RU2579544C1 - Housing for semiconductor microwave device - Google Patents
Housing for semiconductor microwave device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579544C1 RU2579544C1 RU2015101676/28A RU2015101676A RU2579544C1 RU 2579544 C1 RU2579544 C1 RU 2579544C1 RU 2015101676/28 A RU2015101676/28 A RU 2015101676/28A RU 2015101676 A RU2015101676 A RU 2015101676A RU 2579544 C1 RU2579544 C1 RU 2579544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semiconductor device
- housing
- ceramic
- heat
- frame
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Chemical class 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Chemical class 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к металлокерамическим корпусам для полупроводниковых приборов СВЧ.The invention relates to electronic equipment, namely to ceramic-metal cases for microwave semiconductor devices.
Одними из основных функций корпуса для полупроводникового прибора СВЧ являются обеспечение:One of the main functions of the housing for a microwave semiconductor device is to provide:
герметичности и надежности и, прежде всего, с точки зрения защиты от воздействия окружающей среды, отрицательно влияющей на параметры полупроводникового прибора СВЧ,tightness and reliability, and, above all, from the point of view of protection from environmental influences, adversely affecting the parameters of a microwave semiconductor device,
эффективного отвода тепла от полупроводникового прибора СВЧ и, прежде всего, с целью получения максимально допустимой выходной мощности,efficient heat removal from the microwave semiconductor device and, above all, with the aim of obtaining the maximum allowable output power,
долговечности полупроводникового прибора СВЧ и особенно при работе в режиме высоких уровней мощности СВЧ,the durability of the microwave semiconductor device and especially when operating in the mode of high microwave power levels,
минимальных массогабаритных характеристик.minimum weight and size characteristics.
Кроме того, не менее важным является обеспечение возможности надежного планарного соединения корпуса с другими элементами устройств и систем радиоэлектронной техники СВЧ.In addition, it is equally important to ensure the possibility of reliable planar connection of the housing with other elements of devices and systems of microwave electronics.
Известен корпус для мощной гибридной интегральной схемы, представляющий собой: теплоотводящее основание и рамку для вводов/выводов, выполненные из бескислородной жесткой меди, металлокерамический ввод/вывод сборной конструкции, выполненный в виде керамической втулки, локально металлизированной под пайку как в области соединения ее с рамкой, так и с проводником штырькового типа, при этом проводник выполнен составным в виде медной жилы и сплава типа ковар и соединен с металлизированной керамической втулкой высокотемпературной пайкой при температуре выше 780°C, крышку, выполненную из сплава типа ковар или иного сплава [1, стр. 7/4].There is a known case for a powerful hybrid integrated circuit, which is: a heat sink base and a frame for inputs / outputs made of oxygen-free hard copper, a ceramic-metal input / output of a prefabricated design made in the form of a ceramic sleeve locally metallized for soldering as in the area of its connection with the frame and with a pin-type conductor, the conductor being made integral in the form of a copper core and an alloy of the Kovar type and connected to a metallized ceramic sleeve by high-temperature soldering and at a temperature above 780 ° C, the lid made of Kovar alloy or other type of alloy [1, p. 7/4].
Наличие в конструкции корпуса технологической пары материалов в виде бескислородной жесткой меди и сплава типа ковар:The presence in the design of the casing of a technological pair of materials in the form of oxygen-free hard copper and an alloy of the Kovar type:
во-первых, делает эту конструкцию напряженной в силу существенного различия значений термических коэффициентов линейного расширения материалов и, следовательно, недостаточно надежным и корпус в целом и, особенно, при работе в режиме высоких уровней мощности СВЧ.firstly, it makes this design tense due to a significant difference in the values of the thermal coefficients of linear expansion of materials and, therefore, the housing as a whole is not sufficiently reliable, and especially when operating in the mode of high microwave power levels.
во-вторых, приводит к значительным потерям на СВЧ, что затрудняет использование данного корпуса для мощных полупроводниковых приборов СВЧ.secondly, it leads to significant microwave losses, which complicates the use of this housing for high-power microwave semiconductor devices.
