高电压真空灭弧室陶瓷外壳的设计

高电压陶瓷外壳是真空灭弧室的重要组成部分,因此,陶瓷外壳的绝缘在设计中是必须考虑的,一只在运行中的真空灭弧室触头断开后,陶瓷外壳就会受到电源电压的影响.因此陶瓷外壳在设计时应考虑到下列三点:陶瓷外壳的长度,陶瓷外壳的爬电距离和真空灭弧室陶瓷外壳外面的绝缘介质.     

金属盖板对陶瓷外壳结构可靠性的影响研究

系统级封装用陶瓷外壳的金属盖板尺寸一般较大,在可靠性试验的过程中,应力会通过金属盖板的弹性变形传递到陶瓷外壳上,导致陶瓷外壳侧壁出现明显的应力集中现象。采用有限元方法对封盖后的陶瓷外壳的可靠性试验进行了分析,研究了金属盖板的材质及结构对陶瓷外壳可靠性的影响规律,为该类外壳的金属盖板设计提供了可靠的理论依据,避免了由于金属盖板设计不合理而导致陶瓷外壳开裂或由于金属盖板下陷导致器件失效等问题。合理的金属盖板结构对于解决可靠性试验中的失效问题及提高器件的可靠性具有重要的作用。     

小节距CQFN外壳设计与加工工艺研究

基于高温共烧陶瓷（HTCC）技术,研制出0.4 mm节距的陶瓷四边无引线扁平外壳（CQFN）。采用有限元分析软件对外壳的结构可靠性进行仿真优化,优化结果表明外壳受到的应力小于陶瓷的抗弯强度;利用电磁仿真软件对外壳的高频传输性能进行仿真优化,通过优化侧面空心金属化过孔结构、空心过孔与接地共面波导的过渡结构等,实现整体传输路径50Ω阻抗匹配。利用矢量网络分析仪和探针台对制作的外壳进行了高频传输性能的测试,测试结果表明,在DC～26 GHz频段内,外壳射频端回波损耗小于15 dB,插入损耗小于0.5 dB。设计的外壳结构和射频端口传输模型可以有效地应用到其他高频CQFN封装外壳设计中。     

气密封装外壳内氢含量检测研究

针对氢气作为气密性封装外壳中常见的内部气氛对电子元器件的性能、寿命及可靠性的破坏性影响,通过对封装外壳的材料及制造工艺进行分析,提出确定外壳内部氢气含量温度条件和时间条件的原则和方法,指导气密封装外壳内氢气含量的测试。     

盖板结构对外壳密封可靠性影响的有限元分析

针对器件在密封可靠性检测过程中的结构易失效现象,利用ABAQUS有限元数值方法对器件外壳在密封检验过程中的结构可靠性进行仿真分析,计算和分析了不同盖板结构设计对外壳受力分布和受力形式的影响,预测外壳潜在的结构失效薄弱区,定量评估盖板结构对外壳结构可靠性的影响规律。结果表明外壳应力大小与盖板结构密切相关,不同结构的应力最大值相差15.7倍,通过盖板结构的优化,可有效避免外壳结构薄弱区,并从理论上阐述了盖板结构对应力影响的机制。     

TO型陶瓷封装外壳可靠性研究

对于航空航天等高可靠领域,封装的可靠性直接决定电子产品的安全性能,提高外壳封装的可靠性对于半导体行业具有重大的意义。针对TO型陶瓷外壳,研究了封装材料、垫片尺寸和成品引线裁切等因素对外壳气密性、平面度的影响,进而提高了TO型陶瓷外壳使用的长期可靠性。研究结果表明,底盘材料采用WCu代替TU材料,钎焊后外壳底面及芯区平面度可以控制在0.05 mm以下。通过选取合适的垫片尺寸及优化引线裁切模具,可以显著地提高外壳的可靠性。     

