CN114421116B - 一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装及方法。该工装包括：中间置件层，用于固定放置滤波器金属封装外壳，并遮挡滤波器金属封装外壳的外壁上部；底层托槽，用于容纳并遮挡滤波器金属封装外壳的外壁的其余部分，所述中间置件层压接在所述底层托槽上；顶层盖板，用于遮挡滤波器金属封装外壳的开口处的内周壁，并将波器金属封装外壳压紧到所述底层托槽上，所述顶层盖板设置有若干进气开口，用于连通滤波器金属封装外壳的开口。采用该工装，可以从滤波器金属封装外壳开口对其内壁表面沉积绝缘膜，并避免外壁也沉积绝缘膜。

Description

一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装及方法

技术领域

本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装及方法。

背景技术

随着前端产品朝着小型化、高频化、集成化方向发展，滤波器的小型化要求非常迫切。然而对于金属封装滤波器而言(如图1所示)，随着产品封装体积的减小，内部装配空间也随之减小，内部元器件和金属外壳之间的绝缘间隙也越来越小，这就容易引起短路导致产品对地(即外壳)绝缘不合格等问题。因此，需要一种合适的绝缘增强工艺解决该问题，为金属封装滤波器产品小型化奠定基础，同时该技术还可以推广至其他小型化金属封装的产品中，提升产品的绝缘性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装及方法。通过该技术方案获得的滤波器金属封装外壳一方面绝缘性能好，适合工业化批量生产；另一方面要求该技术方案不影响产品内腔体积，可有效解决元器件和之间外壳之间的绝缘间隙过近，容易引起短路导致产品对地(即外壳)绝缘不合格等问题，保证金属封装滤波器的绝缘增强，尤其解决了小型化滤波器金属封装外壳的绝缘增强问题。

本发明所提供的技术方案如下：

一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装，包括：

下部主体结构，用于固定放置滤波器金属封装外壳，并遮挡滤波器金属封装外壳的外壁；

与所述下部主体结构可拆卸连接的顶层盖板，用于遮挡滤波器金属封装外壳的开口处的内周壁，并将波器金属封装外壳压紧在所述下部主体结构上，所述顶层盖板设置有若干进气开口，用于连通滤波器金属封装外壳的开口。

基于上述技术方案，下部主体结构固定放置滤波器金属封装外壳，便于对其进行沉积绝缘膜，同时，遮挡滤波器金属封装外壳的外壁，可避免外壁也沉积绝缘膜。顶层盖板所设置的进气开口可用于向滤波器金属封装外壳的壳内通入沉积材料，从而在其内壁沉积绝缘膜。同时，滤波器金属封装外壳的开口处的内周壁用于完成密封封装，沉积绝缘膜后会影响产品封装，而对该部分进行遮挡，可避免该处沉积绝缘膜。

具体的，所述下部主体结构包括：

中间置件层，用于固定放置滤波器金属封装外壳，并遮挡滤波器金属封装外壳的外壁上部；

底层托槽，用于容纳并遮挡滤波器金属封装外壳的外壁的其余部分，所述中间置件层压接在所述底层托槽上，所述顶层盖板与所述底层托槽可拆卸连接。

基于上述技术方案，中间置件层可起到隔绝沉积材料接触到金属封装外壳的外壁。

进一步的，所述底层托槽为上端开口的槽体结构，所述底层托槽上端面的内周具有绕周向设置的下沉面，所述中间置件层压接在所述下沉面上。

基于上述技术方案，可以在对压接到底层托槽上的中间置件层进行限位，并便于实施密封处理。

具体的，所述中间置件层设置有若干与滤波器金属封装外壳的外壁尺寸匹配的定位通孔，所述中间置件层的下端面的外周压接在所述下沉面上。

基于上述技术方案，滤波器金属封装外壳可放置在定位通孔处。放置后，中间置件层就可起隔绝沉积材料接触到金属封装外壳的外壁。

具体的：

所述顶层盖板的下端面在与各定位通孔对应的位置处分别设置有一个向下凸起的塞体，各所述塞体具有上下贯通的进气通孔，所述进气通孔还连通所述顶层盖板的一个所述进气开口，所述塞体的尺寸与滤波器金属封装外壳内壁的尺寸匹配，并可插入到开口向上的放置在所述中间置件层上对应位置处的滤波器金属封装外壳的开口内；

所述顶层盖板与所述底层托槽插接固定。

基于上述技术方案，塞体的下端可伸入到滤波器金属封装外壳的开口内，塞体的下端就可以遮挡滤波器金属封装外壳的开口处的内周壁。而塞体内的进气通孔由于与顶层盖板的进气开口连通，就可以提供沉积材料流动的通道。

