大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法
2023-10-09 06:23:59 1
專利名稱：大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種聲表面波(Surface Acoustic Wave,簡寫為SAW)器件封裝技術，尤其涉及一種大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法。
背景技術：
隨著半導體技術的發展，聲表面波器件廣泛用於電視、通信、雷達、電子對抗等領域，更多的用在國防軍工領域，但是軍工應用不僅要求器件的電性能指標優異，而且對產品的可靠性有更高的要求。而聲表面波器件的氣密性封裝的水汽含量控制是影響聲表面波器件可靠性的關鍵工藝之一。近年來，隨著設備和工藝技術的發展，常規封裝的聲表面波器件的內部水汽含量可以較好的使水汽含量控制在規定的範圍內(GJB548B-2005規定內部水汽含量為100±5°C，烘24小時以上，小於5000ppmV——這是最低要求)，一般來說，要使聲表面波器件無因水汽引起的失效，最好的辦法是使器件內部水汽含量更小。但是，當一些工程項目需要用到大尺寸非標準金屬封裝結構的聲表面波器件時，保證其較低水汽含量的氣密性封裝成為工藝難題，原因是大尺寸非標準氣密性封裝器件腔內部存在大量水汽，這些水汽可能來自晶片及粘結劑、吸聲膠及封裝殼體本身，以及封焊工藝過程中腔室環境。目前，較多的辦法是增加烘烤和充氮氣的時間來保證水汽含量，此舉增加了大量的成本消耗及工時，一些大尺寸塑封產品還可以採取直接在封裝上留孔進行抽真空、充氮氣的方法。但這種方法在金屬管殼上無法實現，大量工藝積累的經驗證明，當設備的密封性好、氮氣純度高，抽真空、烘烤及充氮氣次數及時間得到工藝保證的情況下，封焊時模具周邊的氮氣含量及分布均勻性是保證批量封焊大尺寸金屬非標準封裝結構的聲表面波器件低水汽含量的重要工藝措施，因為在一批產品連續封裝的過程中，封焊模具會大量發熱；操作動作會影響封焊周圍氣流；另外操作工人的手即使戴密封手套有時也難免因產品的引腳插針刺破而來不及發覺，從而導致漏氣或手上的汗潰汙染真空腔室等
發明內容
本發明的目的是提供一種能有效的降低產品的水汽含量並提高封焊效率、合格率的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，包括封裝模具，還包括比封焊模具大的環形裝置，所述環形裝置內設有環形氣道，所述環形氣道的內壁設有多個進氣孔，所述環形氣道的外壁設有至少一個入氣孔。本發明的上述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置實現大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，包括步驟A、將晶片安裝在大尺寸非標金屬封裝器件的底座上，並進行室溫固化、高溫老化及內引線焊接；B、對封裝裝置和待封裝器件進行除氣處理，並監測露點；
C、將所述大尺寸非標金屬封裝器件的底座放在封焊模具上；D、將所述封焊模具放在所述環形裝置內；E、將大尺寸非標金屬封裝器件的上蓋扣在底座上；F、使用儲能封焊機對大尺寸非標金屬封裝器件進行密封焊接，封焊時向所述環形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮氣，完成封裝體的全密封封焊。由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法，由於包括比封焊模具大的環形裝置，封焊時向環形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮氣，完成封裝體的全密封封焊，可在產品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產品的封焊過程保持一個固定的露點值，有效的降低了產品的水汽含量並提高了封焊效率、合格率及一致性。
圖1為本發明實施例中封裝模具的結構示意圖；圖2為本發明實施例中環形裝置的平面結構示意圖；圖3為本發明實施例中環形裝置的立面剖視結構示意圖；圖4為本發明實施例中環形裝置內部的管路布置示意圖；圖5a、圖5b、圖5c為本發明實施例提供的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法的流程示意圖。圖中1、上模，2、大尺寸非標金屬封裝器件，3、下模，4、環形裝置，5、出氣孔，6、入氣孔，7、進氣孔，8、環形氣道。
具體實施例方式
下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。本發明的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其較佳的具體實施方式
如圖1至圖4所示包括封裝模具，還包括比封焊模具大的環形裝置，所述環形裝置內設有環形氣道，所述環形氣道的內壁設有多個進氣孔，所述環形氣道的外壁設有至少一個入氣孔。所述環形裝置比封焊模具大兩寸，所述環形氣道的內壁均布6至10個進氣孔，所述入氣孔與99. 999%的高純氮氣管路連接。所述環形裝置的材料為聚四氟材料。所述環形裝置設有多個出氣孔。本發明的應用上述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置實現大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，其較佳的具體實施方式
包括步驟A、將晶片安裝在大尺寸非標金屬封裝器件的底座上，並進行室溫固化、高溫老化及內引線焊接；B、對封裝裝置和待封裝器件進行除氣處理，並監測露點；C、將所述大尺寸非標金屬封裝器件的底座放在封焊模具上；D、將所述封焊模具放在所述環形裝置內；E、將大尺寸非標金屬封裝器件的上蓋扣在底座上；
