CN109727741A - 一种芯片玻璃封装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种芯片玻璃封装工艺，该工艺是在热敏电阻芯片中瓷体的外露部分表面溅射一层玻璃膜，形成封装。本发明所述的芯片玻璃封装工艺显著增强了芯片的机械强度、防潮性能和防腐蚀性能。

Description

一种芯片玻璃封装工艺

技术领域

本发明涉及电子元件技术领域，特别是涉及一种芯片玻璃封装工艺。

背景技术

目前，贴片和插片用芯片如热敏电阻芯片等的瓷体外露部分没有封装保护。例如图1所示，现有的上下电极结构的热敏电阻芯片，包括瓷体2和分别设于所述瓷体2两表面上的电极21和电极22，该芯片经过各种性能测试合格后，利用插片焊接工艺连接上下电极后封装，而在插片焊接前芯片需要浸泡一下助焊剂，助焊剂含酸性物质，酸性会腐蚀芯片的瓷体2，瓷体2被腐蚀后芯片的阻值会发生变化从而其性能也随之变化，造成芯片的可靠性下降。又如图2所示，现有的左右电极结构的热敏电阻芯片，包括瓷体20和设于所述瓷体20两端的电极201，其使用时直接贴在印有银胶的PCB板60上，由于瓷体20没有任何保护，在潮湿环境中芯片表面会产生水膜从而形成表面电阻，如图3所示，使得瓷体20阻值变化造成芯片性能也随之变化，经过试验发现，焊接好延长线的阻值为10KΩ的热敏电阻芯片放在湿度为90％的恒湿柜内，1小时后测得其阻值变成了9.980KΩ，说明芯片的可靠性在潮湿环境中下降。

另外，贴片式芯片与电路板组装过程中容易受到外力而弯曲和变形。例如，热敏电阻芯片会随着PCB板60的变形而产生微裂纹造成性能异常或断裂而直接开路，如图4所示，尤其是在注塑工艺中对PCB板和芯片进行注塑时，注塑机在上下合模注塑时挤压PCB板会造成芯片的瓷体产生微裂纹或者断裂，导致出现芯片不良的现象(约2％不良)，拆开不良芯片上的封装胶体后，对芯片进行阻值测试，往往发现芯片接近开路，再用电烙铁进行焊接，芯片就从中间断开。

可见，现有的贴片和插片用芯片存在防潮性能差和机械强度低的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种芯片玻璃封装工艺，其显著增强了芯片的机械强度、防潮性能和防腐蚀性能。

本发明采取的技术方案如下：

一种芯片玻璃封装工艺，该工艺为：在热敏电阻芯片中瓷体的外露部分表面溅射一层玻璃膜，形成封装。

进一步地，溅射玻璃膜的厚度为1微米。

进一步地，采用真空溅射镀膜设备进行溅射。

进一步地，所述热敏电阻芯片中的瓷体为立方体，该瓷体的顶面和底面分别设有一电极层；所述工艺包括如下步骤：

用耐高温膜将热敏电阻芯片的两个电极层遮住，再将热敏电阻芯片置于真空溅射镀膜设备的真空镀膜室中，然后对真空镀膜室抽真空，再充入氩气作为工作气体，启动设备，以玻璃为靶材进行溅射工作，且溅射过程中，热敏电阻芯片绕垂直于其电极层的中心轴进行匀速旋转。

进一步地，所述热敏电阻芯片匀速旋转的转速为80r/min。

进一步地，溅射时间为30min。

本发明的封装工艺具有如下有益效果：

1)显著增强了芯片的机械强度。

经试验，对1000块贴了由该封装工艺封装的芯片的PCB板注塑，测试对每一块PCB板上的芯片阻值，测得阻值正常。拆开胶体后，用显微镜观察芯片，没有发现微裂纹或者断裂现象，可见该封装工艺解决了因为注塑机在上下合模注塑时挤压PCB板造成芯片瓷体产生微裂纹或者断裂的问题。

