CN114220784B - 一种高安全性电底火用封装器件 - Google Patents

一种高安全性电底火用封装器件 Download PDF

Info

Publication number
CN114220784B
CN114220784B CN202111534381.8A CN202111534381A CN114220784B CN 114220784 B CN114220784 B CN 114220784B CN 202111534381 A CN202111534381 A CN 202111534381A CN 114220784 B CN114220784 B CN 114220784B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
electric primer
safety
packaging device
phase change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111534381.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114220784A (zh
Inventor
张威
张良
周浩楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Zhixin Sensing Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Zhixin Sensing Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Zhixin Sensing Technology Co ltd filed Critical Beijing Zhixin Sensing Technology Co ltd
Priority to CN202111534381.8A priority Critical patent/CN114220784B/zh
Publication of CN114220784A publication Critical patent/CN114220784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114220784B publication Critical patent/CN114220784B/zh
Priority to GB2218950.0A priority patent/GB2615866A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/492—Bases or plates or solder therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/12—Primers; Detonators electric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/49—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions wire-like arrangements or pins or rods

Abstract

本发明提供了一种高安全性电底火用封装器件，涉及火工品封装领域。一种高安全性电底火用封装器件，包括：换能元芯片位于承载板上，换能元正极与大面积焊盘焊接，换能元负极与小面积焊盘焊接，大面积焊盘联通热沉设计，加大散热效果，上电极设计的盲孔处增加了相变预留室，可以利用焊料相变吸收的能量进一步提高电热安全性。相变预留室处的锯齿结构可以提高封装器件的防静电性能。本发明的封装器件解决了火工品换能元芯片在底火的装配一致性差和安全电流较低的问题，保护了引线，提高了火工品的加工精度、安全性和可靠性。封装之后的电底火可进行自动化批量生产。

Description

一种高安全性电底火用封装器件
技术领域：
本发明涉及火工品封装领域，尤其涉及一种高安全性电底火用封装器件的制作方法。
背景技术：
火工品技术应用范围非常之广，从国防航天到爆破点火、汽车安全系统等等。技术进步推动了火工品微型化、智能化、标准化的发展，火工品封装实现了火工品微型化、智能化、标准化同时实现的可能。系统级封装(System In a Package，简称SIP)能够有效减小封装面积，提高产品成熟度。
电底火目前的封装形式仍为桥丝焊接或者裸片焊接，高价值的底火需要的瞬发度和安全性要求更高，桥丝式较难实现。裸片封装属于芯片封装(Chips on Board，简称COB)，在各种环境试验的考核下存在隐患，虽然增加银浆固化保护，依然有可能在大过载下失效。裸片焊接的成本较高，大批量生产的工艺控制难以实现，目前多采用金丝球焊，难以实现自动化生产。
发明内容：
针对以上现有的问题和需求，本发明提出一种高安全性电底火用封装器件，该器件解决了换能元芯片在电底火的装配一致性差和安全电流较低的问题，保护了引线，提高了火工品的加工精度、安全性和作用可靠性。封装之后的电底火可进行自动化批量生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高安全性电底火用封装器件，包括：
制作用于承载一个换能元芯片的承载板为下电极，所述承载板包括依次层叠于所述承载板第一表面上的焊盘层、负电极走线和热沉；用于增强换能元芯片安全性能的定位板为上电极，所述定位板包括定位图形层、盲孔和相变预留室；盲孔结构中含有相变预留室，用于约束焊料在相变后的位移和检测电底火的受热情况，判断底火是否受热过大；承载板和定位板之间的空间用于贴装芯片和装药。所述承载板为多层结构，包括位于所述承载板上表面的第一多层金属层和位于所述承载板下表面的第二多层金属层，所述第一多层金属层和第二多层金属层分别包括依次层叠的缓冲层、金属层和种子层；在第一多层金属层上形成换能元芯片焊盘，所述换能元芯片焊盘包括正电极焊盘和负电极焊盘，负电极焊盘通过走线连接到承载板上表面；在所述第二多层金属层为热沉层，热沉层通过穿孔连接换能元芯片正电极焊盘。所述承载板制作材料包括金属板材、玻璃纤维板和复合基板。所述热沉层材料为铜或金。所述定位板中定位图形层制作定位角，定位角为三角形或矩形，用于自动装配的图形定位和作为底火上电极的电气连接作用。所述相变预留室层夹角处布导线，导线材料为铜或金。相变预留室上沿与盲孔接触位置布置锯齿，有防静电的作用。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，所述换能元芯片和定位板通过回流焊膏焊接在承载板上。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，所述回流焊膏可通过喷涂、真空涂覆、点胶等技术手段涂覆在换能元芯片和定位板焊盘表面。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，所述电底火用封装器件被封装的部分区域包括电极，不包括换能元换能与传热区域。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，所述封装器件在焊接后通过洗板液进行清理后使用。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，所述塑封材料包括但不仅限于环氧树脂。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，所述承载板和定位板焊接厚度不超过0.2mm。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，盲孔高度不超过0.6mm，用于控制焊层高度和焊接结构，相变预留室高度不超过0.2mm，定位板的整体高度不高于1mm。
上述的一种高安全性电底火用封装器件，热沉通过穿孔连接到承载板上的正电极焊盘，可通过实际使用安全电流要求确定热沉结构尺寸参数。上述的一种高安全性电底火用封装器件，可采用微喷形式进行自动化装药。
本发明的有益效果是，本发明实施例中一种高安全性电底火用封装器件，在换能元芯片与承载板、定位板进行回流焊接，可批量自动化进行。采用盲孔、相变预留室和锯齿状铜箔可以提高底火的稳定性和安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为定位板相变预留室结构示意图；
图3为相变预留室电检测线路示意图；
图4为自动装配定位示意图。
图中1.定位角，2.盲孔，3.负电极焊盘，4.正电极焊盘，5.相变预留室，6.焊料，7.定位板，8.为相变预留室检测线路。
具体实施方式
本发明提供的一种高安全性电底火用封装器件如图1和2所示，包括：定位角(1)位于定位板(7)上，盲孔(2)和相变预留室(5)位于定位板(7)的上表面，相变预留室检测线路(8)埋在定位板(7)内部，通过线路传递电信号，确定相变预留室使用状态；负电极焊盘(3)和正电极焊盘(4)在承载盘上表面。
在本实施例中，换能元芯片与定位板(7)一起通过回流焊焊接到承载板上，在进行电热发火时，已规定好质量的焊料(6)只能在盲孔(2)和相变预留室(5)位移，当温度较高时，焊料(6)热膨胀进入相变预留室(5)进而引起相变预留室检测线路(8)电信号变化，从而起到电气检测作用。
电底火用封装器件在装配完成后，通过定位角(1)进行定位，自动完成焊接与装药，装配阵列示意见图4。

