CN101527267A - 控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，包括以下步骤：将石墨模具的底模安放在模具托架或工作台面上；将穿好玻璃绝缘子的引线置于底模上相对应的定位孔中；将金属封装外壳的底板的安装芯片面向上置于底模上的对应位置；将石墨模具的盖板盖在底板上，所述盖板上具有深度与引线高度相同的沉孔；使盖板上的沉孔与底板上的定位孔相对应且扣在对应的引线和玻璃绝缘子上；将盖板与底模合并后翻转；放进氮气保护的高温炉中进行烧结。将冷却后的石墨模具从高温炉中取出后翻转。用本发明的方法烧结加工后的金属封装外壳，外壳引线不再需要长度切割及磨平磨光即可达到键合面的高度要求及军品金属封装外壳的气密性等设计要求。

Description

控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法

技术领域

本发明涉及一种金属封装外壳烧结的方法，特别是一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，属于电子及光电子产品的封装领域。

背景技术

在金属封装外壳的制造过程中，金属封装外壳的底板与引线需用玻璃绝缘子在氮气保护的高温炉中将它们烧结成一体。在这一烧结过程中，外壳的底板、玻璃绝缘子与引线必须相对固定在石墨模具中再置于高温炉中进行烧结。对引线直插式的外壳，一种方法是将壳体的芯片安装面同时也是引线的键合面朝上放置于石墨模具中后置于高温炉中进行烧结。这时引线键合面与安放芯片的壳体底平面的高度是靠引线长度、石墨模具厚度与壳体底平面厚度来决定的。用这种方式烧结时，如果引线长度不一致将直接造成键合区的引线高度不一致。而随着电子工业的精细化要求增加，引线长度以及其表面的光洁度、平整度直接影响电子产品的质量、性能。

另一种方法是将芯片安装面朝下装于石墨模具中，由于要将引线相对固定于石墨模具中的一定位置，必须要求石墨模具有一定的厚度。而这一厚度一般都比引线键合面到壳体底面的高度大许多，所以必须在烧结后将多余的引线用专用设备切割掉，然后还要将引线的键合面磨光至符合技术要求。由于在切割与磨光的过程中很容易对玻璃造成损伤而降低产品的机械强度以及气密性等技术性能，因此还必须将产品重新放入高温炉中处理。对于采用前一种烧结方法如果对引线高度要求较高的也常常采用先加长引线，待烧结后再切除多余部分引线的方法。

以上两种烧结方式，第一种容易造成引线键合面高度不一致而提高了对引线制备的难度。第二种方法需增加设备与工序，提高了产品的成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法。

技术方案：本发明公开了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，包括以下步骤：

步骤1，将石墨模具的底模安放在模具托架或工作台面上；

步骤2，将穿好玻璃绝缘子的引线置于底模上相对应的定位孔中；

步骤3，将金属封装外壳的底板的安装芯片面向上置于底模上的对应位置，使引线上的玻璃绝缘子置于底板上对应的孔中；

步骤4，将石墨模具的盖板盖在底板上，所述盖板上具有深度与引线高度相同的沉孔；使盖板上的沉孔与底板上的定位孔相对应且扣在对应的引线和玻璃绝缘子上；

步骤5，将盖板与底模合并后翻转，置于模具托架或工作台面上；

步骤7，放进氮气保护的高温炉中进行烧结，待玻璃熔融冷却后，引线即与金属封装外壳的底板烧结成为一体。

步骤8，将冷却后的石墨模具从高温炉中取出后翻转，揭去盖板并将金属封装外壳从模具中拔出。采用此烧结方法后，供键合的引线高度一致性完全满足技术要求且无需切割多余部分的引线。

采用此烧结方法，引线可以是圆柱形直引线、T形圆柱形引线及其它可以采用本方法控制高度的引线。

此烧结方法适用于TO类金属外壳、腔体类金属外壳、平板类金属外壳以及其它可以用本方法控制引线高度一致性的金属外壳的制造。

本发明所述的方法，是在背景技术中第一种方法即安放芯片面朝上安装的基础上，再盖上一块石墨模具的盖板然后上下翻转后进炉烧结的方法。在盖板上与引线相对应的位置加工出孔径合适的沉孔或通孔，孔的深度与引线的高度相同。如果加工的是通孔则需增加一块托板。在进行模具安装操作时，固定引线并托住金属封装外壳的底板的石墨模具的底模在下方，而盖板处于上方。而在将模具翻转并置于炉中烧结时，则固定引线的底模在上方，而盖板与托板处于下方。这样在烧结过程中，在玻璃绝缘子熔融状态下，引线的位置由上方的底模决定，而安装芯片处引线高度则由盖板与托板决定。待模具冷却出炉后，壳体与引线则通过玻璃绝缘子将它们烧结了在一体。这样，由于盖板的沉孔尺寸或盖板通孔与托板的尺寸易于加工与控制，就保证了引线高度的尺寸精度与一致性，而引线加工时造成的长度不一致的误差将全部积累在另一端，而这一端的误差对产品的品质没有影响。而且，采用这一方法再也不用切割多余的引线。