Известен корпус для интегральных схем быстродействующей связной радиоэлектронной аппаратуры, представляющий собой теплоотводящее основание с принудительным охлаждением, выполненное из псевдосплава на основе бескислородной меди и вольфрама либо молибдена, рамку со сквозными отверстиями для вводов/выводов, расположенную на одной из поверхностей теплоотводящего основания по его периметру, расположенную на упомянутой поверхности основания, по меньшей мере, одну металлическую контактную площадку для расположения и последующего соединения с ним кристалла либо кристаллов интегральной схемы; по меньшей мере, два металлокерамических ввода/вывода из алюмосиликатной керамики, при этом проводник выполнен из молибдена либо вольфрама, одни контактные площадки которых выходят на упомянутую поверхность теплоотводящего основания, а другие - через сквозные отверстия в рамке наружу, при этом металлокерамические вводы/выводы соединены с рамкой пайкой твердым припоем [1, стр. 7/2].A known housing for integrated circuits of high-speed connected electronic equipment, which is a heat sink with forced cooling, made of a pseudo-alloy based on oxygen-free copper and tungsten or molybdenum, a frame with through holes for input / output, located on one of the surfaces of the heat sink base around its perimeter, at least one metal contact pad located on said surface of the base for positioning and subsequent connection eniya him crystal or crystals of the integrated circuit; at least two metal-ceramic in / out of aluminosilicate ceramics, the conductor is made of molybdenum or tungsten, some contact pads of which go to the said surface of the heat-removing base, and others through the through holes in the frame to the outside, while the ceramic-metal in / out is connected with brazing frame [1, p. 7/2].
Использование в данной конструкции корпуса по сравнению с первым аналогом иных материалов позволило несколько снизить потери СВЧ.The use of this housing design in comparison with the first analogue of other materials allowed to slightly reduce microwave losses.
Однако и данный корпус не обеспечивает достаточной надежности и долговечности и особенно при работе в режиме высоких уровней мощности СВЧ, так и достаточной выходной мощности.However, this case also does not provide sufficient reliability and durability, and especially when operating in the mode of high microwave power levels, and sufficient output power.
Известен корпус для полупроводникового прибора СВЧ, содержащий теплоотводящее основание, рамку в виде бортика по периметру одной из поверхностей теплоотводящего основания со сквозными отверстиями для металлокерамических вводов/выводов, по меньшей мере, одну металлическую контактную площадку на упомянутой поверхности теплоотводящего основания для расположения и последующего соединения с ним, по меньшей мере, одного кристалла полупроводникового прибора, по меньшей мере, два металлокерамических ввода/вывода, одни контактные площадки которых выходят внутрь, а другие - через сквозные отверстия в рамке наружу корпуса, при этом теплоотводящее основание, рамка, металлокерамические вводы/выводы соединены пайкой твердым припоем, последний представляет собой сплав бескислородной меди с серебром, либо золотом, либо платиной, либо германием, либо меди, нанесенной гальваническим методом на металлизированную наружную соответствующую паяемую поверхность элементов конструкции.A known housing for a microwave semiconductor device containing a heat sink base, a frame in the form of a rim along the perimeter of one of the surfaces of the heat sink base with through holes for ceramic-metal inputs / outputs, at least one metal contact pad on said surface of the heat sink base for location and subsequent connection with him at least one crystal of a semiconductor device, at least two metal-ceramic input / output, one contact pad which go inside and others through the through holes in the frame to the outside of the case, while the heat sink base, frame, ceramic-metal inputs / outputs are brazed, the latter is an alloy of oxygen-free copper with silver, or gold, or platinum, or germanium, or copper plated on the metallized outer corresponding solderable surface of structural elements.
При этом теплоотводящее основание выполнено из высокотеплопроводного материала, преимущественно из меди [2] - прототип.In this case, the heat sink base is made of highly heat-conducting material, mainly from copper [2] - prototype.