Claims (12)

1.一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，包括：
制作用于承载一个换能元芯片的承载板为下电极，所述承载板包括依次层叠于所述承载板第一表面上的焊盘层、负电级走线和热沉层；用于增强换能元芯片安全性能的定位板为上电极，所述定位板包括定位图形层、盲孔和相变预留室；所述盲孔结构中含有相变预留室；相变预留室层夹角处布导线；相变预留室上沿与盲孔接触位置布置锯齿；承载板和定位板之间的空间用于贴装芯片和装药。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，所述承载板为多层结构，包括位于所述承载板上表面的第一多层金属层和位于所述承载板下表面的第二多层金属层，所述第一多层金属层和第二多层金属层分别包括依次层叠的缓冲层、金属层和种子层；在第一多层金属层上形成换能元芯片焊盘，其中，所述换能元芯片焊盘包括正电极焊盘和负电极焊盘，负电极焊盘通过走线连接到承载板上表面；
在所述第二多层金属层为热沉层，热沉层通过穿孔连接换能元芯片正电极焊盘。
3.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，所述承载板制作材料包括金属板材、玻璃纤维板和复合基板。
4.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，热沉层材料为铜或金。
5.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，所述定位板中定位图形层制作定位角，定位角为三角形或矩形，用于自动装配的图形定位和作为底火上电极的电气连接作用。
6.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，所述盲孔高度不超过0.6mm，用于控制焊层高度和焊接结构。
7.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，相变预留室高度不超过0.2mm，用于约束焊料在相变后的位移和检测电底火的受热情况，判断底火是否受热过大。
8.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，导线材料为铜或金。
9.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，所述定位板的整体高度不高于1mm。
10.根据权利要求1所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，所述定位板与换能元芯片一起通过回流焊焊接到承载板上。
11.采用权利要求1-9任一项所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，可采用自动化装配形式进行批量化加工。
12.采用权利要求1-9任一项所述的一种高安全性电底火用封装器件，其特征在于，可采用微喷形式进行自动化装药。
CN202111534381.8A 2022-01-19 2022-01-19 一种高安全性电底火用封装器件 Active CN114220784B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111534381.8A CN114220784B (zh) 2022-01-19 2022-01-19 一种高安全性电底火用封装器件
GB2218950.0A GB2615866A (en) 2022-01-19 2022-12-15 High-safety packaging device for electric primer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111534381.8A CN114220784B (zh) 2022-01-19 2022-01-19 一种高安全性电底火用封装器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114220784A CN114220784A (zh) 2022-03-22
CN114220784B true CN114220784B (zh) 2022-09-13

