CN103268868A - 一种表面贴装用气密性金属外壳 - Google Patents

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汪学方
刘胜
蒋圣伟
师帅
袁娇娇
方靖
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Abstract

一种表面贴装用气密性金属外壳，属于芯片金属封装器件，解决现有插装式金属外壳引出线较长，易导致绝缘子产生裂纹从而气密性失效，且绝缘子气密性较差的问题。本发明包括管座、绝缘子、引出线、管帽，管座用于安放芯片，引出线上端用于通过导线连接芯片的引脚，管帽用于和管座气密性封接，绝缘子为下端具有环形裙边的空心柱体，绝缘子上端位于所述管座的通孔内，绝缘子下端环形裙边将绝缘子上端和所述通孔之间的孔隙气密性封闭；引出线穿过绝缘子并与其紧密贴合，引出线露出绝缘子下端的部分整体植有焊球。本发明引出线较短，和PCB板采用表面贴装方式焊接，将绝缘子和管座通孔之间的孔隙气密性封闭很好，适用于环境严酷恶劣的场合。

Description

一种表面贴装用气密性金属外壳
技术领域
本发明属于芯片金属封装器件，特别涉及一种表面贴装用气密性金属外壳。
背景技术
金属封装是采用金属作为壳体或底座，芯片直接或通过基板安装在外壳或底座上，引出线穿过金属壳体或底座大多采用玻璃-金属封接技术的一种电子封装形式，它广泛用于混合电路的封装，主要是军用和定制的专用气密封装，在许多领域，尤其是在军事及航空航天领域得到了广泛的应用。金属封装形式多样、加工灵活，可以和某些部件(如混合集成的A/D转换器或D/A转换器)融合为一体，适合于低I/O数的单芯片和多芯片的用途，也适合于射频、微波、光电、声表面波和大功率器件，可以满足小批量、高可靠性的要求。金属外壳作为集成电路的关键组件之一，不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁，芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引出线上，这些引出线又通过印刷板上的导线与其他器件建立连接。因此封装是器件的重要组成部分之一，起着非常重要的作用。
如图1所示，现有的插装式金属外壳，包括管座4、绝缘子3、引出线5、管帽6，管座4上开有通孔，通孔内嵌有绝缘子3，引出线5穿过绝缘子3并与其紧密贴合，管座4用于安放芯片7，引出线上端用于通过导线8连接芯片7的引脚，管帽6用于和所述管座4气密性封接，其引出线5较长，通过引出线插装在印刷电路板1的插孔内，再在印刷电路板1的底面形成焊球2，将连同金属外壳和芯片的整个封装器件与印刷电路板上的电路连接，引出线弯曲不能超过3次，否则易导致绝缘子产生裂纹甚至断裂，从而气密性失效，这影响了封装器件的插装。
气密性是金属封装乃至电子封装领域的重大难题，因此，为了使金属封装能用于严酷恶劣的环境，且气密性好，可靠性高，提出一种新的金属外壳结构具有重大意义。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种表面贴装用气密性金属外壳，解决现有插装式金属外壳引出线较长，易导致绝缘子产生裂纹从而气密性失效，且绝缘子气密性较差的问题。
本发明所提供的一种表面贴装用气密性金属外壳，包括管座、绝缘子、引出线、管帽，所述管座上开有通孔，通孔内嵌有绝缘子，引出线穿过绝缘子并与其紧密贴合，所述管座用于安放芯片，所述引出线上端用于通过导线连接芯片的引脚，所述管帽用于和所述管座气密性封接，其特征在于：
所述绝缘子为下端具有环形裙边的空心柱体，其横截面为倒T字形，绝缘子嵌于所述管座的通孔内时，绝缘子上端位于所述通孔内，绝缘子下端环形裙边将绝缘子上端和所述通孔之间的孔隙气密性封闭；
所述引出线露出绝缘子下端的部分整体植有焊球。
所述的表面贴装用气密性金属外壳，其特征在于：
多个绝缘子下端环形裙边互连为整体。
本发明的制备工艺，包括下述步骤：
(1)加工出管帽待用，采用冲压方式在管座上加工通孔；
(2)将绝缘子材料的粉末形成绝缘子干坯；
(3)将引出线套装在绝缘子干坯上，再将绝缘子干坯套装在管座的通孔内，进行烧结；
(4)在管座表面和引出线上下端表面电镀一层镍后再电镀一层金；
(5)在引出线露出绝缘子下端的部分整体植焊球。
采用本发明构成封装器件时，先将芯片安放管座上，芯片的引脚通过导线和引出线上端连接，再将管帽与管座气密性封接。
将封装器件与印刷电路板连接时，只需将金属管壳的焊球通过表面贴装方式焊接在PCB板上即可。
本发明的引出线下端植焊球，和PCB板采用表面贴装方式焊接，引出线较短，可避免引出线折弯，绝缘子横截面为倒T字形，将绝缘子和管座通孔之间的孔隙气密性封闭，气密性很好，从而提高封装可靠性；适用于环境严酷恶劣的场合，可广泛用于军事及航空航天领域。
附图说明
图1为现有插装式金属外壳的截面示意图；
图2为本发明实施例的截面示意图；
图3(a)为互相分离的绝缘子截面示意图；
图3(b)为互连在一起的绝缘子截面示意图；
图4为本发明的装配示意图。
图中标记：PCB板1、焊球2、绝缘子3、管座4、引出线5、管帽6、芯片7、导线8。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
如图2所示，本发明的一种实施例，包括管座4、绝缘子3、引出线5、管帽6，所述管座4上开有通孔，通孔内嵌有绝缘子3，引出线5穿过绝缘子3并与其紧密贴合，所述管座4用于安放芯片，所述引出线上端用于通过导线连接芯片的引脚，所述管帽6用于和所述管座4气密性封接；
如图3(a)所示，绝缘子为下端具有环形裙边的空心柱体，其横截面为倒T字形；绝缘子嵌于所述管座4的通孔内时，绝缘子上端位于所述通孔内，绝缘子下端环形裙边将绝缘子上端和所述通孔之间的孔隙气密性封闭；
所述引出线露出绝缘子下端的部分整体植有焊球。
本发明的另一种实施例，和前一实施例的区别在于：多个绝缘子下端环形裙边互连为整体，如图3(b)所示，可以进一步增加气密性。
上述两个实施例中：
管座4的材料一般选用可伐合金，首选铁镍钴合金或铁镍合金；
引出线5的材料选用铁镍钴合金或铁镍合金；
绝缘子3选择膨胀系数与其直接烧结的管座4和引出线5相匹配的绝缘材料，如钼组玻璃、硅硼玻璃；
引出线5下端所植焊球2，选用铜、银、锡等金属，或铅锡、锡铅铜、银铜、金银铜、铜锡等合金。
如图4所示，采用本发明所构成的封装器件，管座4上安放有芯片7，芯片7的引脚通过导线8和引出线5上端连接；管帽6与管座4气密性封接；将封装器件与印刷电路板连接时，金属管壳的焊球通过表面贴装方式焊接在PCB板1上。