Данный корпус для полупроводникового прибора СВЧ позволил повысить надежность, долговечность и особенно при работе в режиме высоких уровней мощности СВЧ, увеличить выходную мощность, повысить технологичность и снизить трудоемкость изготовления, уменьшить массогабаритные характеристики.This case for a microwave semiconductor device has improved reliability, durability, and especially when operating in the mode of high microwave power levels, increase output power, increase manufacturability and reduce the complexity of manufacturing, reduce weight and size characteristics.
Однако данный корпус по-прежнему отличается достаточно высокими массогабаритными характеристиками, особенно для ряда случаев его использования, например, модулей и субмодулей СВЧ, недостаточно высокой технологичностью и недостаточно низкой трудоемкостью изготовления.However, this case is still characterized by sufficiently high weight and size characteristics, especially for a number of cases of its use, for example, microwave modules and submodules, insufficiently high manufacturability and not sufficiently low laboriousness of manufacturing.
Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение массогабаритных характеристик, повышение технологичности и снижение трудоемкости изготовления при сохранении надежности, долговечности, выходной мощности полупроводникового прибора СВЧ.The technical result of the claimed invention is to reduce weight and size characteristics, increase manufacturability and reduce the complexity of manufacturing while maintaining reliability, durability, and output power of a microwave semiconductor device.
Указанный технический результат достигается заявленным корпусом для полупроводникового прибора СВЧ, содержащим высокотепло- и электропроводное основание, рамку по периметру одной из поверхностей высокотепло- и электропроводного основания со сквозными отверстиями для металлокерамических вводов/выводов, по меньшей мере, одну металлическую контактную площадку на упомянутой поверхности высокотепло- и электропроводного основания для расположения и последующего соединения с ним, по меньшей мере, одного кристалла полупроводникового прибора, по меньшей мере, два металлокерамических ввода/вывода, одни контактные площадки которых выходят внутрь, а другие - через сквозные отверстия в рамке наружу корпуса, при этом высокотепло- и электропроводное основание, рамка, металлокерамические вводы/выводы соединены пайкой.The specified technical result is achieved by the claimed housing for a microwave semiconductor device, comprising a highly heat and conductive base, a frame around the perimeter of one of the surfaces of a high heat and conductive base with through holes for ceramic-metal inlets / outlets, at least one metal contact pad on the said surface is highly warm - and an electrically conductive base for the location and subsequent connection with it of at least one semiconductor crystal when boron, at least two metal-ceramic inputs / outputs, some contact pads of which extend inward, and others through through holes in the frame to the outside of the housing, while the high-heat and electrical conductive base, frame, and ceramic-metal inputs / outputs are connected by soldering.
В которомWherein
высокотепло- и электропроводное основание выполнено из композиционного материала,high heat and conductive base made of composite material,
при этом, по меньшей мере, из двух компонентов - высокотеплопроводного керамического и электропроводного,at the same time, at least of two components - highly conductive ceramic and electrically conductive,
при их соотношении, мас. %, (90-70):(10-30) соответственно,at their ratio, wt. %, (90-70) :( 10-30), respectively,
термические коэффициенты линейного расширения которых обеспечивают согласование с термическим коэффициентом линейного расширения кристалла полупроводникового прибора.thermal linear expansion coefficients of which provide a match with the thermal coefficient of linear expansion of the crystal of a semiconductor device.
Композиционный материал высокотепло- и электропроводного основания выполнен, например, из нитрида алюминия и железа карбонильного.The composite material of a highly heat and conductive base is made, for example, of aluminum nitride and carbonyl iron.
Высокотепло- и электропроводное основание, рамка, металлокерамические вводы/выводы могут быть выполнены как монолитно, так и составными.Highly heat and conductive base, frame, ceramic-metal inputs / outputs can be made both monolithically and composite.
Конструкционные размеры корпуса и его элементов определяются параметрами полупроводникового прибора СВЧ.The structural dimensions of the housing and its elements are determined by the parameters of the microwave semiconductor device.
Раскрытие сущности.Disclosure of the essence.