Family

ID=80702599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111534381.8A Active CN114220784B (zh) 2022-01-19 2022-01-19 一种高安全性电底火用封装器件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114220784B (zh)
GB (1) GB2615866A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114220784B (zh) * 2022-01-19 2022-09-13 北京智芯传感科技有限公司 一种高安全性电底火用封装器件

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920763A (zh) * 2019-03-04 2019-06-21 积高电子(无锡)有限公司 一种表面安装型半导体电阻桥封装基板及封装工艺

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5109147A (en) * 1990-05-09 1992-04-28 Applied Magnetics Corporation Soldering tip for magnetic wire hookup
US5969286A (en) * 1996-11-29 1999-10-19 Electronics Development Corporation Low impedence slapper detonator and feed-through assembly
DE19836278C2 (de) * 1998-08-11 2000-07-20 Dynamit Nobel Ag Extern ansteuerbare Anzündeinheit mit integrierter Elektronik zum Auslösen eines Rückhaltesystems
JP4669703B2 (ja) * 2005-01-19 2011-04-13 イビデン株式会社 プリント配線板及びその製法
US7653511B2 (en) * 2006-04-17 2010-01-26 Kester, Inc. Thermoconductimetric analyzer for soldering process improvement
US8100043B1 (en) * 2008-03-28 2012-01-24 Reynolds Systems, Inc. Detonator cartridge and methods of use
CN101672612B (zh) * 2009-09-16 2013-06-05 李爱夫 等离子体喷射点火器
US20110121054A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Ming-Chung Chiu Solder material overflow preventative metal plate member fixation device installation method
CN103017197B (zh) * 2011-09-23 2014-10-01 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种无引线封装薄膜桥发火器的制造方法
CN204100927U (zh) * 2014-05-30 2015-01-14 娄文忠 一种含能发火药剂与发火芯片一体化封装结构
CN104266553B (zh) * 2014-07-24 2016-01-13 娄文忠 一种电火工品组件
US10037967B1 (en) * 2017-03-09 2018-07-31 International Business Machines Corporation Injection molded solder bumping
CN114220784B (zh) * 2022-01-19 2022-09-13 北京智芯传感科技有限公司 一种高安全性电底火用封装器件

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920763A (zh) * 2019-03-04 2019-06-21 积高电子(无锡)有限公司 一种表面安装型半导体电阻桥封装基板及封装工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN114220784A (zh) 2022-03-22
GB202218950D0 (en) 2023-02-01
GB2615866A (en) 2023-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5473814A (en) Process for surface mounting flip chip carrier modules
US6344683B1 (en) Stacked semiconductor package with flexible tape
EP3067924B1 (en) Composite solder ball, semiconductor package using the same, semiconductor device using the same and manufacturing method thereof
US8022558B2 (en) Semiconductor package with ribbon with metal layers
US5736790A (en) Semiconductor chip, package and semiconductor device
US20150130585A1 (en) Fuse Element for Protection Device and Circuit Protection Device Including the Same
US20070018308A1 (en) Electronic component and electronic configuration
US20070235500A1 (en) Room temperature joining process with piezoelectric ceramic-activated reactive multilayer foil
US20150162292A1 (en) Semiconductor package and method of manufacturing semiconductor package
CN114220784B (zh) 一种高安全性电底火用封装器件
US20020130411A1 (en) Bga substrate via structure
US5844305A (en) Lead frame for semiconductor devices
CN100481420C (zh) 堆叠型芯片封装结构、芯片封装体及其制造方法
JP2004273401A (ja) 電極接続部材、それを用いた回路モジュールおよびその製造方法
CN102437133A (zh) 半导体器件
CN115172174A (zh) 实现裸铜区焊线的封装结构及其制作方法
US20090200362A1 (en) Method of manufacturing a semiconductor package
CN209896028U (zh) 半导体封装结构
CN208443926U (zh) 电场传感器封装组件
CN112151453A (zh) 一种电源模块的封装结构及工艺
WO1998050950A1 (fr) Dispositif semi-conducteur et production de ce dispositif
CN108508283A (zh) 电场传感器封装组件及其批量化制造方法
JP2006041363A (ja) 樹脂封止型半導体装置
CN218039190U (zh) 一种双面封装产品
CN108447632B (zh) 一种表面安装型半导体电阻桥封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant