KR0163430B1 - 허메틱형 고온 필터 패키지 - Google Patents

허메틱형 고온 필터 패키지 Download PDF

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KR0163430B1
KR0163430B1 KR1019900006192A KR900006192A KR0163430B1 KR 0163430 B1 KR0163430 B1 KR 0163430B1 KR 1019900006192 A KR1019900006192 A KR 1019900006192A KR 900006192 A KR900006192 A KR 900006192A KR 0163430 B1 KR0163430 B1 KR 0163430B1
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이. 데볼더 노르만
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조오 시크리
에이브이엑스 코포레이션
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Abstract

어떠한 유기재료도 포함하지 않으며 고온에 견딜 수 있고 허메틱형으로 밀봉된 우수한 고온전자 구성부품 패키지를 제공하는 것이다. 더욱이 본 발명은 상기 패키지에 칩을 부착함과 아울러 상기 패키지를 밀봉하는데 사용되는 프리폼의 사용으로 인해 제작하는데 더 저렴한 전자구성부품 패키지를 제공하는 것이다. 상기 프리폼은 비용이 많이 들지 않으며 종래의 제조기술에 의해 용이하게 형성될 수 있고 에폭시를 사용한 것에 비하여 훨씬 적은 가공 및 조립공정을 필요로 한다. 따라서 본 발명에 따라 제작되는 전자구성부품 패키지의 조립체 수율은 에폭시를 사용하여 제작된 패키지의 조립체 수율보다 훨씬 높다.