电子封装用钢基体外壳除氢研究

钢基体（如10#钢）外壳在混合集成电路中大量使用,该外壳生产时,会接触或产生大量氢气。研究表明,密封电子器件中的氢会导致砷化镓、氮化镓等半导体芯片失效,影响器件长期可靠性。本文研究了电子封装用钢基体外壳内部的氢含量,分析了当前典型制备工艺下氢含量的产生原因,对比了不同镀种外壳的氢含量差异,并讨论了产生差异的原因。针对烧结及镀覆工序展开除氢试验,对经过低温/高温激发的封盖密封外壳,进行了氢含量测试,并获得了氢含量规律。研究结果为外壳制备提供了建议,也为外壳后续使用提供了依据。     

大尺寸CMC外壳的平面度研究

以某款陶瓷外壳为例,研究了零部件与焊接质量的关系。通过选取匹配的材料参数,降低了共晶焊接时的热应力与变形量。利用理论计算和Abaqus仿真模型讨论了陶瓷外壳平面度与外壳零件材料属性的关系,以及造成陶瓷外壳平面度差异的原因。     

微光像增强器塑料外壳受力分析

为摸清微光像增强器塑料外壳受力规律,掌握质量变化特点,运用形变理论,建立硅橡胶形变数学模型,拟合塑料外壳受力曲线,据此确定微光像增强器塑料外壳出现开裂的必然性和寿命周期特点.结果表明:数学模型与试验数据高度吻合,能够表征塑料外壳受力情况及寿命变化规律.     

高集成电力电子设备外壳屏蔽效能评估

采用HFSS仿真分析了某高集成电力电子设备外壳的屏蔽效能,并按照IEC 61587-3:2006要求进行了测试对比验证,确认了屏蔽效能仿真评估手段的准确性及可行性.结果表明:对该电力电子设备而言,其外壳板厚、材质、缝隙参数的改变不能显著提高设备外壳的屏蔽效能,外壳背部、前部的大量开孔,是造成屏蔽效能偏低的主要原因.设备外壳屏蔽效能改善应从优化面板结构着手.     

微波器件金属陶瓷外壳电性能设计及实践——微波器件封装之一

总结了微波器件金属陶瓷外壳的电性能设计理论和实践成果,给出了研制微波器件金属陶瓷外壳的基本流程及设计要素;详细介绍了用于微波器件外壳设计时电容、电感、特性阻抗、延迟等参数的计算公式;根据多年的实践经验,给出了几种行之有效的改善外壳电性能的结构和模式;最后就技改项目、研究装备、外壳所需的基础材料的研究开发和生产、高新技术产业化等问题提出了建议.     

LTCC封装散热通孔的仿真与优化设计

低温共烧陶瓷（LTCC）封装散热通孔设计是集成电路封装设计的重要内容之一。以某CLCC40型LTCC外壳为例,使用有限元仿真软件对几种不同的散热通孔设计进行3D建模和稳态热仿真。通过对比芯片结到外壳的热阻仿真结果,得到了散热通孔的优化设计方案。仿真结果表明,采用该设计的LTCC外壳的散热效果优于质量分数为92%的氧化铝陶瓷外壳,但略差于氮化铝陶瓷外壳。     

一种应用于12 GHz的AlN多层陶瓷外壳

以AlN材料为陶瓷基材,采用陶瓷绝缘子的射频传输端口结构及陶瓷焊球阵列封装形式,结合多层陶瓷加工工艺,设计并制备了一款可封装多个芯片的X波段AlN陶瓷外壳。采用应力仿真软件对外壳进行结构设计,利用电磁仿真软件对该外壳的射频端口进行仿真优化。采用微带线直接穿墙形式,设计了共面波导-带状线-共面波导的射频传输结构,并与陶瓷外壳进行一体化设计和制作。利用GSG探针对外壳样品进行测试,实测结果表明,在0~12 GHz频段内,外壳射频端口的插入损耗不小于-0.5 dB,回波损耗不大于-15 dB,AlN一体化外壳尺寸为10.25 mm×16.25 mm×4 mm,可广泛应用于高频高速信号一体化封装领域。     