具体的，在所述底层托槽的上端面的外侧绕周向设置有插槽，在所述顶层盖板的下端面绕周向设置有对应的插接部，所述插接部插接在所述插槽内。

基于上述技术方案，便于底层托槽于顶层盖板的插接固定。

进一步的，插接部的长度小于插槽的深度。

基于上述技术方案，在重力的作用下，顶层盖板可辅助压住外壳侧壁顶面。

进一步的，在所述中间置件层的下端面的外周和所述底层托槽的下沉面之间压紧有大密封圈，所述大密封圈的周壁和所述底层托槽密封连接。

基于上述技术方案，橡胶垫圈能够保证夹具内部形成密闭的空腔结构，避免裂解的高温绝缘材料气体进入，这样能够保证只在外壳内腔表面形成一层绝缘膜，而其他部位不会沉积绝缘膜。

进一步的，所述塞体下部的外壁绕周向套紧有小密封圈，所述小密封圈的下端面压接在开口向上的放置在所述中间置件层上的滤波器金属封装外壳的外壳上端面。

基于上述技术方案，橡胶垫圈能够保证夹具内部形成密闭的空腔结构，避免裂解的高温绝缘材料气体进入，这样能够保证只在外壳内腔表面形成一层绝缘膜，而其他部位不会沉积绝缘膜。

本发明还提供了一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强方法，包括以下步骤：

1)清洁滤波器金属封装外壳；

2)采用权利要求本发明所提供的所述的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装固定设置滤波器金属封装外壳；

3)从滤波器金属封装外壳开口对其内壁表面沉积绝缘膜；

4)从所述滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装中拆除滤波器金属封装外壳。

基于上述技术方案，可以方便的实现对滤波器金属封装外壳的内壁表面沉积绝缘膜，同时，可避免在沉积过程中对其开口处的内周壁进行沉积，从容影响结构的封装。

进一步的，还包括步骤5)：对步骤4)得到的经过绝缘增强的滤波器金属封装外壳内表面的绝缘膜层进行质量检验，获得质量合格的滤波器金属封装外壳。

滤波器金属封装外壳的绝缘增强方法的具体步骤可如下：

第一步 清洁金属外壳

采用等离子清洗或超声清洗工艺清洗金属外壳，使外壳表面(尤其是内腔表面)洁净，增强绝缘膜附着力，然后放置在传递盒中自然晾干。

第二步 安装工装夹具

将清洁后的金属外壳安装到绝缘膜沉积工装夹具上，具体操作为：

a、取工装夹具，先将各部分工装夹具组装好，然后打开顶层盖板，将其上表面朝下放在滤纸上；

b、将清洗干净的外壳开口朝上放置在中间置件层，每个卡槽必须放置一个外壳，不得漏空；

c、将顶层盖板盖在底层托槽的对应位置并压紧贴合，完成工装夹具的安装。

第三步 沉积绝缘膜

选择合适的绝缘材料，采用真空气相沉积涂覆系统将绝缘材气相沉积在外壳内表面，形成一层厚度为2μm～10μm的绝缘膜(具体厚度可根据产品绝缘要求进行选择)，具体为：

a、打开设备电源及电脑电源，将安装好外壳的工装夹具整体放入沉积室，内腔开口朝上，并关闭沉积室；

b、按照设备操作规程，添加相应数量的沉积绝缘材料；

c、按照设备操作规程，设置开始压力、沉积压力、沉积结束压力等参数，然后，调用设置好的程序，自动完成绝缘膜沉积；

d、打开沉积室，取出夹具，放置到传递盒中。

第四步 拆下外壳

戴手套将完成绝缘膜沉积的产品从工装中拆下，放置到传递盒中，拆解顺序与安装顺序相反。

第五步 检验质量

使用显微镜在10X放大倍数下检验绝缘膜质量，外壳内表面绝缘膜层均匀完整，无气泡、缺损；使用膜厚测试仪测量绝缘膜厚度是否满足工艺要求。

本发明的有益效果是：

本发明通过滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装，可创新性将半导体气相沉积工艺技术应用于金属封装滤波器绝缘增强中，选择高绝缘性能的高分子绝缘材料，使用气相沉积工艺技术在金属外壳腔体内表面沉积一层几个至几十个μm厚度的绝缘膜(具体厚度可根据产品绝缘要求进行选择)。绝缘膜具有优良的绝缘性能、机械强度和稳定性，实现了小型化金属封装滤波器绝缘增强工艺。该方法具有绝缘效果好，通用性强，良品率高，适合工业化批量生产的特点。

附图说明

图1是现有技术中金属封装滤波器的结构示意图。

图2是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的底层托槽的俯视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的底层托槽的立体图。

