线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳及其制作方法与流程

本发明属于陶瓷封装外壳技术领域，尤其涉及一种线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳及其制作方法。

背景技术：

常规的cdip（ceramicdual-in-linepackage--陶瓷双列直插封装）陶瓷外壳由陶瓷件、双列直插引线以及金属封口环（可选）组成，其中陶瓷件采用多层氧化铝陶瓷钨金属化高温共烧工艺制作，一次成型，不用后期加工，之后陶瓷件与引线采用银铜焊料进行组装焊接。

线阵电荷耦合器件（chargecoupledevice，简称ccd）陶瓷外壳封装形式为cdip类结构，由陶瓷件、双列直插引线两部分组成，陶瓷件材料为90％的氧化铝，引线材料为铁镍合金或铁镍钴合金。该类产品平面度要求高，陶瓷件通过高温共烧工艺一次成型无法满足要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳及其制作方法，采用该方法制作的陶瓷外壳，平面度高、气密性高，能够满足平面度要求。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳，包括陶瓷件和双列直插引线，陶瓷件的芯片安装区采用磨抛方式进行加工，对陶瓷件两端焊接陶瓷块后形成的封口面进行磨抛加工，磨抛后陶瓷封口面和芯片安装区平面度均≤1μm/mm或50μm。

进一步的技术方案，所述封口面采用抛光机磨抛；所述芯片安装区采用圆盘形砂轮磨抛。

进一步的技术方案，所述双列直插引线的节距包括1.27mm、2.54mm，引线数≤200，所述陶瓷件的外形尺寸为，长宽≤200.00mm×200.00mm，高度≤20.00mm，长宽比≤30:1。

进一步的技术方案，所述陶瓷件的芯片安装区设有若干阵列排布的通孔。

一种线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳的制作方法，包括以下工艺：流延、落料、冲孔、填孔、印刷、层压、热切、烧结、磨抛、镀镍、钎焊、镀金。

进一步的技术方案，对陶瓷件进行烧结后，然后对芯片安装区进行磨抛，控制芯片安装区平面度达到要求，镀镍后钎焊陶瓷件两端的陶瓷块，再进行封口面的磨抛，然后进行钎焊引线、镀金的工序。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的制作方法，采用磨抛工艺，对陶瓷件表面进行机械加工，制作的陶瓷外壳主要用于封装超长线列ccd图像传感器，引出方式为cdip类结构，陶瓷外壳外形尺寸大、平面度高、气密性高，具有较高输出数据率，较高的动态范围、低延迟等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的侧视图；

图中：1、陶瓷件；2、芯片安装区；3、双列直插引线；4、陶瓷块；5、封口面；6、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种如图1、图2、图3所示的线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳，包括陶瓷件1和双列直插引线3，陶瓷件1的芯片安装区2采用磨抛方式进行加工，对陶瓷件1焊接两端陶瓷块4后形成的封口面5进行磨抛加工，磨抛后陶瓷封口面5和芯片安装区2平面度均≤1μm/mm或50μm。

进一步的，封口面5采用抛光机磨抛；芯片安装区2采用圆盘形砂轮磨抛。封口面优选采用抛光机磨抛,磨抛效率高，效果好，有利于保证平面度；芯片安装区优选采用磨具抛磨，所用的磨具一般为圆形金刚石砂轮、金刚石磨头，电动气动均可，磨具的硬度要高于磨抛部位的硬度，当然不限于本实施例列举的种类。

更进一步的，双列直插引线3的节距包括1.27mm、2.54mm，引线数≤200，与现有技术中陶瓷外壳的制作方法相同，引线节距也具有相同的种类；陶瓷件1的外形尺寸为，长宽≤200.00mm×200.00mm，高度≤20.00mm，长宽比≤30:1。

进一步的，陶瓷件1的芯片安装区2设有若干阵列排布的通孔6。由于陶瓷结构的部件散热性较差，因此设置通孔6，用于散热或电连接。

本发明还提供了一种线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳的制作方法，包括以下工艺：流延、落料、冲孔、填孔、印刷、层压、热切、烧结、磨抛、镀镍、钎焊、镀金。

对陶瓷件进行烧结后，然后对芯片安装区2进行磨抛，控制芯片安装区平面度达到要求，镀镍后钎焊陶瓷件两端的陶瓷块4，再进行封口面5的磨抛，然后进行钎焊引线、镀金的工序，同时采用蓝宝石玻璃胶粘方式进行封口。

本发明采用al2o3多层陶瓷共烧技术，具体流程为：外壳经流延、热切后，冲腔和冲孔、孔金属化后，经印刷、定位、层压、热切成单个生瓷件，再通过烧结、磨抛、镀镍、钎焊、镀金后形成单个的线阵ccd用陶瓷外壳。

本发明通过借鉴cdip外壳的设计、工艺加工技术等，在原有技术基础之上进行再提高和研发，与常规cdip外壳相比，线阵ccd外壳有以下优势：

1、陶瓷长宽比大；

2、陶瓷件两端焊接陶瓷块；

3、芯片安装区的磨抛方式适用于所有类似狭长区域腔体的产品，研磨效率

高、速度快，可扩展为阵列磨抛加工；

4、可根据使用要求在芯片安装区增加通孔设计，如图2所示；

5、芯片安装区和封口面平面度可达到≤1μm/mm或50μm；

6、具有较高的机械可靠性，机械冲击满足1500g，6个方向；恒定加速度满足5000g，y1方向，1min；

7、具有高气密性的优点，气密性≤5×10-3pa·cm3/s，a4。

本发明主要应用于对地观察卫星等，具有快速连续照相、信噪比高、观测机动性强等特点。目前，世界航天技术发展迅速，全球已有五千多个卫星、飞船、航天飞机、空间站等飞行器进入宇宙空间。在卫星群中，ccd图像传感器是最关键的部分，用于封装我国此类产品的高可靠陶瓷外壳需求迫切、需求量大。

以上对本发明提供的技术方案进行了详细介绍，本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种线阵电荷耦合器件封装用陶瓷外壳及其制作方法，属于陶瓷封装外壳技术领域。本发明包括陶瓷件和双列直插引线，陶瓷件的芯片安装区采用磨抛方式进行加工，对陶瓷件两端焊接陶瓷块后形成的封口面进行磨抛加工，磨抛后陶瓷封口面和芯片安装区平面度均≤1μm/mm或50μm。采用该方法制作的陶瓷外壳，平面度高、气密性高，能够满足平面度要求。

技术研发人员：张倩;彭博
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十三研究所
技术研发日：2017.05.27
技术公布日：2017.09.29