一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法，屬于芯片封裝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]外殼作為集成電路的關(guān)鍵組件之一，主要起著電路支撐、電信號(hào)傳輸、散熱、密封及化學(xué)防護(hù)等作用，在對(duì)電路的可靠性影響及占電路成本的比例方面，外殼占據(jù)很重要的作用，封裝外殼主要作用包括:
1、機(jī)械支撐、密封保護(hù):剛性外殼承載電路使其免受機(jī)械損傷，提供物理保護(hù)；同時(shí)外殼采用密封結(jié)構(gòu)，保護(hù)電路免受外界環(huán)境的影響，尤其是水汽對(duì)電路的影響。
[0003]2、電信號(hào)連接:外殼上的引線起到內(nèi)外電信號(hào)的連接作用，完成內(nèi)部電路與外圍電路的電信號(hào)傳遞。
[0004]3、屏蔽:外殼可起到電磁屏蔽的作用，保護(hù)內(nèi)部電路不受外部信號(hào)的干擾，同時(shí)保證內(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁信號(hào)不影響外部電路。
[0005]4、散熱:外殼將內(nèi)部電路產(chǎn)生的熱量傳遞至外部，避免內(nèi)部電路的熱失效。
[0006]目前，封裝外殼主要有以下幾類(lèi):有機(jī)封裝(塑封)、低溫玻璃封裝、陶瓷封裝、金屬封裝，有機(jī)封裝一開(kāi)始可以通過(guò)密封壓力試驗(yàn)，成本較低，但時(shí)間長(zhǎng)了水蒸氣會(huì)進(jìn)入，所以軍用外殼不能用塑料封裝，只能應(yīng)用在民用產(chǎn)品上；低溫玻璃封裝機(jī)械強(qiáng)度及氣密性較差，易產(chǎn)生漏氣或慢漏氣；陶瓷封裝與金屬封裝是屬于全密封的形式，氣密性比較好，對(duì)內(nèi)部電路的保護(hù)更好。
[0007]因此，對(duì)于大功率封裝外殼來(lái)說(shuō)，散熱及屏蔽兩個(gè)因素尤其重要，目前，現(xiàn)有技術(shù)中的金屬封裝外殼很難做到兩者均具備優(yōu)異的性能，解決了散熱問(wèn)題，會(huì)造成屏蔽效果變差，相反，解決了屏蔽問(wèn)題，又很難做到良好的散熱效果，這就使得市場(chǎng)上急需一種散熱效果好同時(shí)具備屏蔽性能強(qiáng)的封裝外殼產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法，改進(jìn)了現(xiàn)有工藝流程，通過(guò)該制備工藝制備的金屬封裝外殼具備更可靠的保護(hù)性能，耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，使得內(nèi)部電路能在一個(gè)氣密的環(huán)境下運(yùn)行而不受水汽、其他有害氣體或離子以及射線的干擾，延長(zhǎng)使用壽命，解決了現(xiàn)有的塑料外殼氣密性差、使用壽命短以及屏蔽性差的問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案:
一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法，包括如下步驟:
首先，將引線裝入模具對(duì)應(yīng)釬焊引線孔內(nèi)，將焊料圈套于釬焊引線上，其次，將管座內(nèi)腔朝上裝入已經(jīng)裝好引線和焊料圈的模具凹槽中，并調(diào)節(jié)引線對(duì)準(zhǔn)封接孔，將引線裝入對(duì)應(yīng)的封接孔內(nèi)，然后，將絕緣子裝入封接孔內(nèi)，并用吹氣囊對(duì)管座內(nèi)腔進(jìn)行清理，最后，將蓋板封于管座上，并將模具壓塊蓋好，進(jìn)行燒結(jié)。
[0010]所述蓋板與管座之間通過(guò)平行焊縫工藝封接；所述封裝外殼的燒結(jié)環(huán)境為高于99.5%的氮?dú)猸h(huán)境，氧含量50ppm以下，所述燒結(jié)升溫區(qū)間為570?900°C，燒結(jié)的降溫區(qū)間為900?495°C，封裝外殼通過(guò)焊接溫區(qū)的速度為60mm/min。
[0011]所述管座采用如下方法制備:
將長(zhǎng)方形銅底板沖孔、整平，然后采用化學(xué)去油清洗后，用鉻酸對(duì)底板進(jìn)行拋光；將殼體進(jìn)行鉆孔、銼磨，依次用汽油、堿性溶液、清水將殼體洗凈并用酒精脫水，將脫水后的殼體進(jìn)行退火，然后將殼體鍍鎳處理；將處理后的底板與殼體進(jìn)行焊接得到管座。
[0012]所述退火的時(shí)間為800?900秒；所述退火的溫度為940?980°C;所述殼體鍍鎳的厚度為2?;所述焊接的環(huán)境為高于99.5%的氮?dú)猸h(huán)境，氧含量50ppm以下，所述焊接的升溫區(qū)間為600?815°C，焊接的降溫區(qū)間為815?495°C，管座通過(guò)焊接溫區(qū)的速度為 85mm/min0
