Корпус микросхемы

 

ОПИСАНИЕ толя:

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сок3з Советских

Социалистических

Республик

* ,а С

; \ б- а"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22)Заявлено 11,04.78 (21) 2606856/ 18-25 (5f)M. Кл.

Н 01 1 2З/08 с присоединением заявки K (23) Приоритет

Гвеудвретввнньй каннтвг

CO!! P

ВВ Деаахк НЭаавРавг&ННЙ и T,TIIPs Tsh (53) УД К.621. 882 (088. 8) Опубликовано 15.06.8! Бюллетень,% 22

Дата опубликования описания 1 8 .06 . 8 1 (72) Авторы изобретения

М. Б. Пинский, Б. B. Федо"îâ,,Г. П, Петров и В. Н. Соколовский (71) Заявитель (54} КОРПУС МИКРОСХЕМЫ

- Изобретение относится к радио--!

= электронной технике, в частности к корпусам микросхем, предназначенным для использования в аппаратуре общего и специального назначения, Известны корпуса микросхем, ñîäåð5 жащие металлостеклянные основания, выполненные из сплава "ковар" (железо, никель, кобальт) 2911К-Т и других ферроникелевых сплавов (47НД, 38НД), и

I 10 крышки из стали, меди, никеля.

Материалы основания корпуса - ковар и ферроникелевые сплавы, с помощью которых, в основном, получают металлостеклянные спаи, требуют защиты от коррозии. Такую защиту осуществляют с помощью дополнительной операции — . покрытым никелем, Для соединения крышки с основанием корпуса самым прогрессивным методом — контактной контур. ,ной конденсаторной сваркой, детали корпуса покрывают золотом и. серебром.

При сварке корпусов плавлением металла соедипяемьгх деталей корпуса аргонно-дуговая, электронно-лучевая, лазерная не удается полностью исклю чить, даже используя теплоотводы, тепловое воздействие на близко расположенные металлостеклянные спаи,а также непровары и выплески, приводя щие к потере герметичности и низкому проценту вьгхода годных изделий.

Наиболее близким к предлагаемому является корпус микросхемы, преимущественно, для радиоэлектронной аппаратуры, герметизированной контурной контактной сваркой и содержащгй металлоестеклянное основание и сва ренную с ним по прямолинейному участку отбортовки металлическую крышку.

В известной конструкции крышка выполнена из железа или ферроникелеваго сплава с покрытием серебром, а основание также из железа или ферроникелевого сплава с покрытием золотом или медью. Выполнение крышки и основания корпуса из некоррозионностойких

3 7074 материалов (железо или ферроникелевый сплав) требует защитного покрытия, а для получения герметичного соединения. деталей корпуса этих материалов контурной контактной сваркой необходимо покрытие золотом и серебром.Эти покрытия, расплавляясь в зоне контакта, образуют расплав с температурой 1050-1100 С,который, частично выдавливаясь наружу под действием усилия сжатия, смачивает торцы свариваемых деталей, образуя между ними литую перемычку. Нали=чйе в зоне контакта свариваемых деталей при открытом характере их соединения расйлава приводит к интенсивному 1 выдавливанию жидкой фазы из контакта, выплескам и, как следствие, негермеИЯйЬстй кбрпуса, что снижает надежность. Эти явления снижают процент выхода годных корпусов схем до 88-90%

"й ; Соответственно, самих микросхем, Таким образом, нестабильность

" iiNeства сварного соединенйя корпуса, вйрЫйюЩаяся в его негерметичности, значительный расход драгоценных металлов (золота, серебрф являются нф остаЫами известйых корпусов.

Цель изобретения — повышение на-! дИФости"при одновременном снижений стоимости.

Это достигается тем, что основание и крышка корпуса выполнены из aLтитанового сйлава при соотношенйи толщйн отбортовок крышки основания 1:2 - 35

1:3 и при ширине прямолинейного участка отбортовки не более 0,5 мм, На чер теже схематично и зобр ажен гкорпус микросхемы с частичным вырезом стенки.

Корпус состоит из металлостеклян- ного основания 1 и металлической крышки 2, выполненной из с(, -титанового сплава (например, ВТ1-00) В 4 металлостеклянном основании, выполненном из QL -титанового-сплава, впаяны с помощью стекла С 54-1 выводы

3 для соединения корпуса микросхемы с печатной йлатой и далее с другими

50 электрорадиоэлементами — с одной

Стороны, и присоединения микросхемы проволочным(или другим)монтажом с другой стороны.Основание и крышка корпуса отбортованы, а ширина прямолинейного участка отбортовки "осйоваййя- составляет не более 0,5 мм. Внутри корпуса раз,мещена микросхема 4 на диэлектричес4 кой плате или в виде полупроводникового кристалла. Корпус микросхемы изготавливают следующим образом, Крышку корпуса вырубают из тита1 новой. ленты штамповкой на нескольких штампах,с предварительным отжигом материала. Основание корпуса также вы полняют штамповкой нз листа, после чего термически обрабатывают,окисляют и собирают в графитовых формах вместе со стеклянными трубочками, изготовленными из вышеуказанного стекла, и металлическими выводами, вставленными в них.

