RU162094U1

RU162094U1 - Корпус для кристаллов микросистем анализа магнитного поля

Info

Publication number: RU162094U1
Application number: RU2015154712/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Амеличев; Петр Алексеевич Беляков; Дмитрий Вячеславович Васильев; Дмитрий Валентинович Костюк; Евгений Павлович Орлов
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-05-27

Abstract

Корпус для кристаллов микросистем анализа магнитного поля, содержащий основание с углублением, крышку, прокладку, размещенную между основанием и крышкой, и выводную рамку, внутренняя стенка углубления основания выполнена с горизонтальной ступенькой с образованием нижней полости меньшего размера для размещения кристаллов и верхней полости, в двух боковых противоположных стенках углубления основания сформированы выводы к контактным площадкам выводной рамки на наружной поверхности основания, на внутреннее дно основания, верхнюю поверхность основания и горизонтальную ступеньку внутренней части основания нанесено двухслойное покрытие, состоящее из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, по периметру крышки нанесено двухслойное покрытие в виде рамки, состоящее из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, прокладка выполнена из сплава, содержащего 80% золота и 20% олова, выводная рамка выполнена из сплава меди и серебра, с содержанием меди не менее 99%, с нанесением слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, крышка и основание выполнены из немагнитной алюмооксидной керамики с содержанием АlОне менее 92%.

Description

Полезная модель относится к области производства микроэлектронных изделий и может быть использована в конструкциях датчиков и преобразователей магнитного поля.

Известен корпус-экран магнитного поля для микросхемы по патенту на изобретение РФ №2425435 (МПК H01L 39/24, опубл. 27.07.2011 г.), содержащий экранирующее пленочное покрытие, нанесенное на поверхность крышки и основания корпуса, причем покрытие выполнено из высокотемпературного сверхпроводникового материала, содержит окна в местах выхода выводов корпуса, а контакт между основанием и крышкой корпуса является сверхпроводящим с характеристиками сплошного высокотемпературного сверхпроводникового покрытия.

Известен корпус для интегральной микросхемы по патенту на изобретение РФ №2083026 (МПК H01L 23/043, опубл. 27.06.1997 г.), содержащий металлическое основание с монтажной площадкой и закрепленной на основании металлической несущей рамкой, закрытой пластмассовой крышкой, восемь выводов, причем монтажная площадка углублена в основание, выводы расположены в плоскости и в габаритах основания и соединены обратной стороной с несущей рамкой, которая имеет габариты основания и углубление, в котором закреплена пластмассовая крышка.

Известен металлокерамический корпус для установки кристаллов микросхем, описанный в патенте на полезную модель РФ №129297 (МПК H01L 23/045, опубл. 20.06.2013 г.), 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, причем основания корпусов изготовлены по технологии с низкой температурой обжига, проводники продублированы проводящими столбиками в слоях керамики.

Указанное устройство является наиболее близким к заявляемой полезной модели. С существенными признаками заявляемого изобретения совпадают следующие признаки: наличие основания с углублением, крышки, прокладки, размещенной между основанием и крышкой, внутренняя стенка углубления основания выполнена с горизонтальной ступенькой с образованием нижней полости меньшего размера для размещения кристалла микросистемы и верхней полости, в двух боковых противоположных стенках углубления основания сформированы выводы к контактным площадкам выводной рамки на наружной поверхности основания.

Получению требуемого технического результата препятствует выбор материала конструкционных элементов: так выполнение рамки и крышки из ковара (магнитный материал) способствует искажению измеряемых магнитных полей микросистемами, содержащими чувствительные элементы магнитного поля, что приведет к некорректным результатам измерений.

Задача, на решение которой направлена полезная модель состоит в создании корпуса для надежной защиты кристаллов магнитополупроводниковых микросхем, датчиков, преобразователей и чувствительных элементов магнитного поля от внешних воздействий.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемой полезной модели, выражается в повышении надежности и точности измерений при анализе магнитных полей.

Для достижения вышеуказанного технического результата корпус для кристаллов микросистем анализа магнитного поля содержит основание с углублением, крышку, прокладку, размещенную между основанием и крышкой, и выводную рамку, внутренняя стенка углубления основания выполнена с горизонтальной ступенькой с образованием нижней полости меньшего размера для размещения кристаллов и верхней полости, в двух боковых противоположных стенках углубления основания сформированы выводы к контактным площадкам выводной рамки на наружной поверхности основания, на внутреннее дно основания, верхнюю поверхность основания и горизонтальную ступеньку внутренней части основания нанесено двухслойное покрытие, состоящее из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, по периметру крышки нанесено двухслойное покрытие в виде рамки, состоящее из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, прокладка выполнена из сплава, содержащего 80% золота и 20% олова, выводная рамка выполнена из сплава меди и серебра, с содержанием меди не менее 99%, с нанесением слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, крышка и основание выполнены из немагнитной алюмооксидной керамики с содержанием Al₂O₃ не менее 92%.