图5是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的中间置件层的俯视图。

图6是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的中间置件层的立体图。

图7是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的顶层盖板的仰视图。

图8是图7的A-A剖视图。

图9是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的顶层盖板的立体图。

图10是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的大密封圈的安装示意图。

图11是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的小密封圈的安装示意图。

图12是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装的整体的安装示意图。

图13是本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工艺的一个流程图。

1、顶层盖板，101、塞体，102、插接部，2、中间置件层，201、定位通孔，3、底层托槽，301、下沉面，302、插槽，4、大密封圈，5、小密封圈，6、滤波器金属封装外壳。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在一个具体实施方式中，滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装包括下部主体结构和与下部主体结构可拆卸连接的顶层盖板1。下部主体结构用于固定放置滤波器金属封装外壳6，并遮挡滤波器金属封装外壳6的外壁。顶层盖板1用于遮挡滤波器金属封装外壳6的开口处的内周壁，并将波器金属封装外壳6压紧在下部主体结构上。顶层盖板1设置有若干进气开口，用于连通滤波器金属封装外壳6的开口。基于此技术方案，可固定放置滤波器金属封装外壳，并遮挡滤波器金属封装外壳的外壁，以及滤波器金属封装外壳的开口处的内周壁，从而对必要的部分沉积绝缘膜。

在一个实施例中，下部主体结构包括中间置件层2和底层托槽3。中间置件层2用于固定放置滤波器金属封装外壳6，并遮挡滤波器金属封装外壳 6的外壁上部。底层托槽3，用于容纳并遮挡滤波器金属封装外壳6的外壁的其余部分。中间置件层2压接在底层托槽3上。顶层盖板1与底层托槽3 可拆卸连接。基于此技术方案，中间置件层可起到隔绝沉积材料接触到金属封装外壳的外壁

在一个实施例中，如图2、3、4、12所示，底层托槽3为上端开口的槽体结构，底层托槽3上端面的内周具有绕周向设置的下沉面301，中间置件层2压接在下沉面301上。基于此技术方案，可以在对压接到底层托槽上的中间置件层进行限位，并便于实施密封处理。

在一个实施例中，如图5、6、12，中间置件层2设置有若干与滤波器金属封装外壳6的外壁尺寸匹配的定位通孔201，中间置件层2的下端面的外周压接在下沉面301上。基于此技术方案，滤波器金属封装外壳可放置在定位通孔处。放置后，中间置件层就可起隔绝沉积材料接触到金属封装外壳的外壁。

在一个实施例中，如图7、8、9、12所示，顶层盖板1的下端面在与各定位通孔201对应的位置处分别设置有一个向下凸起的塞体101，各塞体101 具有上下贯通的进气通孔。进气通孔还连通顶层盖板1的一个进气开口，塞体101的尺寸与滤波器金属封装外壳6内壁的尺寸匹配，并可插入到开口向上的放置在中间置件层2上对应位置处的滤波器金属封装外壳6的开口内。基于此技术方案，塞体的下端可伸入到滤波器金属封装外壳的开口内，塞体的下端就可以遮挡滤波器金属封装外壳的开口处的内周壁。而塞体内的进气通孔由于与顶层盖板的进气开口连通，就可以提供沉积材料流动的通道。

在一个实施例中，如图2、3、4、7、8、9、12所示，在底层托槽 3的上端面的外侧绕周向设置有插槽302，在顶层盖板1的下端面绕周向设置有对应的插接部102，插接部102插接在插槽302内。基于此技术方案，便于底层托槽于顶层盖板的插接固定。

在一个实施例中，如图10、12所示，在中间置件层2的下端面的外周和底层托槽3的下沉面301之间压紧有大密封圈4，大密封圈4的周壁和底层托槽3密封连接。基于此技术方案，橡胶垫圈能够保证夹具内部形成密闭的空腔结构，避免裂解的高温绝缘材料气体进入，这样能够保证只在外壳内腔表面形成一层绝缘膜，而其他部位不会沉积绝缘膜。

在一个实施例中，如图11、12所示，塞体101下部的外壁绕周向套紧有小密封圈5，小密封圈5的下端面压接在开口向上的放置在中间置件层2 上的滤波器金属封装外壳6的外壳上端面。基于此技术方案，橡胶垫圈能够保证夹具内部形成密闭的空腔结构，避免裂解的高温绝缘材料气体进入，这样能够保证只在外壳内腔表面形成一层绝缘膜，而其他部位不会沉积绝缘膜。

在一个实施例中，如图12所示，插接部的长度小于插槽的深度。基于此技术方案，在重力的作用下，顶层盖板可辅助压住外壳侧壁顶面。

在一个具体的实施方式中，滤波器金属封装外壳的绝缘增强方法的具体步骤如下：

第一步 制作本发明所提供的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装

第二步 清洁金属外壳

采用超声清洗工艺清洗滤波器金属封装外壳，超声功率：1500W，超声频率：28kHz，清洗时间5min，使外壳表面(尤其是内腔表面)洁净，增强绝缘膜附着力，然后放置在传递盒中自然晾干。

