CN103035540A

CN103035540A - 大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置及方法

Info

Publication number: CN103035540A
Application number: CN2012105334122A
Authority: CN
Inventors: 杨思川
Original assignee: ZHONGKE FEIHONG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Current assignee: Beijing Zhongke Feihong Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: CN103035540B

Abstract

本发明公开了一种大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置及方法，包括封装模具和比封焊模具大的环形装置，环形装置内设有环形气道，环形气道的内壁设有多个进气孔，环形气道的外壁设有至少一个入气孔。封焊时向环形装置的入气孔通入99.999％以上高纯氮气，完成封装体的全密封封焊，可在产品封焊的周围形成了均匀的高纯氮气氛围，还可使批量产品的封焊过程保持一个固定的露点值，有效的降低了产品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。

Description

大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置及方法

技术领域

本发明涉及一种声表面波（Surface Acoustic Wave，简写为SAW）器件封装技术，尤其涉及一种大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置及方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，声表面波器件广泛用于电视、通信、雷达、电子对抗等领域，更多的用在国防军工领域，但是军工应用不仅要求器件的电性能指标优异，而且对产品的可靠性有更高的要求。而声表面波器件的气密性封装的水汽含量控制是影响声表面波器件可靠性的关键工艺之一。近年来，随着设备和工艺技术的发展，常规封装的声表面波器件的内部水汽含量可以较好的使水汽含量控制在规定的范围内(GJB548B-2005规定内部水汽含量为：100±5℃，烘24小时以上，小于5000ppmV----这是最低要求)，一般来说，要使声表面波器件无因水汽引起的失效，最好的办法是使器件内部水汽含量更小。但是，当一些工程项目需要用到大尺寸非标准金属封装结构的声表面波器件时，保证其较低水汽含量的气密性封装成为工艺难题，原因是大尺寸非标准气密性封装器件腔内部存在大量水汽，这些水汽可能来自芯片及粘结剂、吸声胶及封装壳体本身，以及封焊工艺过程中腔室环境。

目前，较多的办法是增加烘烤和充氮气的时间来保证水汽含量，此举增加了大量的成本消耗及工时，一些大尺寸塑封产品还可以采取直接在封装上留孔进行抽真空、充氮气的方法。但这种方法在金属管壳上无法实现，大量工艺积累的经验证明，当设备的密封性好、氮气纯度高，抽真空、烘烤及充氮气次数及时间得到工艺保证的情况下，封焊时模具周边的氮气含量及分布均匀性是保证批量封焊大尺寸金属非标准封装结构的声表面波器件低水汽含量的重要工艺措施，因为在一批产品连续封装的过程中，封焊模具会大量发热；操作动作会影响封焊周围气流；另外操作工人的手即使戴密封手套有时也难免因产品的引脚插针刺破而来不及发觉，从而导致漏气或手上的汗渍污染真空腔室等。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效的降低产品的水汽含量并提高封焊效率、合格率的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置，包括封装模具，还包括比封焊模具大的环形装置，所述环形装置内设有环形气道，所述环形气道的内壁设有多个进气孔，所述环形气道的外壁设有至少一个入气孔。

本发明的上述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置实现大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装方法，包括步骤：

A、将芯片安装在大尺寸非标金属封装器件的底座上，并进行室温固化、高温老化及内引线焊接；

B、对封装装置和待封装器件进行除气处理，并监测露点；

C、将所述大尺寸非标金属封装器件的底座放在封焊模具上；

D、将所述封焊模具放在所述环形装置内；

E、将大尺寸非标金属封装器件的上盖扣在底座上；

F、使用储能封焊机对大尺寸非标金属封装器件进行密封焊接，封焊时向所述环形装置的入气孔通入99.999％以上高纯氮气，完成封装体的全密封封焊。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置及方法，由于包括比封焊模具大的环形装置，封焊时向环形装置的入气孔通入99.999％以上高纯氮气，完成封装体的全密封封焊，可在产品封焊的周围形成了均匀的高纯氮气氛围，还可使批量产品的封焊过程保持一个固定的露点值，有效的降低了产品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。

附图说明

图1为本发明实施例中封装模具的结构示意图；

图2为本发明实施例中环形装置的平面结构示意图；

图3为本发明实施例中环形装置的立面剖视结构示意图；

图4为本发明实施例中环形装置内部的管路布置示意图；

图5a、图5b、图5c为本发明实施例提供的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装方法的流程示意图。

图中：1、上模，2、大尺寸非标金属封装器件，3、下模，4、环形装置，5、出气孔，6、入气孔，7、进气孔，8、环形气道。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置，其较佳的具体实施方式如图1至图4所示：

包括封装模具，还包括比封焊模具大的环形装置，所述环形装置内设有环形气道，所述环形气道的内壁设有多个进气孔，所述环形气道的外壁设有至少一个入气孔。

所述环形装置比封焊模具大两寸，所述环形气道的内壁均布6至10个进气孔，所述入气孔与99.999％的高纯氮气管路连接。

所述环形装置的材料为聚四氟材料。

所述环形装置设有多个出气孔。

本发明的应用上述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置实现大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：