Description

허메틱형 고온 필터 패키지
제1도는 본 발명의 실시예 1에 대한 부분적으로 단면인 분해 사시도.
제2도는 중량부 대신에 유지되어 있는 유리 프리폼(preform)을 포함하는 본 발명의 실시예 1에 대한 횡단면도.
제3도는 패키지에 허메틱형으로 밀봉된 유리프리폼을 포함하는 실시예 1에 대한 횡단면도.
제4도는 본 발명의 실시예 2에 대한 횡단면도.
제5도는 회로 기판상에 사용하는 허메틱형으로 밀봉된 여러 전자구성부품 패키지에 대한 부분적으로 단면인 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 하우징 18 : 단일축리드
22 : 경 납땜링 24 : 칩(chip)
[발명의 분야]
본 발명은 전자 구성부품에 관한 것으로 특히, 분리 가열 단계에 의하여 하우징내에 허메틱(hermetic)형으로 밀봉되는 전자 구성 부품에 관한 것이다.
[발명의 배경]
현재, 캐패시터 및 필터 제조사들은 에폭시를 사용하여 칩(chip)과 같은 전자구성부품을 패키지에 부착시키고 있으며 땜납, 실버 폴리아미드나 또는 도전성 에폭시를 지닌 리드 및 패키지에 전기 접속한 다음, 상기 패키지를 에폭시로 밀봉하고 있다.
에폭시를 사용한 결과로 야기되는 한 문제점은 에폭시가 높은 가공비용 및 낮은 수율(收率)을 야기시키는 소형 패키지에 특히 적용하기 어렵다는 점이다. 전자구성부품 패키지에 에폭시를 사용함으로 인해 발생하는 다른 문제점은 175℃ 이상의 온도에서 에폭시의 불안정성, 조악한 내습성(耐濕性) 및 얇은 부분에 사용되는 경우 낮은 기계적 강도를 포함한다. 그러나, 현재, 고온 전자구성부품 패키지에 칩 부착 및 패키지 폐쇄를 위하여 에폭시를 사용한 것에 대한 선택적인 예는 드물다. 이러한 전자구성부품 패키지에 대한 산업에 종사하는 사용자는 허메틱형이며 제작하는데 더 저렴한 비 유기적인 패키지를 지니고 싶었다.
[발명의 요약]
어떠한 유기 재료도 포함하지 않으며 고온에 견딜 수 있고 허메틱형으로 밀봉된 우수한 고온 전자구성부품 패키지를 제공하는 것이다. 더욱이, 본 발명은 상기 패키지에 칩을 부착함과 아울러 상기 패키지를 밀봉하는데 사용되는 프리폼의 사용으로 인해 제작하는데 더 저렴한 전자구성부품 패키지를 제공하는 것이다. 상기 프리폼은 비용이 많이 들지않으며 종래의 제조기술에 의해 용이하게 형성될 수 있고 에폭시를 사용한 것에 비하여 훨씬 적은 가공 및 조립공정을 필요로 한다. 따라서, 본 발명에 따라 제작되는 전자구성부품 패키지의 조립체 수율은 에폭시를 사용하여 제작된 패키지의 조립체 수율보다 훨씬 높다.
본 발명의 실시예 1에 있어서, 칩 부착 및 전기 접점은 칩과 함께 패키지 하우징에 설치되어 있는 경(硬)납땜 링의 사용을 통하여 이루어진다. 상기 패키지 하우징은 원통모양의 컵(cup)인 것이 이상적인데, 상기 원통모양의 컵은 유리-금속 밀봉을 목적으로 하부벽에 확보된 축(axial)리드를 지니며 상기 원통형 컵의 공동(空洞)부내에 배치된 원통모양의 캐패시터 칩을 지닌다. 상기 하우징, 상기 경 납땜링 및 칩이 약 710℃까지 가열될 경우, 상기 경 납땜 링은 상기 칩, 상기 하우징 벽 및 상기 패키지 전반에 걸쳐 전기 접점을 제공하고 또한 상기 패키지에 칩을 확보하는 축 리드사이에 유입된다. 상기 패키지는 이 패키지내에 그리고 칩 상부에 설치되어 있는 유리 프리폼을 사용하여 허메틱형으로 밀봉된다. 중량부는 상기 가열공정동안 상기 프리폼을 적소에 견고하게 유지시키도록 상기 유리 프리폼의 상부에 설치된다. 상기 패키지는 질소 분위기에서 약 600℃까지 두 번째로 가열된다. 상기 프리폼이 유입되고 상기 리드, 상기 하우징에 그리고 상기 칩에 밀봉된다.