Claims (2)

1.一种表面贴装用气密性金属外壳，包括管座、绝缘子、引出线、管帽，所述管座上开有通孔，通孔内嵌有绝缘子，引出线穿过绝缘子并与其紧密贴合，所述管座用于安放芯片，所述引出线上端用于通过导线连接芯片的引脚，所述管帽用于和所述管座气密性封接，其特征在于：
所述绝缘子为下端具有环形裙边的空心柱体，其横截面为倒T字形，绝缘子嵌于所述管座的通孔内时，绝缘子上端位于所述通孔内，绝缘子下端环形裙边将绝缘子上端和所述通孔之间的孔隙气密性封闭；
所述引出线露出绝缘子下端的部分整体植有焊球。
2.如权利要求1所述的表面贴装用气密性金属外壳，其特征在于：
多个绝缘子下端环形裙边互连为整体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273413A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 日本特殊陶业株式会社 发光元件搭载用封装和其制造方法
CN113643865A (zh) * 2021-09-23 2021-11-12 华东光电集成器件研究所 一种防止金属管壳玻璃绝缘子碎裂的防护装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1674277A (zh) * 2004-03-26 2005-09-28 三洋电机株式会社 电路装置
CN201038988Y (zh) * 2007-02-02 2008-03-19 西安伟京电子制造有限公司 一种单路模块电源装置及模块电源电路
CN201623361U (zh) * 2010-03-05 2010-11-03 河北中瓷电子科技有限公司 半导体激光器用金属-陶瓷绝缘子封装结构
CN102760663A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 宜兴市吉泰电子有限公司 一种金属外壳烧结用模具
CN202772854U (zh) * 2012-08-13 2013-03-06 中国电子科技集团公司第五十五研究所 芯片级封装声表面波器件
CN203205400U (zh) * 2013-04-27 2013-09-18 华中科技大学 一种表面贴装用气密性金属外壳

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1674277A (zh) * 2004-03-26 2005-09-28 三洋电机株式会社 电路装置
CN201038988Y (zh) * 2007-02-02 2008-03-19 西安伟京电子制造有限公司 一种单路模块电源装置及模块电源电路
CN201623361U (zh) * 2010-03-05 2010-11-03 河北中瓷电子科技有限公司 半导体激光器用金属-陶瓷绝缘子封装结构
CN102760663A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 宜兴市吉泰电子有限公司 一种金属外壳烧结用模具
CN202772854U (zh) * 2012-08-13 2013-03-06 中国电子科技集团公司第五十五研究所 芯片级封装声表面波器件
CN203205400U (zh) * 2013-04-27 2013-09-18 华中科技大学 一种表面贴装用气密性金属外壳

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273413A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 日本特殊陶业株式会社 发光元件搭载用封装和其制造方法
CN113643865A (zh) * 2021-09-23 2021-11-12 华东光电集成器件研究所 一种防止金属管壳玻璃绝缘子碎裂的防护装置

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