Совокупность существенных признаков заявленного корпуса для полупроводникового прибора СВЧ, а именно когда:The set of essential features of the claimed case for a microwave semiconductor device, namely when:
высокотепло- и электропроводное основание выполнено из композиционного материала,high heat and conductive base made of composite material,
при этом, по меньшей мере, из двух компонентов - высокотеплопроводного керамического и электропроводного,at the same time, at least of two components - highly conductive ceramic and electrically conductive,
при их соотношении, мас. %, (90-70):(10-30) соответственно,at their ratio, wt. %, (90-70) :( 10-30), respectively,
термические коэффициенты линейного расширения которых обеспечивают согласование с термическим коэффициентом линейного расширения кристалла полупроводникового прибора.thermal linear expansion coefficients of which provide a match with the thermal coefficient of linear expansion of the crystal of a semiconductor device.
Это обеспечивает.It provides.
Во-первых, значительное уменьшение плотности высокотепло- и электропроводного материала основания по сравнению с плотностью высокотепло- и электропроводного материала основания (преимущественно меди) прототипа, и тем самым, уменьшение его массогабаритных характеристик и, как следствие, - уменьшение массогабаритных характеристик корпуса в целом.Firstly, a significant decrease in the density of the highly heat and conductive base material compared to the density of the high heat and conductive base material (mainly copper) of the prototype, and thereby, a decrease in its overall dimensions and, as a consequence, a decrease in the overall dimensions of the body.
При сохранении высокотепло- и электропроводных свойств материала основания прототипа.While maintaining the high heat and conductive properties of the base material of the prototype.
Во-вторых, снижение трудоемкости изготовления.Secondly, reducing the complexity of manufacturing.
В-третьих, повышение технологичности.Thirdly, improving manufacturability.
Второе и третье благодаря возможности использования групповых методов размерной обработки.The second and third due to the possibility of using group methods of dimensional processing.
При этом при сохранении надежности, долговечности, выходной мощности полупроводникового прибора СВЧ.At the same time, while maintaining the reliability, durability, output power of the microwave semiconductor device.
Кроме того, данная конструкция корпуса, а именно выполнение высокотепло- и электропроводного основания из композиционного материала, исключает полностью необходимость наличия компенсаторного элемента даже в случае использования кристалла полупроводникового прибора размером более 3×10-3 м, что предусматривают частные случаи выполнения конструкции прототипа.In addition, this housing design, namely the implementation of a highly heat and conductive base made of composite material, completely eliminates the need for a compensating element even in the case of using a crystal of a semiconductor device larger than 3 × 10 -3 m, which provides for special cases of the prototype design.
Более того, предлагаемая конструкция корпуса обеспечивает возможность:Moreover, the proposed housing design provides the ability to:
- использования при изготовлении корпуса известных групповых методов,- use in the manufacture of the body of well-known group methods,
- надежного планарного соединения корпуса с другими элементами устройств и систем радиоэлектронной техники СВЧ.- reliable planar connection of the case with other elements of devices and systems of microwave electronic equipment.
Указанный предел соотношений компонентов композиционного материала - высокотеплопроводного керамического и электропроводного, мас. %, (90-70):(10-30) соответственно является оптимальными для обеспечения композиционному материалу основания корпуса оптимального соотношения физических свойств, а именно - высокотепло- и электропроводных, а также диэлектрических и, как следствие, - достижение указанного технического результата - уменьшение массогабаритных характеристик, снижение трудоемкости и повышение технологичности изготовления.The specified limit of the ratios of the components of the composite material is a highly conductive ceramic and electrically conductive, wt. %, (90-70) :( 10-30), respectively, is optimal for providing the composite material of the housing base with the optimal ratio of physical properties, namely, highly heat and electrical conductivity, as well as dielectric and, as a result, the achievement of the specified technical result - reduction weight and size characteristics, reducing the complexity and increasing manufacturability.