본 발명의 선택적인 실시예에 있어서, 칩 부착은 상기 패키지 하우징의 하부벽에 칩을 확보하는 유리 프리폼을 사용함으로써 이루어진다. 상기 칩, 상기 하우징 및 상기 축 리드사이의 전기 접점은 칩을 상기 축 리드상에 그리고 상기 패키지 하우징내로 합치시키고 상기 칩을 상기 축 리드상에 그리고 상기 패키지 하우징내로 설치한 후에 상기 칩의 내부 및 외부단에 적용된 전도성 페이스트(paste)를 사용함으로써 제작된다.
선택적인 실시예에 있어서, 유리 프리폼은 상기 패키지 하우징에 장착되어 있으며 칩은 상기 프리폼 상부에 설치된다. 상기 패키지는 질소 분위기에서 약 600℃까지 가열된다. 상기 유리 프리폼이 유입되고 상기 패키트 하우징의 하부 벽에 칩을 확보한다. 상기 패키지는 칩 상부에 상기 패키트 하우징에 있는 유리 프리폼을 장착하고 상기 프리폼의 상부에 중량부를 설치한 다음 질소 분위기에서 약 450℃까지 상기 패키지를 가열함으로써 허메틱형으로 제작된다. 상기 프리폼이 유입되고 상기 하우징, 상기 리드에 그리고 칩에 밀봉된다.
본 발명은 첨부된 도면과 연관지어 취해진 이하의 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이다.
[발명의 설명]
이하의 발명은 허메틱(hermetic)형으로 밀봉된 전자구성부품 패키지를 참조함과 아울러 그러한 허메틱형으로 밀봉된 전자구성부품 패키지를 제작하는 방법을 참조하여 기술된 것이다.
제1도, 제2도 및 제3도에서는 본 발명에 따르며 한 개의 하부벽(12) 및 내부 공동(空洞)부(16)를 한정하는 적어도 한 개의 측벽(14)을 지니는 도전성 하우징(10)을 포함하는 전자구성부품 패키지의 한 실시예가 도시되어 있다. 상기 도전성 하우징은 제1도에 도시된 바와같이 대체로 원통모양이다. 그러나, 어느 다른 형상이 본 발명의 범위내에 있을 수 있다. 상기 도전성 하우징(10)은 유리 밀봉부(19)와 같은 수단에 의하여 상기 하부벽(12)에 확보되며 상기 전자구성부품 패키지를 전자회로(도시되지 않음)에 접속시키는 개방 상부(18a) 및 하부벽(18b)으로부터 외부로 확장하는 단일축 리드(18)를 포함한다.
또한, 제1도에는 상기 전자구성부품 패키지의 조립체가 도시되어 있다. 상기 전자구성부품 패키지를 조립하기 위하여는, 상기 도전성 하우징(10)의 공동부(16)지름보다 약간 작은 지름을 지닌 경(硬)납땜링(20)이 상기 하부벽(12)에 인접하도록 상기 하우징의 공동부에 배치된다. 상기 축 리드(18)의 지름보다 약간 큰 지름을 지닌 또 다른 경 납땜링(22)이 상기 하부벽(12)에 인접하도록 상기 하우징(10)의 공동부(16)내에 배치된다. 원반모양의 칩 캐패시터와 같은 내부단자(23) 및 외부단자(25)를 지니는 전자구성부품(24)은 상기 하우징(10)의 공동부(16)에 그리고 경 납땜링(20,22)의 상부에 장착된다. 상기 부품이 기술된 바와같이 조립되는 경우, 미소한 갭(15)이 원반형 칩(24) 및 상기 하우징 벽(14) 사이에 존재하고 또다른 미소한 갭(13)이 제2도에 도시된 바와같이 칩(24) 및 축 리드(18)사이에 존재한다. 상기 부품이 기술된 바와같이 조립됨에 다라, 패키지는, 상기 경 납땜링(20,22)이 용융되어 상기 갭(13,15)내로 각기 유입되도록 질소 분위기에서 첫 번째로 약 710℃까지 가열된다. 상기 용융된 경 납땜링(20,22)은 하우징 벽(12,14), 상기 축 리드(18) 및 상기 원반모양의 칩(24)사이에 전기접점을 제공함과 아울러 상기 원반모양의 칩(24)을 상기 하우징(10)에 부착시키도록 제공한다.
