一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法，屬于芯片封裝領域。
【背景技術】
[0002]外殼作為集成電路的關鍵組件之一，主要起著電路支撐、電信號傳輸、散熱、密封及化學防護等作用，在對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、機械支撐、密封保護:剛性外殼承載電路使其免受機械損傷，提供物理保護；同時外殼采用密封結(jié)構，保護電路免受外界環(huán)境的影響，尤其是水汽對電路的影響。
[0003]2、電信號連接:外殼上的引線起到內(nèi)外電信號的連接作用，完成內(nèi)部電路與外圍電路的電信號傳遞。
[0004]3、屏蔽:外殼可起到電磁屏蔽的作用，保護內(nèi)部電路不受外部信號的干擾，同時保證內(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁信號不影響外部電路。
[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:有機封裝(塑封)、低溫玻璃封裝、陶瓷封裝、金屬封裝，有機封裝一開始可以通過密封壓力試驗，成本較低，但時間長了水蒸氣會進入，所以軍用外殼不能用塑料封裝，只能應用在民用產(chǎn)品上；低溫玻璃封裝機械強度及氣密性較差，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，對內(nèi)部電路的保護更好。
[0007]因此，對于大功率封裝外殼來說，散熱及屏蔽兩個因素尤其重要，目前，現(xiàn)有技術中的金屬封裝外殼很難做到兩者均具備優(yōu)異的性能，解決了散熱問題，會造成屏蔽效果變差，相反，解決了屏蔽問題，又很難做到良好的散熱效果，這就使得市場上急需一種散熱效果好同時具備屏蔽性能強的封裝外殼產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種防輻射的金屬封裝外殼的制備方法，改進了現(xiàn)有工藝流程，通過該制備工藝制備的金屬封裝外殼具備更可靠的保護性能，耐高溫、耐腐蝕等特點，使得內(nèi)部電路能在一個氣密的環(huán)境下運行而不受水汽、其他有害氣體或離子以及射線的干擾，延長使用壽命，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題。
[0009]本發(fā)明為解決上述技術問題，采用如下技術方案:
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，將引線裝入模具對應釬焊引線孔內(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)引線對準封接孔，將引線裝入對應的封接孔內(nèi)，然后，將絕緣子裝入封接孔內(nèi)，并用吹氣囊對管座內(nèi)腔進行清理，最后，將蓋板封于管座上，并將模具壓塊蓋好，進行燒結(jié)。
[0010]所述蓋板與管座之間通過平行焊縫工藝封接；所述封裝外殼的燒結(jié)環(huán)境為高于99.5%的氮氣環(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:
將長方形銅底板沖孔、整平，然后采用化學去油清洗后，用鉻酸對底板進行拋光；將殼體進行鉆孔、銼磨，依次用汽油、堿性溶液、清水將殼體洗凈并用酒精脫水，將脫水后的殼體進行退火，然后將殼體鍍鎳處理；將處理后的底板與殼體進行焊接得到管座。
[0012]所述退火的時間為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%的氮氣環(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:
將導線依次用汽油、堿性溶液、清水進行清洗并用酒精脫水，然后將脫水后的導線進行退火，最后對退火后的導線進行氧化處理，得到所述的引線。
[0014]所述退火的時間為400?450秒；所述退火的溫度為780?825°C。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1.通過該方法制備的金屬封裝外殼改進了引線內(nèi)部結(jié)構，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、抗拉強度，保護性能提升。底板采用無氧銅，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，同時增強了散熱效果，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，具備更可靠的保護性能，以及具備耐高溫、耐腐蝕等特點，同時對電磁屏蔽的效果更好。
[0018]4.本發(fā)明同時解決了散熱及屏蔽的問題，使得這兩種難于同時解決的問題得到了有效的改進，本發(fā)明的金屬封裝外殼同時具備散熱效果好及屏蔽效果好的特點。
[0019]5.外殼采用平行縫焊封蓋工藝，封蓋后的外殼滿足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，延長芯片電路及外殼的使用壽命。
【具體實施方式】
[0020]下面對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明:
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，將引線裝入模具對應釬焊引線孔內(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)引線對準封接孔，將引線裝入對應的封接孔內(nèi)，然后，將絕緣子裝入封接孔內(nèi)，并用吹氣囊對管座內(nèi)腔進行清理，最后，將蓋板封于管座上，并將模具壓塊蓋好，進行燒結(jié)。
[0021]所述蓋板與管座之間通過平行焊縫工藝封接；所述封裝外殼的燒結(jié)環(huán)境為高于99.5%的氮氣環(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，封裝外殼通過焊接溫區(qū)的速度為60mm/min。
[0022]以制備一個具有四個引線的金屬封裝外殼為例具體說明其裝配過程如下:
清理工作臺雜物、灰塵，準備眼用鑷、吹氣囊、墊紙、橡膠指套等工具；將石墨模具擺放于工作臺中央適當位置；將產(chǎn)品零部件擺放于工作臺左上方；
用鑷子將釬焊引線裝入模具對應釬焊引線孔內(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準后裝入；
將絕緣子分別裝入殼體4個封接孔內(nèi)，將絕緣子引線順著絕緣子孔裝入；
用吹氣囊對準安裝好的產(chǎn)品內(nèi)腔吹氣直至產(chǎn)品上無異物及絕緣子碎肩；
將石墨壓塊蓋好，產(chǎn)品送燒結(jié)爐。
[0023]裝完后須確認釬焊引線與殼體釬焊盲孔對準，可上下左右輕輕晃動殼體，確保釬焊引線裝入盲孔；安裝絕緣子時如個別絕緣子無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:
將長方形銅底板沖孔、整平，然后采用化學去油清洗后，除油劑采用型號為0Y-29B的銅及銅合金除油劑，用濃度為6%?10%的鉻酸對底板進