B、对封装装置和待封装器件进行除气处理，并监测露点；

C、将所述大尺寸非标金属封装器件的底座放在封焊模具上；

D、将所述封焊模具放在所述环形装置内；

E、将大尺寸非标金属封装器件的上盖扣在底座上；

所述大尺寸非标金属封装器件为以下任一件声表面波器件：声表面波带通滤波器、声表面波延迟线、声表面波相关器、声表面波微封装组件。

本发明通过大量的工艺积累和试验分析，根据封焊模具大小设置制作了专用装置，通过本装置在产品封焊的周围形成了均匀的高纯氮气氛围，还可使批量产品的封焊过程保持一个固定的露点值，好比在百级净化的房间内建了一个更高净化级别的房间，有效的降低了产品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。

应用本发明，可在产品封焊的周围形成了均匀的高纯氮气氛围，能够很好的使大尺寸非标金属封装结构产品的水汽含量控制在小于1000ppm的范围内，还可使批量产品的封焊过程保持一个固定的露点值，有效的降低了产品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。同时，聚四氟材料还具有易于加工，耐腐蚀、耐高温，不释放对产品有害气氛等优点，且较其他材料成本低的优点。

具体应用时，首先，获得根据非标金属封装器件的尺寸及所使用封焊模具的尺寸，用便于机械加工的画图工具画出本发明中环形装置的加工图（本环形装置可以根据产品封焊夹具的大小而做针对性的设计），然后按照图纸进行加工，即可将该环形装置用于大尺寸非标金属封装器件封焊的水汽含量控制了。

具体实施例：

如图5a至图5c所示，包括步骤：

第一步，将芯片安装在非标封装的底座上，并进行室温固化、高温老化及内引线焊接；

第二步，对封装设备、待封装器件和封装组件进行除气处理，并监测露点，其中，封装设备包括充高纯氮气、除气设备和工装等；

第三步，将大尺寸非标封装器件的底座放在封焊模具上；

第四步，将在封焊模具放在可保证持气均匀供应高纯氮气的特制装置内（创新点）；

第五步，将产品的壳体上盖扣在底座上；

第六步，使用储能封焊机，对大尺寸非标金属封装器件进行密封焊接，完成封装体的全密封封焊。

所述声表面波器件为声表面波带通滤波器，声表面波延迟线，声表面波相关器，声表面波微封装组件等。

所述的设备为国产或进口储能封焊机及平行封焊机，设备自带经计量的露点监控仪，自带对整个大封焊腔室抽真空和充氮气的能力及其腔室具有较好的密封性。

所述的封焊模具由购买设备时设备厂家根据产品尺寸提供。

所述的氮气为99.999％的高纯氮气。

所述的大尺寸非标封装器件的壳体由专业封装壳体厂家提供。

本发明的创新点在于：用聚四氟材料设计制作了比封焊模具大两寸的环形装置，按照6等分的比例从圆环的内壁上打相同直径的通孔，将99.999％的高纯氮气分两路用三通装置分路接进圆环的外壁孔，本装置的优势在于：在产品封焊的周围形成了均匀的高纯氮气氛围，还可使批量产品的封焊过程保持一个固定的露点值，这样好比在百级净化的房间内建了一个10级净化的房间，有效的降低了产品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。另外聚四氟材料还具有易于加工，耐腐蚀、耐高温，不释放对产品有害气氛等优点，且较其他材料成本低的优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置，包括封装模具，其特征在于，还包括比封焊模具大的环形装置，所述环形装置内设有环形气道，所述环形气道的内壁设有多个进气孔，所述环形气道的外壁设有至少一个入气孔。

2.根据权利要求1所述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置，其特征在于，所述环形装置比封焊模具大两寸，所述环形气道的内壁均布6至10个进气孔，所述入气孔与99.999％的高纯氮气管路连接。

3.根据权利要求2所述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置，其特征在于，所述环形装置的材料为聚四氟材料。

4.根据权利要求3所述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置，其特征在于，所述环形装置设有多个出气孔。

5.一种应用权利要求1至4任一项所述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装装置实现大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装方法，其特征在于，包括步骤：

B、对封装装置和待封装器件进行除气处理，并监测露点；

C、将所述大尺寸非标金属封装器件的底座放在封焊模具上；

D、将所述封焊模具放在所述环形装置内；

E、将大尺寸非标金属封装器件的上盖扣在底座上；

6.根据权利要求5所述的大尺寸非标金属封装器件的低水汽含量封装方法，其特征在于，所述大尺寸非标金属封装器件为以下任一件声表面波器件：声表面波带通滤波器、声表面波延迟线、声表面波相关器、声表面波微封装组件。