2)提高芯片的防潮性能、使芯片防潮性能有质的飞跃。

采用本发明封装工艺制作的芯片，把焊接好延长线的10KΩ的芯片放在湿度为90％的恒湿柜内，1小时后测试其阻值依然是10KΩ，说明芯片的阻值在高湿环境下都不会变化，因为本发明通过真空溅射的封装方法在芯片外露瓷体上溅射了玻璃层，而水份是无法渗透玻璃层的。

3)防止各种腐蚀性物质腐蚀芯片的瓷体。

采用本发明封装工艺制作的芯片能防止各种腐蚀性物质腐蚀芯片瓷体。因为本发明通过真空溅射的封装方法在芯片外露瓷体上溅射了玻璃层，众所周知各种溶液都是使用玻璃容器来储存的，而目前常见的各种腐蚀性溶剂也是无法渗透玻璃层的。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为现有的上下电极结构的热敏电阻芯片的结构示意图；

图2为现有的左右电极结构的热敏电阻芯片的结构示意图；

图3为现有的左右电极结构的热敏电阻芯片受潮后形成水膜的示意图；

图4为现有的左右电极结构的热敏电阻芯片受挤压而断裂的示意图；

图5为本发明的芯片玻璃封装工艺中的溅射示意图。

具体实施方式

本发明的芯片玻璃封装工艺，是在热敏电阻芯片中瓷体的外露部分表面溅射一层玻璃膜，形成封装。

所述热敏电阻芯片中的瓷体为立方体，该瓷体的顶面和底面分别设有一电极层。

所述热敏电阻芯片可以是现有的上下电极结构的热敏电阻芯片，或左右电极结构的热敏电阻芯片，具体为型号为0603的贴片芯片，该电极层为银层。

所述工艺具体包括按以下步骤进行：用耐高温膜将热敏电阻芯片的两个电极层遮住，再将热敏电阻芯片置于真空溅射镀膜设备的真空镀膜室中，然后对真空镀膜室抽真空到-90KPA，再充入氩气作为工作气体，启动设备，以玻璃为靶材进行溅射工作，且溅射过程中，热敏电阻芯片绕垂直于其电极层的中心轴进行匀速旋转，如图5所示。

氩离子在真空溅射设备的电场作用下加速轰击玻璃，溅射出大量的玻璃原子呈中性的玻璃原子(或分子)沉积在瓷体上成玻璃膜，30分钟后即完成溅射过程，经过仪器测量溅射到芯片瓷体的玻璃膜约为1微米。

具体地，利用夹具夹板将多个热敏电阻芯片的两个电极层夹住，并利用旋转机构驱动热敏电阻芯片旋转。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种芯片玻璃封装工艺，其特征在于：在热敏电阻芯片中瓷体的外露部分表面溅射一层玻璃膜，形成封装。

2.根据权利要求1所述的芯片玻璃封装工艺，其特征在于：溅射玻璃膜的厚度为1微米。

3.根据权利要求1所述的芯片玻璃封装工艺，其特征在于：采用真空溅射镀膜设备进行溅射。

4.根据权利要求1-3任一项所述的芯片玻璃封装工艺，其特征在于：所述热敏电阻芯片中的瓷体为立方体，该瓷体的顶面和底面分别设有一电极层；所述工艺包括如下步骤：

用耐高温膜将热敏电阻芯片的两个电极层遮住，再将热敏电阻芯片置于真空溅射镀膜设备的真空镀膜室中，然后对真空镀膜室抽真空，再充入氩气作为工作气体，启动设备，以玻璃为靶材进行溅射工作，且溅射过程中，热敏电阻芯片绕垂直于其电极层的中心轴进行匀速旋转。

5.根据权利要求4所述的芯片玻璃封装工艺，其特征在于：所述热敏电阻芯片匀速旋转的转速为80r/min。

6.根据权利要求4所述的芯片玻璃封装工艺，其特征在于：溅射时间为30min。