제2도에서는, 유리 프리폼(26)을 포함하는 제1도의 조립된 패키지가 도시되어 있는데, 상기 유리 프리폼(26)은 상기 공동부(16)의 지름보다 약간 작으며 상기 원반모양의 칩(24)에 인접하도록 상기 하우징 공동부(16)에 합치될 수 있는 지름을 지닌다. 상기 유리 프리폼(26)은 INNOTECH 510과 같은 비 도전성 재료로 제작될 수 있다. 상기 유리 프리폼을 상기 전자구성부품 패키지에 허메틱형으로 밀봉하기 위하여는, 중량불(28)가 상기 유리 프리폼(26)상에 설치되고 상기 전체 패키지는 질소 분위기에서 두 번째로 약 600℃까지 가열된다. 상기 유리 프리폼이 유입되고 상기 축 리드(18), 상기 하우징 벽(12,14)에 그리고 상기 원반 모양의 칩(24)에 밀봉된다.
제3도는 완전히 조립되고 허메틱형으로 밀봉된 전자구성부품 패키지를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예 2가 제4도에 도시된어 있다. 이러한 실시예에 있어서는, 상기 원반모양의 칩(24)은 INNOTECH 510 유리로부터 제작되어 약 600℃에서 용융되는 부착 프리폼(30)을 사용하여 하우징(10)의 하부 벽(12)에 부착된다. 상기 원반모양의 칩(24)은 상기 하우징(10)의 공동부(16)내에 꼭 맞게 압착되도록 설계될 수 있어 상기 원반모양의 칩(24) 외부단자(25) 및 상기 하우징 벽(14)사이와 상기 원반모양의 칩(24) 내부단자(23) 및 상기 축 리드(18)사이에 전기 접점을 제공한다. 선택적으로는, 상기 원반모양의 칩(24)은 상기 하우징(10)의 지름보다 약간 작은 지름을 지니도록 설계될 수 있으며 원반모양의 칩(24), 하우징 벽(14) 및 축 리드(18) 사이에 전기 접점을 제공하도록 상기 원반형 칩(24)의 내부 단자(23) 및 외부 단자(25)에 적용된 실버 폴리아미드와 같은 도전성 페이스트를 지닐 수 있다.
상기 부착 프리폼(30)은 상기 하부벽(12)에 인접하도록 상기 하우징(10)의 공동부(16)에 장착된다. 상기 원반모양의 칩(24)은 상기 유리 프리폼에 인접하도록 상기 공동부(16)에 배치된다. 그 다음, 상기 패키지는, 상기 부착 프리폼(30)이 용융되어 상기 칩(24)이 상기 하우징(10)의 하부벽(12)에 확보되도록 질소 분위기에서 약 600℃의 제1 온도까지 가열된다. Corning Glass 7575와 같은 재료로 제작되며 상기 공동부(16)의 지름보다 약간 작은 지름을 지니는 유리 프리폼은 상기 칩(24)상에 장착되며 제2도에 도시된 중량부(28)와 같은 중량부는 상기 칩상부에 설치된다. 그 다음, 상기 패키지는 약 450℃의 제2 온도까지 가열된다. 상기 유리 프리폼이 유입되고 상기 리드(18a-18b), 상기 하우징 벽(14)에 그리고 상기 칩(24)에 밀봉된다.
제5도는 회로 기판(32)상에 사용하는 허메틱형으로 밀봉된 여러 구성 부품 패키지를 도시한 것이다. 축 리드(18b)는 컴퓨터회로 기판에 부착되고 축 리드(18a)는 임의의 다른 전자 디바이스에 부착될 수 있다.
여러 가능한 실시예가 본 발명의 범위로부터 이탈함이 없이 본 발명을 구성할 수 있으므로, 본 명세서에 기술되고 첨부된 도면에 도시된 모든 사항이 한정하는 의미로서가 아니라 예로써 해석된 것이라고 이해하여야 한다.