对《放大器外壳带电故障排除》一文的补充

《中国有线电视》2 0 0 1年第 6期《放大器外壳带电故障排除》一文拜读后 ,根据曾经处理过此类故障得出的结论 ,笔者浅述如下观点 :原文没有附图 ,从字里行间分析 ,外壳带电放大器(末级 )工作电压由前级放大器输出口经电缆传输提供 ,属 60Ｖ自供电 (自上而下 )工作形式 ,如图 1所示。“感到放大器外壳带电 ,而放大器外壳是接地的 ,不应该带电” ,“问题出在前一级放大器的输出接头上”。很显然放大器外壳带电的因果关系不能成立。既然放大器外壳接地 ,又为何带电 ?外壳接地良好的自供电放大器即使芯线 (相线 )与外壳相碰 (不考虑供电器过载…     

陶瓷外壳内部气氛和多余物对产品性能的影响

陶瓷外壳内部气氛、多余物对器件会造成致命的影响。陶瓷外壳封装芯片后,其内部残余气氛的状况对元器件的性能、寿命和可靠性影响很大,很容易造成元器件的性能低劣和早期失效。陶瓷外壳多余物,即便是非导电多余物,对元器件也会造成影响,可导致光电器件信号传递和继电器触点的不导通。文章通过分析陶瓷外壳内部残余气氛对元器件的影响及影响因素,陶瓷外壳烧结过程、电镀过程造成的水汽及解决办法,陶瓷外壳多余物对元器件的影响等,指出了解决问题的方向和办法,对提高产品质量有一定的意义。     

高温高压应用环境下陶瓷外壳设计加工及可靠性评估

为满足碳化硅二极管在高温(大于200 ℃)、高压(大于20 kV)环境下的应用需求,采用注浆成型的陶瓷加工工艺制作了一款三腔室外壳。与传统塑料封装相比,陶瓷外壳提高了器件的工作温度和绝缘耐压特性,发挥了碳化硅材料的高温应用优势。针对高低温循环试验后因材料形变导致陶瓷外壳开裂的问题,使用Ansys软件仿真了温度变化导致的结构应力,并优化了外壳隔墙结构,优化后的外壳结构通过了环境应力试验。参照此结构可以采用单腔室、双腔室、多腔室的结构开发出不同电压等级外壳。同样,参照此结构可以采用不同大小的腔室开发出不同正向整流能力的外壳。     

微波高频外壳的设计与制造工艺研究

外壳对于电路而言,在起到机械支撑和环境保护作用的同时,需要将输入/输出信号和电源/地通过封装上的引线实现芯片与外部电子系统的互连。外壳设计与工艺往往影响着被封装系统的微波性能,例如50Ω阻抗的设计、外壳的谐振频率、微波传输线的状态等都是需要在外壳设计与工艺中加以重视的。同时,外壳的可靠性也直接影响到整个封装系统的可靠性,例如外壳的气密可靠性、抗盐雾能力、金属化的强度、引线的抗疲劳弯曲能力等指标决定了外壳的总体可靠性水平。文章以理论分析为基础,结合生产制造的实际情况,以微波高频外壳为例对其设计与制造中应该注意的问题进行了比较详细的阐述。     

超薄型SM封装外壳的可靠性研究

由于电子设备的重量越来越轻、体积越来越小、功能越来越先进,因此,更薄的IC封装外壳,尤其是表面安装(SM)用封装外壳的需求量不断增大。目前,这些封装外壳正越来越多地用于办公室自动化设备、消费电子设备、工厂自动化设备和通信设备中。为了满足这些需求,如同TSOP(薄小外形封装外壳)和TQFP(薄扁方形封装外壳)一样的、最大厚度为1mm的超薄型塑封外壳已在夏普公司研制成功,目前正在大量生产。     

玻璃封帽内部水汽控制技术

重点介绍采用黑瓷低温玻璃陶瓷外壳(CerQFP64)封装的集成电路水汽超标的原因。根据此种外壳的特殊性,通过采用特殊的高温烘烤处理措施,使采用黑瓷低温玻璃陶瓷外壳(尤其对超过保质期的外壳)封装的电路内部水汽由原来的5 000×10-6,降低到2 000×10-6以下。     

高导热GaN功率管外壳

<正>南京电子器件研究所最近研制成一种采用金刚石铜复合材料的高导热GaN功率管外壳,用于封装C波段60W GaN HEMT器件。新材料通过了外壳常规工艺的兼容性验证。外壳装芯片