自电子制造业出现,半导体元器件逐渐成为人们的研究热点。随着电路密度和功能的不断提高,人们对承载电子元件的的封装技术提出了更多更高的要求。电子封装材料由热固性塑料、硅酮塑料等有机材料逐渐向可靠性更高的陶瓷及金属材料过渡。对于航空航天、军工等领域,封装的可靠与否直接决定电子产品的安全性能,提高管壳封装的可靠性对于半导体行业的发展有重大意义。本文从TO₂57T型管壳的封装技术及电真空器件中氧化铝陶瓷的封接技术两方面入手,对封接技术进行改良。针对TO-257T管壳封装材料进行设计,研究不同封装材料对于管壳气密性、热阻率的影响,探索通过更换热沉材料,提高管壳对芯片保护能力的可行性。为提高管壳中陶瓷绝缘子与金属框架的封接性能,围绕95%Al₂O₃陶瓷的可焊性,展开对陶瓷金属化层的研究。采用高温烧结法,在95%Al₂O₃陶瓷表面进行金属化层制备。在Mo-Mn法的基础上,对陶瓷金属化工艺进行优化改良。本文探讨MnO-SiO₂-Al₂O₃及MnO-TiO₂体系两种活化剂体系对金属化层的影响,并针对两种活化体系的烧结过程进行工艺优化。试验结果表明,通过热沉材料,底板及边框材料的替换,可在不影响热阻性能的前提下提高芯片保护可靠性。各零部件封装工艺采用银铜共晶焊料,在800℃下保温3min,钎焊后各零件结合良好,焊缝均匀平整。其中纯铜底板与80WCu封装性能良好,经1000次温循,以喷吹法进行气密性检测,漏率小于最小显示漏率,达到宇航级标准。以MnO-SiO₂-Al₂O₃及MnO-TiO₂作为活化剂,对95%Al₂O₃陶瓷表面进行金属化烧结,烧结过程中均出现陶瓷向金属化层及金属化层向陶瓷基体的双向扩散。在金属化烧结过程中,Mo颗粒在高温下不完全致密化,氧化物形成高温液相润湿Mo颗粒并填充到Mo颗粒的间隙,与颗粒表层的Mo发生反应,形成3CaO·MoO3、2MnO·3MoO₂等复杂化合物,降温后在颗粒间形成良好的连接。Mo颗粒与高温液相的反应提高液相对金属Mo的润湿性,有利于金属化层与陶瓷基体的结合。以MnO-TiO₂作为活化剂进行金属化层制备时,陶瓷金属化层界面化学反应及液相的迁移同时存在,MnO与陶瓷基体反应形成MnO·Al₂O₃,陶瓷与金属化层在反应层紧密结合。金属化温度、活化剂配比对金属化层质量有较大影响。在特定温度区间内,随烧结温度上升,金属化层致密度提高,孔隙减少,金属化层力学性能提高。以MnO-SiO₂-Al₂O₃作为活化剂进行金属化层制备时,在MnO、SiO₂、Al₂O₃比例为50:35:15,活化剂与Mo粉颗粒比例1:3,1400℃烧结时,可得到致密性较高,力学性能较好的金属化涂层。金属化层与陶瓷结合强度高,拉伸断裂实验粘瓷明显。以MnO-TiO₂作为活化剂进行金属化层制备时,MnO、TiO₂比例为63:37,活化剂与Mo粉颗粒比例1:3,在1450℃烧结时金属化层致密性最佳,拉伸断裂强度达最大值。