有益效果：使用本发明所述的方法，就可以解决传统方法无法克服的困难，既提高了产品的生产效率又提高了产品的成品率。用本发明的方法烧结加工后的金属封装外壳，外壳引线不再需要长度切割及磨平磨光即可达到键合面的高度要求及军品金属封装外壳的气密性等设计要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明中将金属封装外壳底板以及引线与玻璃绝缘子安装定位于底模的示意图。

图2为采用本发明方法时将已有可容纳引线与玻璃绝缘子的沉孔的盖板盖在底模上时的安装示意图。

图3为将图2中石墨模具颠倒后烧结时的示意图。

图4为采用本发明方法另一实施方式的示意图。

图5为将图4中石墨模具颠倒后烧结时的示意图。

图6为烧结后的产品。

具体实施方式

本发明公开了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，包括以下步骤：

步骤1、将石墨模具底模安放在模具托架或工作台面上(图中未示出)。

步骤2、将引线穿于玻璃绝缘子孔中，再将穿好玻璃绝缘子的引线穿放于石墨模具底模上相对应的孔中，或用专用设备分别将引线与玻璃绝缘子筛入模具对应的孔中。

步骤3、如图1所示，将金属封装外壳平板型的底板1的安装芯片面向上(腔体类外壳将腔体向上)置于石墨模具底模2上相应的位置，让穿有引线3的绝缘子4置于底板相对应的孔中。底板将引线分为长端与短端两部分，底板上方的引线为短端，底板下方底模内的部分为长端。

步骤4、如图2所示，将盖板5盖在底板1上，所述盖板5上钻有沉孔，所有沉孔的深度一致，从而确保烧结后短端面引线高度一致。盖上盖板时，确保盖板上的沉孔与底板上的定位孔相对应且扣在对应的引线与玻璃绝缘子上。

步骤5、如图3所示，将石墨模具的底模2与盖板5用手捏住，然后翻转颠倒置于工作台上，此时的盖板5位于下方，底模2位于上方。

步骤6、把石墨模具放进氮气保护的高温炉中进行烧结，待玻璃熔融冷却后即把引线3与底板1烧结成一体。

步骤7、如图6所示，将冷却后的石墨模具从高温炉中取出，翻转后揭去盖板5并小心将产品从模具中拔出即得到完成烧结工序的金属封装外壳。

本发明另一实施方式中，将盖板分为定位板6和托板7两个部分，定位板6的厚度与短端面引线高度相同且带有通孔，通孔的直径应大于底模孔的直径而小于玻璃绝缘子的外径能托住玻璃绝缘子即可，从而可以良好的控制引线高度。托板7为一表面平整度高的平板。在进行步骤4的盖板安装时，先放置定位板6再放置托板7，其他步骤与前述部分相同。

本方法可采用的引线3可以是圆柱形直引线、T型圆柱形线及其它可以用本方法控制高度的引线。本方法适用于TO类金属外壳、腔体类金属外壳、平板类金属外壳以及其它可用本方法控制引线高度的金属外壳的制造。

本发明中，在烧结时引线与底板的位置由底模控制，而引线的高度由盖板上的沉孔深度来控制。这样，引线高度尺寸精度就得到了保证，并让引线长度的误差都集中到了另一端而提高了金属封装外壳的品质。

通过上述方法烧结的产品再经电镀后则成为具有能满足一定性能要求的产品。

本发明提供了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。

Claims (2)

1、一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将石墨模具的底模安放在模具托架或工作台面上；

步骤2，将穿好玻璃绝缘子的引线置于底模上相对应的定位孔中；

步骤3，将金属封装外壳的底板的安装芯片面向上置于底模上的对应位置，使引线上的玻璃绝缘子置于底板上对应的定位孔中；

步骤4，将石墨模具的盖板盖在底板上，所述盖板上具有深度与引线高度相同的沉孔；使盖板上的沉孔与底板上的定位孔相对应且扣在对应的引线和玻璃绝缘子上；

步骤5，将盖板与底模合并后翻转，置于模具托架或工作台面上；

步骤6，放进氮气保护的高温炉中进行烧结，待玻璃熔融冷却后，引线即与金属封装外壳的底板烧结成为一体；

步骤7，将冷却后的石墨模具从高温炉中取出后翻转，揭去盖板并将金属封装外壳从模具中拔出。

2、根据权利要求1所述的控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，其特征在于，所述引线为圆柱形直引线或T形圆柱形引线。

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