一种异形结构的多层陶瓷制备方法及陶瓷封装管壳与流程

本申请属于多层陶瓷电子封装，尤其涉及一种异形结构的多层陶瓷制备方法及陶瓷封装管壳。

背景技术：

1、陶瓷封装使得芯片具有外部机械支撑，其管壳具备的良好的绝缘性能，成熟的加工工艺，以及极好的环境耐受性能，在光通讯领域独树一帜，随着封装管壳向多功能化以及高密化方向迅速发展，光通讯管壳的集成程度越来越高，同一管壳中需要布局的各种电子元器件越来越多，甚至需要以陶瓷管壳的局部结构取代过往的垫块、金属件等，这就要求封装管壳的布线更为集中，结构更为复杂，此时，传统的tosa结构已不能满足其性能要求和结构要求，因此各种异形腔体结构、悬空结构等应运而生，即保证了产品的内部贴装、键合需求，又满足了其对外的电联通关系，同时又可以实现其需求的结构强度要求。

2、当前的多层陶瓷为流延片多层堆叠，以实现其空间布线和空间结构，其使用的流延片为塑性片材，在一定温度下软化，并经过足够的压力实现叠压成型，因此当管壳具有复杂的腔体结构时，叠压过程将会出现x-y-z方向不同程度的形变，因此结构保持十分困难。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种异形结构的多层陶瓷制备方法及陶瓷封装管壳，能够解决当管壳具有复杂的腔体结构时，叠压过程将会出现各个方向不同程度的形变，结构保持困难的问题。

2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种异形结构的多层陶瓷制备方法，该方法包括：按照预设拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有异形腔的目标陶瓷片；

4、以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型；

5、对目标陶瓷片进行堆叠并基于柔性填充模型对堆叠后的目标陶瓷片进行压合；柔性填充模型用于支撑目标陶瓷片进行压合时形成的腔体结构；

6、在堆叠和压合的过程结束后，将柔性填充模型与腔体结构脱离，获得异形结构的多层陶瓷。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，按照预设拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有异形腔的目标陶瓷片，包括：

8、按照不同尺寸的矩形拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有凸字形的异形腔的目标陶瓷片；

9、按照形成预设角度的矩形对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有任意角度结构的异形腔的目标陶瓷片；预设角度为矩形的流延陶瓷片之间的夹角；

10、按照矩形和圆形的拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有圆弧结构的异形腔的目标陶瓷片。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，按照形成预设角度的矩形对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有任意角度结构的异形腔的目标陶瓷片，包括：

12、按照形成预设角度为45°的矩形对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有倒角结构的目标陶瓷片。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，包括：

14、以异形腔体结构为基础，将异形腔体结构按照预设尺寸缩放，制备柔性填充模型。

15、在第一方面的一种可能的实现方式中，以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，还包括：

16、针对于异形腔体结构具有悬臂结构时，以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，并在柔性填充模型的预设位置处设置半切口；半切口用于改变目标陶瓷片进行压合时形成的腔体结构的受力。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，在柔性填充模型的预设位置处设置半切口，包括：

18、在柔性填充模型与悬臂结构的边界平齐的位置设置半切口；并基于对悬臂结构的受力分析和柔性填充模型的厚度设置半切口的深度；悬臂结构的边界为悬臂结构悬出的初始位置。

19、在第一方面的一种可能的实现方式中，以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，还包括：

20、针对于异形腔体结构中的相邻腔体的尺寸差值超过第一预设阈值时，基于对异形腔体结构的受力分析，设计柔性填充模型的材质具有柔性梯度。

21、在第一方面的一种可能的实现方式中，设计柔性填充模型的材质具有柔性梯度，包括：

22、设置柔性填充模型的材质为第一材质和第二材质；第一材质包括第一部分和第二部分；

23、设置第一材质的第一部分位于异形腔体结构的贴装区域表面；设置第二材质位于第一材质的第一部分上方，以及设置第一材质的第二部分置于第二材质的上方；第二材质用于支撑腔体结构；

24、设置第一材质的硬度小于第二材质的硬度。

25、在第一方面的一种可能的实现方式中，第二材质的高度超过所在腔体的深度第二预设阈值。

26、第二方面，本申请实施例提供了一种陶瓷封装管壳，应用如第一方面任一项的异形结构的多层陶瓷制备方法制备。

27、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

28、本申请实施例通过形状拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，得到具有异形腔的陶瓷片，将该陶瓷片堆叠起来形成各种复杂腔体结构，能够减少陶瓷烧结后成型加工过程；再通过在异形腔体内进行柔性介质模型填充，能够保持异形结构在叠压过程中的形状。

技术特征：

1.一种异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述按照预设拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有异形腔的目标陶瓷片，包括：

3.根据权利要求2所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述按照形成预设角度的矩形对所述流延陶瓷片进行冲孔，获得具有任意角度结构的异形腔的目标陶瓷片，包括：

4.根据权利要求1所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，包括：

5.根据权利要求4所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，还包括：

6.根据权利要求5所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述在所述柔性填充模型的预设位置处设置半切口，包括：

7.根据权利要求4或5所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型，还包括：

8.根据权利要求7所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述设计所述柔性填充模型的材质具有柔性梯度，包括：

9.根据权利要求8所述的异形结构的多层陶瓷制备方法，其特征在于，所述第二材质的高度超过所在腔体的深度第二预设阈值。

10.一种陶瓷封装管壳，其特征在于，应用如权利要求1-9任一项所述的异形结构的多层陶瓷制备方法制备。

技术总结
本申请适用于多层陶瓷电子封装技术领域，提供了一种异形结构的多层陶瓷制备方法及陶瓷封装管壳。该方法包括：按照预设拼接方式对流延陶瓷片进行冲孔，获得具有异形腔的目标陶瓷片；以异形腔体结构为模型，制备柔性填充模型；对目标陶瓷片进行堆叠并基于柔性填充模型对堆叠后的目标陶瓷片进行压合；柔性填充模型用于支撑目标陶瓷片进行压合时形成的腔体结构；在叠压成型结束后，将所述柔性填充模型与所述腔体结构脱离，获得异形结构的多层陶瓷。本申请能够减少陶瓷烧结后成型加工过程，保持异形结构在叠压过程中的形状。

技术研发人员：赵燕燕,李学军,艾树鹤,尚蓓蓉,张文娟,李晶,张敏
受保护的技术使用者：河北中瓷电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12