第三步 安装工装夹具

将清洁后的金属外壳安装到绝缘膜沉积工装夹具上，具体操作为：

a、取工装夹具，按照图12所示将工装夹具组装好，然后打开顶层盖板 1，将其上表面朝下放在滤纸上；

b、将清洗干净的外壳开口朝上放置在中间置件层2，每个定位通孔201 必须放置一个外壳，不得漏空；

c、将顶层盖板1盖在底层托槽3的对应位置并压紧贴合，完成工装夹具的安装。

第四步 沉积绝缘膜

选择PARYLENE高分子绝缘材料，采用真空气相沉积涂覆系统 PDS2060PC在外壳内表面气相沉积一层4μm～6μm的绝缘膜(根据产品绝缘要求计算得出绝缘膜厚度)，具体操作为：

a、打开设备电源及电脑电源，将安装好外壳的工装夹具整体放入沉积室，内腔开口朝上，并关闭沉积室；

b、按照设备操作规程，添加65g±1g的PARYLENE高分子绝缘材料；

c、按照设备操作规程，设置开始压力：16mT、沉积压力：26mT、沉积结束压力：16mT，沉积时间：450min±10min，然后运行设置好的程序自动完成绝缘膜沉积；

d、打开沉积室，取出夹具，放置到传递盒中。

第五步 拆下外壳

戴手套将完成绝缘膜沉积的产品从工装中拆下，放置到传递盒中，拆解顺序与安装顺序相反。

第六步 检验质量

使用显微镜在10倍放大倍数下，完成绝缘膜质量的检验，外壳内表面绝缘膜层均匀完整，致密无针孔、气泡、缺损等缺陷；使用膜厚测试仪测量绝缘膜厚度是否满足工艺要求。

至此，在如图1所示的封装尺寸为20mm×16mm×10mm的小型化金属封装滤波器的外壳内表面增加了一层厚度为4μm～6μm的绝缘膜，可有效提升产品的绝缘性能。实现了小型化金属封装滤波器的绝缘增强工艺。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装，其特征在于，包括：

下部主体结构；

与所述下部主体结构可拆卸连接的顶层盖板(1)，所述顶层盖板(1)设置有若干进气开口；

所述下部主体结构包括：中间置件层(2)；底层托槽(3)；

所述底层托槽(3)为上端开口的槽体结构，所述底层托槽(3)上端面的内周具有绕周向设置的下沉面(301)，所述中间置件层(2)压接在所述下沉面(301)上；

所述中间置件层(2)设置有若干与滤波器金属封装外壳(6)的外壁尺寸匹配的定位通孔(201)，所述中间置件层(2)的下端面的外周压接在所述下沉面(301)上；

所述顶层盖板(1)的下端面在与各定位通孔(201)对应的位置处分别设置有一个向下凸起的塞体(101)，各所述塞体(101)具有上下贯通的进气通孔，所述进气通孔还连通所述顶层盖板(1)的一个所述进气开口，所述塞体(101)的尺寸与滤波器金属封装外壳(6)内壁的尺寸匹配，并可插入到开口向上的放置在所述中间置件层(2)上对应位置处的滤波器金属封装外壳(6)的开口内；所述顶层盖板(1)与所述底层托槽(3)插接固定。

2.根据权利要求1所述的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装，其特征在于：在所述底层托槽(3)的上端面的外侧绕周向设置有插槽(302)，在所述顶层盖板(1)的下端面绕周向设置有对应的插接部(102)，所述插接部(102)插接在所述插槽(302)内。

3.根据权利要求1或2所述的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装，其特征在于：在所述中间置件层(2)的下端面的外周和所述底层托槽(3)的下沉面(301)之间压紧有大密封圈(4)，所述大密封圈(4)的周壁和所述底层托槽(3)密封连接。

4.根据权利要求1或2所述的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装，其特征在于：所述塞体(101)下部的外壁绕周向套紧有小密封圈(5)，所述小密封圈(5)的下端面压接在开口向上的放置在所述中间置件层(2)上的滤波器金属封装外壳(6)的外壳上端面。

5.一种滤波器金属封装外壳的绝缘增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)清洁滤波器金属封装外壳；

2)采用权利要求1至4任一所述的滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装固定设置滤波器金属封装外壳；

3)从滤波器金属封装外壳开口对其内壁表面沉积绝缘膜；

4)从所述滤波器金属封装外壳的绝缘增强工装中拆除滤波器金属封装外壳。

6.根据权利要求5所述的滤波器金属封装外壳的绝缘增强方法，其特征在于，还包括步骤5)：对步骤4)得到的经过绝缘增强的滤波器金属封装外壳内表面的绝缘膜层进行质量检验，获得质量合格的滤波器金属封装外壳。

Images