Соотношение компонентов композиционного материала - высокотеплопроводного керамического и электропроводного как менее (90 и 10), мас. %, так и более (70 и 30), мас. % соответственно не допустимо, в первом случае - композиционный материал обладает преимущественно диэлектрическими свойствами из-за недостаточного содержания электропроводной компоненты, во втором - композиционный материал обладает преимущественно электропроводными свойствами из-за высокого содержания электропроводной компоненты.The ratio of the components of the composite material is highly conductive ceramic and electrically conductive as less (90 and 10), wt. % and more (70 and 30), wt. %, respectively, is not permissible, in the first case, the composite material has mainly dielectric properties due to the insufficient content of the electrical conductive component, in the second case, the composite material has mainly electrical conductive properties due to the high content of the electrical conductive component.
Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На чертеже дан заявленный корпус для полупроводникового прибора СВЧ, гдеThe drawing shows the claimed housing for a semiconductor microwave device, where
- высокотепло- и электропроводное основание - 1,- highly heat and conductive base - 1,
- рамка для металлокерамических вводов/выводов - 2 со сквозными отверстиями,- frame for cermet inputs / outputs - 2 with through holes,
- металлическая контактная площадка - 3 для расположения кристалла полупроводникового прибора СВЧ - 4,- metal contact pad - 3 for the location of the crystal of the semiconductor device microwave - 4,
- два металлокерамических ввода/вывода - 5, 6 с контактными площадками - 7, 8 соответственно.- two metal-ceramic I / O - 5, 6 with pads - 7, 8, respectively.
Примеры конкретного выполнения заявленного корпуса для полупроводникового прибора СВЧ,Examples of specific performance of the claimed housing for a semiconductor microwave device,
Пример 1.Example 1
Рассмотрено изготовление корпуса для полупроводникового прибора СВЧ, например для выходного усилителя мощности СВЧ.The manufacture of a housing for a microwave semiconductor device, for example, for an output microwave power amplifier, is considered.
Заданный размер корпуса - (18,5×12,1×4,1)×10-3 м.The specified body size is (18.5 × 12.1 × 4.1) × 10 -3 m.
Вариант исполнения - составной.Execution option - compound.
Изготавливают композиционный материал для высокотепло- и электропроводного основания 1, состоящий из двух компонентов - высокотеплопроводного керамического материала, например нитрида алюминия (ТУ6-09-110-75), и электропроводного материала, например железа карбонильного (ГОСТ 13610-79), при их соотношении, мас. %, 80:20 соответственно.A composite material is made for a high-heat and electrically
Из изготовленного композиционного материала изготавливают высокотепло- и электропроводное основание 1 корпуса с указанными (заданными) размерами (18,5×12,1×2,1)×10-3 м.A high-heat and
Далее изготавливают рамку 2 из меди (полоса ДПРНТ НД МОб ГОСТ 15471-77) размером (18,5×12,1×2,0)×10-3 м, со сквозными отверстиями для металлокерамических вводов/выводов 5, 6 методом фрезерования.Next,
На одной из поверхностей высокотепло- и электропроводного основания 1 изготавливают металлическую контактную площадку 3 для расположения и соединения кристалла полупроводникового прибора СВЧ 4, например выходного усилителя мощности СВЧ.On one of the surfaces of the highly heat and
Изготавливают металлокерамические вводы/выводы 5, 6, микрополосковые, посредством технологии совместного высокотемпературного обжига (НТСС) высокоглиноземистой керамики ВК 94-1 (аЯО.027.002ТУ) с тугоплавкими металлами, например молибденом, вольфрамом, которые наносят на керамику в виде металлизационной пасты (ТСО.029.003 ТУ).Ceramic metal inputs /
Далее осуществляют сборку корпуса.Next, carry out the assembly of the housing.
Для чего располагают изготовленные металлокерамические вводы/выводы 5, 6 в рамке 2 одними контактными площадками внутрь, а другими - через сквозные отверстия в рамке 2 наружу корпуса и соединяют высокотепло- и электропроводное основание 1, рамку 2, металлокерамические вводы/выводы 5, 6 пайкой твердым припоем, например ПСр-72 В (ТУ 1868-329-05785324-2011).Why do the manufactured ceramic-metal inputs /
Примеры 2-5.Examples 2-5.
