14连接，所述第二金属印刷层13用于散热。
[0020]在本发明实施例中，所述引脚键合PAD3、外引出端6、第一连接金属线8、第二连接金属线14、第一金属印刷层11和第二金属印刷层13的制作材料为优选使用金属钨，需要指出的是本领域技术人员还可以根据器件的性能，以及使用的需要选择其它金属材料制作上述器件。
[0021]从图5中可以看出，所述外壳上的陶瓷件共三个结构层，第一个结构层16从封口区19至键合区20 ;第二个结构层17从键合区20至芯片安装区21，第三个结构层18从芯片安装区21至外壳底部焊区22。为满足集成电路的多PAD键合和接地键合要求，设计专用接地键合PAD，并与其它信号线引脚键合PAD设计在同一层(第二个结构层)，并在芯区设计第二金属连接线阵列(钨柱阵列)，第一金属印刷层11和第二金属印刷层13通过第二金属连接线阵列连接，此设计可有效提高接地性能和散热能力。
[0022]需要指出的是，电子产品的发展趋势必然要求微电子封装向更小、更轻、更薄的方向发展，CQFN (Ceramic Quad Flat No-lead)封装形式是技术解决方案和发展方向之一，由于其具有良好的电和热性能、体积小、重量轻、可靠性高，其应用正在快速增长。
[0023]电子行业中常用的氧化铝陶瓷外壳目前加工技术成熟，其同时具备可多层布线、高可靠性、高气密性等特点，制备工艺成熟，可实现小型化，满足大尺寸芯片、多PAD键合的小型化封装要求，满足塑封QFN原位替代的要求，引出端间距0.307mm -1.27mm，引出端数彡100，外形长宽尺寸彡20mmX 20mm，高度彡8.00mm，体现了陶瓷外壳的优越性。
[0024]由于塑封QFN外壳引线不能满足气密性、内部热特性、贮存、应用等可靠性方面要求，且难于满足航空、航天等高可靠性、高气密性应用要求，因此设计此结构陶瓷外壳。
[0025]此类外壳包括全陶瓷结构或陶瓷+封口环结构，根据用户信息，确定腔体尺寸；根据芯片PAD分布及键合要求，确定引脚键合PAD以及外引出端排布；根据器件性能及散热要求，确定第二金属连接线阵列(钨柱阵列)数量、间距和长度等；根据转换速率要求，确定输入输出端口及其内部布线，在此基础上进行有限元仿真，保证其满足结构可靠性、热及电性能要求，所述外壳的制作工艺如图6所示。
[0026]综上，所述外壳具有如下优点:(1)所述外壳实现了器件小型化，可与塑封QFN原位替代。(2)封装气密性高，不易吸入潮气，气密性满足彡5X10 3 Pa.cm3/s，A4。(3)环境适应性好，抗腐蚀能力强，可满足盐雾48h，温度循环_65°C -150°C，100次，耐湿10次等。
(4)机械可靠性高，可满足恒定加速度lOOOOg，Y1方向，lmin。(5)耐贮存性能好。(6)应用范围广，因其具有高可靠性和高气密性，可应用于航空、航天等领域。
【主权项】
1.一种集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:包括陶瓷件和盖板(1)，所述陶瓷件为上端开口的容器状结构，所述盖板(1)将所述陶瓷件的上端开口密封，所述陶瓷件包括底板(2)和侧墙，所述侧墙的内壁上间隔设置有若干个引脚键合PAD(3)，用于通过键合丝(4)与被封装的芯片(5)的引脚连接，所述外壳的下表面间隔的设置有若干个外引出端(6 )，用于与PCB板(7 )上的电路连接，引脚键合PAD (3 )通过侧墙内各自的第一连接金属线(8)与相应的外引出端(6)连接。2.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述侧墙包括两个连续的凸台结构，第一凸台(9)位于所述侧墙的外侧，第一凸台(9)的高度大于第二凸台(10)的高度，所述引脚键合PAD (3)位于所述第二凸台(10)的上表面，所述第一连接金属线(8)位于所述第一凸台(9)内。3.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述底板(2)的上表面设有第一金属印刷层(11)，用于通过焊料或导电胶(12)与被封装的芯片(5)固定连接，将所述芯片固定在所述外壳内。4.如权利要求3所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述外壳的下表面还设有第二金属印刷层(13)，所述第一金属印刷层(11)和第二金属印刷层(13)通过位于底板(2)内的若干个第二金属连接线(14)连接，所述第二金属印刷层(13)用于散热。5.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述盖板(1)通过封口焊料(25 )焊接在所述陶瓷件上。6.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述引脚键合PAD (3)、外引出端(6)、第一连接金属线(8)、第二连接金属线(14)、第一金属印刷层(11)和第二金属印刷层(13)的制作材料为金属妈。7.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述外引出端(6)通过焊料(15)与所述PCB上的电路焊接。8.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述外引出端(6)间的距离为0.3mm-l.27mm。9.如权利要求1所述的集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，其特征在于:所述外壳的外形长宽尺寸< 20mmX 20mm，高度< 8.00mm。
【专利摘要】本发明公开了一种集成电路封装用陶瓷四边无引线扁平封装外壳，涉及电子元器件的封装外壳技术领域。所述外壳包括陶瓷件和盖板，所述陶瓷件为上端开口的容器状结构，所述盖板将所述陶瓷件的上端开口密封，所述陶瓷件包括底板和侧墙，所述侧墙的内壁上间隔设置有若干个引脚键合PAD，所述外壳的下表面间隔的设置有若干个外引出端，引脚键合PAD通过侧墙内各自的第一连接金属线与相应的外引出端连接。所述外壳可多层布线、高可靠性、高气密性等特点，制备工艺成熟，可实现小型化，满足大尺寸芯片、多PAD键合的小型化封装要求。
【IPC分类】H01L23/04
【公开号】CN105374759
【申请号】CN201510835380
【发明人】彭博, 杨振涛, 张倩, 于斐, 张旭, 赵璐
【申请人】中国电子科技集团公司第十三研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月26日