Claims (7)

  1. 하부벽(12), 측벽(14) 및 공동(空洞)부(16)를 한정하는 개방 상부를 갖는 도전성 하우징(10), 상기 하부벽(12) 및 상기 개방 상부를 통해 연장되어 있는 리드(lead;18), 및 상기 공동부에 내재하는 전자 구성 부품(24)으로서, 상기 리드(18) 부근에 이격 배치되는 제1단자(23) 및 상기 측벽(14) 부근에 이격 배치되는 제2단자(25)를 갖는 전자 구성 부품(24)을 지니는 허메틱(hermetic)형으로 밀봉된 전자 디바이스를 제조하는 방법에 있어서, 상기 리드(18) 및 상기 제1단자(23) 사이에 제1금속성분(22)을 도입시키는 단계로서, 상기 제1금속성분(22)은 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 리드(18)의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 지니는 단계; 상기 측벽(14) 및 상기 제2단자(25) 사이에 제2금속성분(20)을 도입시키는 단계로서, 상기 제2금속성분(20)은 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 리드(18)의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 지니는 단계; 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)을 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)의 용융 온도보다 높은 온도로 가열하는 단계; 상기 개방 상부를 통해 상기 공동부(16)내로 한 덩어리의 유리(26)를 도입시키는 단계; 및 상기 한 덩어리의 유리(26)를, 상기 한 덩어리의 유리(26)의 용융 온도보다 높고 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)의 용융 온도보다 낮은 온도로 가열하여 상기 한 덩어리의 유리(26)의 유동으로 상기 공동부(16)의 허메틱형 밀봉을 형성하게 하는 단계를 포함하는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리드(18) 및 상기 제1단자(23) 사이 및 상기 측벽(14) 및 상기 제2단자(25) 사이 각각에는 고리형상(annular)의 공간(13, 15)이 한정되어 있으며, 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)은 고리 형상인 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 한 덩어리의 유리(26)는 고리 형상의 프리폼(preform;26)인 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 한 덩어리의 유리(26)를 상기 전자 구성 부품(24)의 표면에 지지시키고 상기 프리폼(26)이 상기 프리폼(26)의 용융 온도보다 높은 온도에 있는 동안 상기 하부벽(12)을 향하는 방향으로 가해지는 압착력을 상기 프리폼(26)에 가하는 단계를 포함하는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 한 덩어리의 유리(26)를 상기 전자 구성 부품(24)의 표면에 지지시키고 상기 한 덩어리의 유리(26)가 상기 한 덩어리의 유리(26)의 용융 온도보다 높은 온도에 있는 동안 상기 하부벽(12)을 향하는 방향으로 가해지는 압착력을 상기 한 덩어리의 유리(26)에 가하는 단계를 포함하는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스의 제조 방법.
  6. 하부벽(12), 측벽(14) 및 공동(空洞)부(16)를 한정하는 개방 상부를 갖는 도전성 하우징(10), 상기 하부벽(12) 및 상기 개방 상부를 통해 연장되어 있는 리드(lead;18), 및 상기 공동부(16)에 내재하는 전자 구성 부품(24)으로서, 상기 리드(18) 부근에 이격 배치되는 제1단자(23) 및 상기 측벽(14) 부근에 이격 배치되는 제2단자(25)를 갖는 전자 구성 부품(24)을 지니는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스에 있어서, 상기 리드(18) 및 상기 제1단자(23) 사이에 제1금속성분(22)을 도입시키는 단계로서, 상기 제1금속성분(22)은 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 리드(18)의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 지니는 단계; 상기 측벽(14) 및 상기 제2단자(25) 사이에 제2금속성분(20)을 도입시키는 단계로서, 상기 제2금속성분(20)은 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 리드(18)의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 지니는 단계; 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)을 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)의 용융 온도보다 높은 온도로 가열하는 단계; 상기 개방 상부를 통해 상기 공동부(16)내로 한 덩어리의 유리(26)를 도입시키는 단계; 및 상기 한 덩어리의 유리(26)를, 상기 한 덩어리의 유리(26)의 용융 온도보다 높고 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)의 용융 온도보다 낮은 온도보다 낮은 온도로 가열하여 상기 한 덩어리의 유리(26)의 유동으로 상기 공동부(16)의 허메틱형 밀봉을 형성하게 하는 단계로 이루어진 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스.
  7. 하부벽(12), 측벽(14) 및 공동(空洞)부(16)를 한정하는 개방 상부를 갖는 도전성 하우징(10), 상기 하부벽(12) 및 상기 개방 상부를 통해 연장되어 있는 리드(lead;18), 및 상기 공동부에 내재하는 전자 구성 부품(24)으로서, 상기 리드(18) 부근에 이격 배치되는 제1단자(23) 및 상기 측벽(14) 부근에 이격 배치되는 제2단자(25)를 갖는 전자 구성 부품(24)을 지니는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스를 제조하는 방법에 있어서, 상기 리드(18) 및 상기 제1단자(23) 사이에 제1금속성분(22)을 도입시키는 단계로서, 상기 제1금속성분(22)은 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 리드(18)의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 지니는 단계; 상기 측벽(14) 및 상기 제2단자(25) 사이에 제2금속성분(20)을 도입시키는 단계로서, 상기 제2금속성분(20)은 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 리드(18)의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 지니는 단계; 상기 하우징(10), 상기 전자 구성 부품(24) 및 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)을 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)의 용융 온도보다 높은 온도로 가열하는 단계; 상기 개방 상부를 통해 상기 공동부(16)내로 한 덩어리의 유리(26)를 도입시키는 단계; 상기 한 덩어리의 유리(26)를, 상기 한 덩어리의 유리(26)의 용융 온도보다 높으며 상기 제1 및 제2금속성분(22,20)의 용융 온도보다 낮은 온도로 가열하는 단계; 및 상기 하부벽(12)을 향하는 방향으로 상기 한 덩어리의 유리(26)에 압착력을 가하여 상기 한 덩어리의 유리(26)의 유동으로 상기 공동부(16)의 허메틱형 밀봉을 형성하게 하는 단계로 이루어진 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 허메틱형으로 밀봉된 전자 디바이스.
KR1019900006192A 1989-05-09 1990-05-01 허메틱형 고온 필터 패키지 KR0163430B1 (ko)

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US349,395 1989-05-09
US07/349,395 US5032692A (en) 1989-05-09 1989-05-09 Process for manufactoring hermetic high temperature filter packages and the products produced thereby

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