Аналогично примеру 1 изготовлены образцы корпуса для выходного усилителя мощности СВЧ, но при других конструкционных параметрах, указанных в формуле изобретения (примеры 2-3), а также за ее пределами (примеры 4-5).Analogously to example 1, made samples of the housing for the output microwave power amplifier, but with other design parameters specified in the claims (examples 2-3), as well as outside it (examples 4-5).
Пример 6 соответствует прототипу.Example 6 corresponds to the prototype.
Изготовленные образцы корпуса для выходного усилителя мощности СВЧ прошли испытания на предмет герметичности и надежности.The fabricated housing samples for the microwave output power amplifier have been tested for tightness and reliability.
Герметичность определяли с помощью гелиевого течеискателя типа ПТИ-10 по техническим требованиям согласно ОСТ 11 332.702-89.Tightness was determined using a helium leak detector type PTI-10 according to technical requirements according to OST 11 332.702-89.
Оценку надежности по герметичности и сохранению целостности проводили методом термоциклирования при определенном режиме согласно ОСТ 11 332.702-89 и дополнительных термоциклов по режиму «Приложение», таблица 1, до потери ими герметичности.Reliability assessment for tightness and preservation of integrity was carried out by thermal cycling under a certain mode according to OST 11 332.702-89 and additional thermal cycles according to the “Application” mode, table 1, until they lost their tightness.
Результаты представлены в таблице.The results are presented in the table.
Как видно из таблицы, изготовленные образцы корпусов имели:As can be seen from the table, the manufactured samples of the cases had:
Герметичные швы, скорость натекания по гелию не более 1,33×10-8 м3Па/с.Sealed seams, the leakage rate on helium is not more than 1.33 × 10 -8 m 3 Pa / s.
Герметичность и целостность их сохранилась как после основного термоциклирования, так и 30 дополнительных термоциклов. Масса составляет примерно 3,45×10-3 кг.Their tightness and integrity were preserved both after the main thermal cycling and 30 additional thermal cycles. The weight is about 3.45 × 10 -3 kg.
Таким образом, заявленный корпус для полупроводникового прибора СВЧ позволит по сравнению с прототипомThus, the claimed housing for a microwave semiconductor device will allow, compared with the prototype
- уменьшить массогабаритные характеристики (массу) примерно в 1,5 раза,- reduce weight and size characteristics (mass) by about 1.5 times,
- снизить трудоемкость примерно на 20 процентов и- reduce the complexity by about 20 percent and
-повысить технологичность изготовления.-increase the manufacturability.
При сохранении надежности, долговечности, выходной мощности полупроводникового прибора СВЧ.While maintaining the reliability, durability, output power of the semiconductor microwave device.
Более того, предлагаемая конструкция корпуса обеспечит возможность:Moreover, the proposed housing design will enable:
- использования при изготовлении корпуса известных групповых методов,- use in the manufacture of the body of well-known group methods,
- надежного планарного соединения корпуса с другими элементами устройств и систем радиоэлектронной техники СВЧ.- reliable planar connection of the case with other elements of devices and systems of microwave electronic equipment.
Источники информацииInformation sources
1. Colloq. Microwave Packag., London, 14 Apr. 1986. Electron. Div, PGE12. London, 1986.1. Colloq. Microwave Packag., London, 14 Apr. 1986. Electron. Div, PGE12. London, 1986.