Отличительными признаками являются признаки выполнения выводной рамки на наружной поверхности основания и материалов конструкционных элементов, в том числе наличие, на внутреннем дне основания, верхней поверхности основания и горизонтальной ступеньке внутренней части основания двухслойного покрытия, состоящего из первого слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и второго слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм; наличие по периметру крышки двухслойного покрытия в виде рамки, состоящего из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, выполнение прокладки из сплава, содержащего 80% золота и 20% олова, выполнение выводной рамки из сплава меди и серебра, с содержанием меди не менее 99%, с последующим нанесением слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, выполнение крышки и основания из немагнитной алюмооксидной керамики с содержанием Al₂O₃ не менее 92%.

Выполнение выводной рамки и подбор материалов конструкционных элементов в виде немагнитных материалов обеспечивают отсутствие влияния материалов корпуса на анализ магнитных полей. Выполнение прокладки из сплава, содержащего 80% золота и 20% олова, выполнение по периметру крышки двухслойного покрытия в виде рамки, состоящего из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм; покрытие верхней поверхности основания двухслойным покрытием из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм обеспечивают герметичность корпуса после пайки, что обеспечивает защиту кристалла микросистемой от влияния внешних воздействий. Диапазон толщин слоев в двухслойном покрытии обусловлен тем, что при уменьшении толщины слоя никеля меньше 1 мкм и слоя золота меньше 0,5 мкм не будет обеспечиваться необходимая адгезия материалов в процессе разварки внутренних межсоединений, а также герметизации методом пайки, увеличение толщин для слоя никеля более 9 мкм, для слоя золота более 7 мкм экономически нецелесообразно.

Полезная модель поясняется следующими чертежами.

Фиг. 1 Внешний вид корпуса;

Фиг. 2 Основание разрез

Корпус для кристаллов микросистем анализа магнитного поля содержит основание 1 с углублением 2, крышку 3, прокладку 4, размещенную между основанием 1 и крышкой 3, и выводную рамку 5 (фиг. 1). Внутренняя стенка углубления 2 основания 1 выполнена с горизонтальной ступенькой 6 с образованием нижней полости 7 меньшего размера для размещения кристаллов и верхней полости 8 (фиг. 2). В двух боковых противоположных стенках углубления 2 основания сформированы выводы 9 к контактным площадкам 10 выводной рамки 5 на наружной поверхности основания 1. Внутреннее дно основания 11, верхняя поверхность основания 12 и горизонтальная ступенька 6 внутренней части основания 1 покрыты слоем никеля толщиной от 1 до 9 мкм, а затем слоем золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм. По периметру крышки 3 выполнена рамка 13 из двухслойного покрытия, состоящего из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм. Прокладка выполнена из сплава, содержащего 80% золота и 20% олова. Выводная рамка 5 выполнена из сплава меди и серебра, с содержанием меди не менее 99%, с последующим нанесением слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм. Крышка 3 и основание 1 выполнены из немагнитной алюмооксидной керамики с содержанием Al₂O₃ не менее 92%.

Согласно полезной модели был реализован корпус, в котором был размещен кристалл микросистемы анализа магнитного поля. Испытания показали повышение надежности и точности измерения магнитного поля.

Claims

Корпус для кристаллов микросистем анализа магнитного поля, содержащий основание с углублением, крышку, прокладку, размещенную между основанием и крышкой, и выводную рамку, внутренняя стенка углубления основания выполнена с горизонтальной ступенькой с образованием нижней полости меньшего размера для размещения кристаллов и верхней полости, в двух боковых противоположных стенках углубления основания сформированы выводы к контактным площадкам выводной рамки на наружной поверхности основания, на внутреннее дно основания, верхнюю поверхность основания и горизонтальную ступеньку внутренней части основания нанесено двухслойное покрытие, состоящее из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, по периметру крышки нанесено двухслойное покрытие в виде рамки, состоящее из слоя никеля толщиной от 1 до 9 мкм и слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, прокладка выполнена из сплава, содержащего 80% золота и 20% олова, выводная рамка выполнена из сплава меди и серебра, с содержанием меди не менее 99%, с нанесением слоя золота толщиной от 0,5 до 7,0 мкм, крышка и основание выполнены из немагнитной алюмооксидной керамики с содержанием Аl₂О₃ не менее 92%.