F、使用儲能封焊機對大尺寸非標金屬封裝器件進行密封焊接，封焊時向所述環形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮氣，完成封裝體的全密封封焊。所述大尺寸非標金屬封裝器件為以下任一件聲表面波器件聲表面波帶通濾波器、聲表面波延遲線、聲表面波相關器、聲表面波微封裝組件。本發明通過大量的工藝積累和試驗分析，根據封焊模具大小設置製作了專用裝置，通過本裝置在產品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產品的封焊過程保持一個固定的露點值，好比在百級淨化的房間內建了一個更高淨化級別的房間，有效的降低了產品的水汽含量並提高了封焊效率、合格率及一致性。應用本發明，可在產品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，能夠很好的使大尺寸非標金屬封裝結構產品的水汽含量控制在小於IOOOppm的範圍內，還可使批量產品的封焊過程保持一個固定的露點值，有效的降低了產品的水汽含量並提高了封焊效率、合格率及一致性。同時，聚四氟材料還具有易於加工，耐腐蝕、耐高溫，不釋放對產品有害氣氛等優點，且較其他材料成本低的優點。具體應用時，首先，獲得根據非標金屬封裝器件的尺寸及所使用封焊模具的尺寸，用便於機械加工的畫圖工具畫出本發明中環形裝置的加工圖(本環形裝置可以根據產品封焊夾具的大小而做針對性的設計)，然後按照圖紙進行加工，即可將該環形裝置用於大尺寸非標金屬封裝器件封焊的水汽含量控制了。具體實施例如圖5a至圖5c所示，包括步驟第一步，將晶片安裝在非標封裝的底座上，並進行室溫固化、高溫老化及內引線焊接；第二步，對封裝 設備、待封裝器件和封裝組件進行除氣處理，並監測露點，其中，封裝設備包括充高純氮氣、除氣設備和工裝等；第三步，將大尺寸非標封裝器件的底座放在封焊模具上；第四步，將在封焊模具放在可保證持氣均勻供應高純氮氣的特製裝置內(創新點)；第五步，將產品的殼體上蓋扣在底座上；第六步，使用儲能封焊機，對大尺寸非標金屬封裝器件進行密封焊接，完成封裝體的全密封封焊。所述聲表面波器件為聲表面波帶通濾波器，聲表面波延遲線，聲表面波相關器，聲表面波微封裝組件等。所述的設備為國產或進口儲能封焊機及平行封焊機，設備自帶經計量的露點監控儀，自帶對整個大封焊腔室抽真空和充氮氣的能力及其腔室具有較好的密封性。所述的封焊模具由購買設備時設備廠家根據產品尺寸提供。所述的氮氣為99. 999%的高純氮氣。所述的大尺寸非標封裝器件的殼體由專業封裝殼體廠家提供。本發明的創新點在於用聚四氟材料設計製作了比封焊模具大兩寸的環形裝置，按照6等分的比例從圓環的內壁上打相同直徑的通孔，將99. 999%的高純氮氣分兩路用三通裝置分路接進圓環的外壁孔，本裝置的優勢在於在產品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產品的封焊過程保持一個固定的露點值，這樣好比在百級淨化的房間內建了一個10級淨化的房間，有效的降低了產品的水汽含量並提高了封焊效率、合格率及一致性。另外聚四氟材料還具有易於加工，耐腐蝕、耐高溫，不釋放對產品有害氣氛等優點，且較其他材料成本低的優點。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍 為準。
權利要求
1.一種大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，包括封裝模具，其特徵在於，還包括比封焊模具大的環形裝置，所述環形裝置內設有環形氣道，所述環形氣道的內壁設有多個進氣孔，所述環形氣道的外壁設有至少一個入氣孔。
2.根據權利要求1所述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其特徵在於，所述環形裝置比封焊模具大兩寸，所述環形氣道的內壁均布6至10個進氣孔，所述入氣孔與99. 999%的高純氮氣管路連接。
3.根據權利要求2所述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其特徵在於，所述環形裝置的材料為聚四氟材料。
4.根據權利要求3所述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其特徵在於，所述環形裝置設有多個出氣孔。
5.一種應用權利要求1至4任一項所述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置實現大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，其特徵在於，包括步驟A、將晶片安裝在大尺寸非標金屬封裝器件的底座上，並進行室溫固化、高溫老化及內引線焊接；B、對封裝裝置和待封裝器件進行除氣處理，並監測露點；C、將所述大尺寸非標金屬封裝器件的底座放在封焊模具上；D、將所述封焊模具放在所述環形裝置內；E、將大尺寸非標金屬封裝器件的上蓋扣在底座上；F、使用儲能封焊機對大尺寸非標金屬封裝器件進行密封焊接，封焊時向所述環形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮氣，完成封裝體的全密封封焊。
6.根據權利要求5所述的大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，其特徵在於，所述大尺寸非標金屬封裝器件為以下任一件聲表面波器件聲表面波帶通濾波器、聲表面波延遲線、聲表面波相關器、聲表面波微封裝組件。
全文摘要
本發明公開了一種大尺寸非標金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法，包括封裝模具和比封焊模具大的環形裝置，環形裝置內設有環形氣道，環形氣道的內壁設有多個進氣孔，環形氣道的外壁設有至少一個入氣孔。封焊時向環形裝置的入氣孔通入99.999％以上高純氮氣，完成封裝體的全密封封焊，可在產品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產品的封焊過程保持一個固定的露點值，有效的降低了產品的水汽含量並提高了封焊效率、合格率及一致性。
文檔編號H01L21/56GK103035540SQ20121053341
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者楊思川 申請人:北京中科飛鴻科技有限公司