2. Патент РФ №2351037 приоритет 23.07.2007 г., МПК H01L 23/02, опубл. 27.03.2009 г. - прототип.2. RF patent No. 2351037 priority 23.07.2007, IPC H01L 23/02, publ. March 27, 2009 - a prototype.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015101676/28A RU2579544C1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Housing for semiconductor microwave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015101676/28A RU2579544C1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Housing for semiconductor microwave device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2579544C1 true RU2579544C1 (en) | 2016-04-10 |
Family
ID=55793560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015101676/28A RU2579544C1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Housing for semiconductor microwave device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2579544C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659304C1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-06-29 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Case of powerful hybrid ultra-high frequency integrated circuit |
| RU2688035C1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-05-17 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Metal-ceramic housing of power semiconductor module based on high-heat-conducting ceramics and method of its manufacturing |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030111714A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-19 | Dover Capital Formation Group | Surface mount ceramic package |
| US20050029002A1 (en) * | 2002-12-26 | 2005-02-10 | Kazuhiko Nemoto | Semiconductor integrated apparatus |
| RU2345444C1 (en) * | 2007-06-04 | 2009-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток (ФГУП НПП "Исток") | Method of packaging for shf semiconductor device |
| RU2351037C1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Case for microwave semiconductor device and method of its manufacture |
| RU86046U1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интелсоб" (ООО "Интелсоб") | SEMICONDUCTOR HOUSING FOR SURFACE MOUNTING |
| RU2489769C1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-08-10 | ООО "Научно-производственное предприятие "Томилинский электронный завод" | Hermetically sealed housing for semiconductor device or microwave integrated circuit |
-
2015
- 2015-01-20 RU RU2015101676/28A patent/RU2579544C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030111714A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-19 | Dover Capital Formation Group | Surface mount ceramic package |
| US20050029002A1 (en) * | 2002-12-26 | 2005-02-10 | Kazuhiko Nemoto | Semiconductor integrated apparatus |
| RU2345444C1 (en) * | 2007-06-04 | 2009-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток (ФГУП НПП "Исток") | Method of packaging for shf semiconductor device |
| RU2351037C1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Case for microwave semiconductor device and method of its manufacture |
| RU86046U1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интелсоб" (ООО "Интелсоб") | SEMICONDUCTOR HOUSING FOR SURFACE MOUNTING |
| RU2489769C1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-08-10 | ООО "Научно-производственное предприятие "Томилинский электронный завод" | Hermetically sealed housing for semiconductor device or microwave integrated circuit |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659304C1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-06-29 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Case of powerful hybrid ultra-high frequency integrated circuit |
| RU2688035C1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-05-17 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Metal-ceramic housing of power semiconductor module based on high-heat-conducting ceramics and method of its manufacturing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5471572A (en) | Semiconductor device | |
| US3311798A (en) | Component package | |
| EP3236495B1 (en) | Circuit substrate and electronic device | |
| RU2351037C1 (en) | Case for microwave semiconductor device and method of its manufacture | |
| JP2002359327A (en) | Electronic circuit module | |
| CN105870071A (en) | Aluminum nitride multilayer-ceramic leadless-periphery flat packaging shell | |
| CN205303452U (en) | Heat sink material of diamond copper | |
| Kato et al. | 250° C-Operated sandwich-structured all-SiC power module | |
| RU2579544C1 (en) | Housing for semiconductor microwave device | |
| JP2002043482A (en) | Electronic circuit member, method of manufacturing the same, and electronic component | |
| JPH0945827A (en) | Semiconductor device | |
| US20230360990A1 (en) | Low-profile sealed surface-mount package | |
| RU2494494C1 (en) | Method to manufacture body of high-capacity semiconductor microwave instrument | |
| JPS6318648A (en) | Circuit board using aluminum nitride | |
| Nishimura et al. | All lead free IGBT module with excellent reliability | |
| RU2345444C1 (en) | Method of packaging for shf semiconductor device | |
| JP3183090B2 (en) | Ceramic lid for package | |
| Tanisawa et al. | Transient thermal characteristics of high-temperature SiC power module enhanced with Al-bump technology | |
| CN118335730A (en) | A spatially symmetrical layout power device packaging structure | |
| RU2659304C1 (en) | Case of powerful hybrid ultra-high frequency integrated circuit | |
| Yan et al. | Thermal Performance Comparisons of Different Spacer Structures in Double-Sided Cooling Power Modules | |
| RU153627U1 (en) | POWER MODULE | |
| RU2498455C1 (en) | Powerful hybrid integral circuit of shf range | |
| CN113383411B (en) | Hermetic packaging for power semiconductors | |
| Suzuki et al. | A built-in high temperature half-bridge power module with low stray inductance and low thermal resistance for in-wheel motor application |