Вся эта сборка поступает в конвейер1 ную печь, где осуществляется спай стекла с основанием корпуса и выводами. В дальнейшем основание контролируют на герметичность масс-спектрометрическим методом и после сборки в нем микросхемы направляют на окончательную операцию герметизации выполняемую контурной контактной сваркой.

Выполнение деталей корпуса из тйтановых сплавов и соединение основания с крышкой контурной контактной сваркой пОзволяет, используя высокие пластические свойства этих материалов и выбранной для этих сплавов режим сварки, получить герметичное и прочное сварное соединение без расплавления соединяемых деталей, т.е. в твердой фазе, Прн этом в процессе сварки благодаря свойствам выбранногс . материала для крышки н основания корпуса были достигнуты оптимальные температурно-скоростные условия для его пластической деформации, при которой поверхность контакта свариваемых деталей оказалась максимальной.

Наилучшие качество сварного соединения по герметичности и прочности контурной конденсаторной сварки получено при соотношении толщин отбортовок крышки и основания 1:2 — 1:3.

При соотношении толщин отбортовок

I крьппки и основания менее 1:2 имеет место значительная пластическая деформация по контуру, величина которой не доиустима с точки зрения как прочностних показателей. так и обеспечеивя требуемых габаритов.

Ври соотношении же толщины отбортовки крышки к толщине отбортовки основания более 1:3 достигаемая пластическая деформация недостаточна как с точки Эрейия получения требуемой гер1метичноста, так и прочности сварного ;соеди неиия .

5 7074

Так как скорость пластической деформации материала крышки и основа,ния, соединяемых по отбортовке, а также величина общей деформации осадки, деталей корпуса значительна, то дости- жение требуемого качества сварного соединения возможно только при выполнении прямолинейного участка отбортовки не более 0 5 мм.

Полученные сварные соединения 10 крышки и основания корпуса иэ aL-титановыхых с пл а в ов ВТ 1-00, ВТ 1-0 имеют высокие показатели прочности и герметичности при хорошей их стабиль ности и полном отсутствии выплесков 15 и подобных дефектов, что повышает надежность корпуса и обеспечивает 97997 выхода годных корпусов микро- .

/ схем.

Благодаря кррроэионной стойкости 20 деталей корпуса, выполненных из а(, титанового сплава, отпала необходимость покрытия их никелем, золотом, серебрОм и медалью, что позволило получить значительную экономию драгоценных и дефицитных металлов. измеряе-, мую в масштабах всей промышленности в сотнях килограммов золота, серебра, никеля. Соответственно исключается необходимость в большом и сложном 30 технологическом процессе нанесения покрытий и комплекте оборудования для его выполнения.

Использование предлагаемого корпуса значительно повышает надежноСть З приборов, что дает возможность уве57 6 ,личить процент выхода годных корпусов с 87-90Х до 97-997., и кроме того, дает значительную зкономию sa счет исключения из конструкции корпуса драгоценных металлов (золота, серебра упрощения технологического процесса изготовления крышки и основания, исключения покрытий золотом, серебром, никелем, медью, а также оборудования и исполнителей для этих технологических операций.

Применение о .-титановых сплавов, плотность которых почти в два раза меньше, чем к железа и ферроникелевых сплавов, позволит значительно уменьшить массу радиоэлектронной аппаратуры(один из наиболее важных показателей ее совершенства)..

Формула изобретения

Корпус микросхемы; преимущественно, для радиоэлектронной аппаратуры, герметиэированный контурной контактной сваркой и содержащий металлостеклянное основание и сваренную с ним по прямолинейному участку отбортовки металлическую крышку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном снижении стоимости, основание и крышка корпуса выполнены из о -титанового сплава при отношении толщины отбортовки крышки к толщине отбортовки основания не менее 1;2 и не более 1:3 и при ширине прямолинейного участка отбортовки не более 0,5 мм.

С отставн г P . Прохорова

Редактор Т, Колодцева Тех1пед A. Ля, Корректор Л. Иван

Тираж 784 Подпис

ВИИИПИ Гоаударетвенного комитете СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосййи, Ж"35, Раутпскал наб., д, 4/5 иииеп ППП егеиl г. Уегороп, уи. Проеитиж,А