[0013]所述引線采用如下方法制備:
將導(dǎo)線依次用汽油、堿性溶液、清水進(jìn)行清洗并用酒精脫水，然后將脫水后的導(dǎo)線進(jìn)行退火，最后對(duì)退火后的導(dǎo)線進(jìn)行氧化處理，得到所述的引線。
[0014]所述退火的時(shí)間為400?450秒；所述退火的溫度為780?825°C。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1.通過(guò)該方法制備的金屬封裝外殼改進(jìn)了引線內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得內(nèi)部電路空間增大，增加了熱量流通的空間，且使用金屬銅外殼，具有更強(qiáng)的散熱性能，外殼采用10#鋼作為基材，大大提高了外殼的抗壓、抗拉強(qiáng)度，保護(hù)性能提升。底板采用無(wú)氧銅，提升了外殼的散熱性能，使之為軍用大功率器件的散熱提供有效保障，提高產(chǎn)品使用壽命，減少了芯片電路的高溫失效幾率。
[0016]2.引線采用銅芯材料作為引腳，大大增加了產(chǎn)品的載流量；有效提高了元器件功率，同時(shí)增強(qiáng)了散熱效果，為大功率外殼電路的載流量提供保障。
[0017]3.通過(guò)采用本發(fā)明制備方法制備的金屬外殼，具備更可靠的保護(hù)性能，以及具備耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)電磁屏蔽的效果更好。
[0018]4.本發(fā)明同時(shí)解決了散熱及屏蔽的問(wèn)題，使得這兩種難于同時(shí)解決的問(wèn)題得到了有效的改進(jìn)，本發(fā)明的金屬封裝外殼同時(shí)具備散熱效果好及屏蔽效果好的特點(diǎn)。
[0019]5.外殼采用平行縫焊封蓋工藝，封蓋后的外殼滿(mǎn)足GJB2440A軍用外殼的氣密性要求，氣密性可使內(nèi)部芯片電路與外部水汽、潮濕環(huán)境、有害離子等隔離，延長(zhǎng)芯片電路及外殼的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法，包括如下步驟:
首先，將引線裝入模具對(duì)應(yīng)釬焊引線孔內(nèi)，將焊料圈套于釬焊引線上，其次，將管座內(nèi)腔朝上裝入已經(jīng)裝好引線和焊料圈的模具凹槽中，并調(diào)節(jié)引線對(duì)準(zhǔn)封接孔，將引線裝入對(duì)應(yīng)的封接孔內(nèi)，然后，將絕緣子裝入封接孔內(nèi)，并用吹氣囊對(duì)管座內(nèi)腔進(jìn)行清理，最后，將蓋板封于管座上，并將模具壓塊蓋好，進(jìn)行燒結(jié)。
[0021]所述蓋板與管座之間通過(guò)平行焊縫工藝封接；所述封裝外殼的燒結(jié)環(huán)境為高于99.5%的氮?dú)猸h(huán)境，氧含量50ppm以下，所述燒結(jié)升溫區(qū)間為570?900°C，燒結(jié)的降溫區(qū)間為900?495°C，封裝外殼通過(guò)焊接溫區(qū)的速度為60mm/min。
[0022]以制備一個(gè)具有四個(gè)引線的金屬封裝外殼為例具體說(shuō)明其裝配過(guò)程如下:
清理工作臺(tái)雜物、灰塵，準(zhǔn)備眼用鑷、吹氣囊、墊紙、橡膠指套等工具；將石墨模具擺放于工作臺(tái)中央適當(dāng)位置；將產(chǎn)品零部件擺放于工作臺(tái)左上方；
用鑷子將釬焊引線裝入模具對(duì)應(yīng)釬焊引線孔內(nèi)，將焊料圈套于釬焊引線上；
將10#鋼殼體內(nèi)腔朝上裝入已經(jīng)裝好引線和焊料的模具凹槽中，不斷調(diào)節(jié)釬焊盲孔與引線的位置，直到將殼體上的釬焊盲孔與釬焊引線對(duì)準(zhǔn)后裝入；
將絕緣子分別裝入殼體4個(gè)封接孔內(nèi)，將絕緣子引線順著絕緣子孔裝入；
用吹氣囊對(duì)準(zhǔn)安裝好的產(chǎn)品內(nèi)腔吹氣直至產(chǎn)品上無(wú)異物及絕緣子碎肩；
將石墨壓塊蓋好，產(chǎn)品送燒結(jié)爐。
[0023]裝完后須確認(rèn)釬焊引線與殼體釬焊盲孔對(duì)準(zhǔn)，可上下左右輕輕晃動(dòng)殼體，確保釬焊引線裝入盲孔；安裝絕緣子時(shí)如個(gè)別絕緣子無(wú)法順利裝入則改用其他絕緣子切不可用力擠壓絕緣子；不可裸手接觸產(chǎn)品及零部件。
[0024]所述管座采用如下方法制備:
將長(zhǎng)方形銅底板沖孔、整平，然后采用化學(xué)去油清洗后，除油劑采用型號(hào)為0Y-29B的銅及銅合金除油劑，用濃度為6%?10%的鉻酸對(duì)底板進(jìn)