Металлокерамический корпус для установки кристаллов микросхем

Полезная модель относится к технике носителей компонентов и предназначена для корпусирования многовыводных кристаллов микросхем различного назначения, работающих на высоких частотах.

Техническим результатом является уменьшение габаритных размеров корпуса и шага внешних выводов при обеспечении стабильных условий функционирования кристалла микросхемы в условиях воздействия жестких климатических факторов и электромагнитных наводок.

Корпус выполнен на основании из керамического материала с низкой температурой обжига, имеет герметичную внутреннюю полость и обеспечивает фиксацию кристалла микросхемы, трансляцию высокочастотных сигналов от контактов кристалла на внешние контактные площадки корпуса и обратно, защиту кристалла от климатических факторов и электромагнитных наводок.

Корпус содержит основание из керамического материала с низкой температурой обжига, внутри которого располагаются проводники, связывающие внутренние контактные выводы с наружными контактными площадками, выполненные на симметричной линии с распределенными параметрами, которые, для увеличения надежности, продублированы проводящими отверстиями в слоях керамики. Внутренняя полость для кристалла микросхемы герметично изолирована коваровой рамкой и крышкой, что минимизирует влияние внешних воздействий.

Предлагаемая полезная модель относится к технике носителей компонентов и предназначена для корпусирования многовыводных кристаллов микросхем различного назначения, в том числе, работающих на высоких частотах.

Наиболее близкими по совокупности существенных признаков аналогом являются металлокерамические корпуса типа CLCC-48 (2-www.test-expert.ru/catalog/item/679, дата обращения апрель 2012). Эти корпуса, взятые за прототипы, имеют большие габаритные размеры (тип 1 - 14,22×14,22×1,66 мм, тип 2 - 12,7×12,7×2,024 мм) и шаг между контактами (1,016 мм), ограниченное количество контактных площадок (от 28 до 48). По совокупности параметров эти корпуса не предназначены для применения в микроминиатюрной аппаратуре.

Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритных размеров корпусов и обеспечение возможности их применения в микроминиатюрной аппаратуре.

Для достижения указанной цели предлагаются металлокерамические корпуса для установки кристаллов микросхем размером от 6,0×6,0 до 10,0×10,0 мм, имеющие шаг внешних контактных площадок от 0,4 до 0,5 мм, размещенные по четырем сторонам корпуса, с количеством внешних площадок от 40 до 84.

Согласно предлагаемой полезной модели контактные площадки выведены на боковые и нижнюю стороны корпусов, проводники, соединяющие внутренние контактные площадки с внешними, выполнены на симметричной линии с распределенными параметрами, продублированы проводящими отверстиями в слоях керамики, размещены в объеме подложки из керамического материала с низкой температурой обжига, внутренняя полость для размещения кристалла микросхемы герметизирована коваровой рамкой и крышкой, на нижней поверхности корпуса размещена проводящая сетка, которая обеспечивает дополнительную защиту от электромагнитных наводок.

Корпус обеспечивает фиксацию кристалла микросхемы, трансляцию высокочастотных сигналов от контактов кристалла на внешние контактные площадки корпуса и обратно, защиту кристалла от климатических факторов и электромагнитных наводок.

Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемой полезной модели герметичного керамического корпуса, в доступной литературе не обнаружено, поэтому предлагаемая полезная модель, с нашей точки зрения, соответствует критерию новизны.

Традиционно металлокерамические корпуса изготавливаются по технологии высокотемпературной спекаемой металлокерамики. Предлагаемые корпуса выполнены на подложке из керамического материала с низкой температурой обжига. Технология изготовления керамического материала с низкой температурой обжига заключается в спекании спрессованных отдельных тонких листов так называемого «сырого» керамического материала с нанесенным проводящей пастой рисунком топологии при температуре 800°C-900°C. После изготовления получается неразъемная монолитная конструкция. Данная технология описана в журнале Компоненты и технологии, 5, 2005 г., Симин А.В. и др. Многослойные интегральные схемы сверхвысоких частот на основе керамики с низкой температурой обжига. стр.190-196. Низкая температура обжига позволяет применять в многослойном основании корпуса проводящие пасты с низким удельным сопротивлением и процессы литографии с высоким разрешением. Благодаря этому удалось уменьшить шаг расположения контактных площадок и их количество по периметру основания корпуса или при наперед заданном их количестве - размер корпуса.

На фиг.1 условно изображена внутренняя структура основания корпуса без крышки. На фиг.2 изображена верхняя поверхность основания корпуса - вид сверху. На фиг.3 изображена нижняя поверхность основания корпуса - вид снизу. На фиг.4 приведена фотография внешнего вида корпуса без крышки - вид снизу. На фиг.5 приведена фотография внешнего вида корпуса - вид сверху без крышки.

Корпус содержит (фиг.1) многослойное основание 1 на основе керамического материала с низкой температурой обжига и проводящих паст, внутри которой располагаются линии передачи 2. С целью обеспечения надежности проводники, соединяющие внутренние контактные площадки с внешними контактами 3 и 4, выполненные на симметричной линии, продублированы в слоях керамики проводящими столбиками 5. Внутренняя полость 6, предназначенная для размещения кристалла микросхемы, герметизирована коваровой рамкой и крышкой (на фиг.1 не показаны), что минимизирует влияние внешних воздействий. Проводящая сетка 7 (фиг.3) и коваровая рамка и крышка обеспечивают защиту кристалла от электромагнитных наводок.

Корпуса изготовлены по технологии низкотемпературной совместно-обжигаемой керамики. Их применение позволит улучшить механико-климатические характеристики аппаратуры.

1. Металлокерамический корпус для установки кристаллов микросхем, содержащий основание из керамического материала, коваровые рамку и крышку, контактные площадки, выведенные на боковые и нижнюю поверхности основания, проводники, соединяющие внутренние контактные площадки с внешними, отличающийся тем, что основания корпусов изготовлены по технологии с низкой температурой обжига, проводники продублированы проводящими столбиками в слоях керамики.

2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что на нижней поверхности основания размещена проводящая сетка, обеспечивающая дополнительную защиту кристалла микросхемы от внешних электромагнитных полей.

3. Корпус по п.2, отличающийся тем, что на нижней поверхности основания размещена проводящая сетка, обеспечивающая возможность припайки корпуса к проводнику печатной платы, что повышает надежность крепления корпуса и снимает излишнюю нагрузку на внешние контактные площадки корпуса.