【技术实现步骤摘要】
一种实现耐高温金属外壳的焊接方法
[0001]本专利技术属于芯片封装
,具体涉及一种实现耐高温金属外壳的焊接方法。
技术介绍
[0002]安装半导体集成电路芯片用的外壳,起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁;芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接;因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。
[0003]通常在对芯片进行封装时,芯片外壳上的硒化锌或蓝宝石光窗与金属通过常规的钎焊技术达到的效果并不好,常规的焊接技术焊接完成后,芯片只能耐受400度以下高温,当温度达到400度以上时,光窗将会和金属分离,造成芯片无法使用的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种实现耐高温金属外壳的焊接方法,以解决上述
技术介绍
中提出的通常在对芯片进行封装时,芯片外壳上的硒化锌或蓝宝石光窗与金属通过常规的钎焊技术达到的效果并不好,常规的焊接技术焊接完成后,芯片只能耐受400度以下高温,当温度达到400度以上时,光窗将会和金属分离,造成芯片无法使用的问题。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种实现耐高温金属外壳的焊接方法,包括以下步骤:
[0006]步骤一:采用4J29材料的金属帽体电镀底镍后表面电镀金,帽口尺寸为15mm
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20mm,光窗材料选取硒化锌,尺寸为14.9mm
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现耐高温金属外壳的焊接方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:采用4J29材料的金属帽体(2)电镀底镍后表面电镀金,帽口尺寸为15mm
×
20mm,光窗材料选取硒化锌,尺寸为14.9mm
×
19.9mm(光窗边缘金属化处理,表面焊接层为金层),InSn48预成型焊片尺寸根据帽口长宽、光窗片金属化层的宽度及所需填充的焊接体积确定;步骤二:准备实验仪器,实验仪器采用真空钎焊炉替代传统钎焊所用的链式网带炉,真空炉具有温度控制准确、炉内气氛与真空度可控、操作方法简便的特点;步骤三:进炉前使用无水乙醇清洗金属帽体(2)与硒化锌光窗(1),去除材料表面的油污和其他污物,挑选平整的焊片进行装夹,真空焊接炉加热平板上的温度均匀性良好,且通过抽真空方式使炉腔真空度维持在50Pa左右,减少焊料(11)氧化物的生成;步骤四:焊料(11)在真空条件或保护气氛下加热至熔化,与金属帽体(2)和光窗片金属化表面发生化学反应形成金属间化合物实现金属帽体与光窗片的可靠连接,焊料(11)熔化后部分气体残余在光窗片底部的焊料(11)中,通过向内部施加一定的气压,减小残余气体的体积,并根据公式式中,P1为施加气压前的初始压强,V1为施加气压前的焊接界面初始体积,T1为施加气压前的温度,P2为施加气压后的最终压强,V2为施加气压后的焊接界面残余气体体积,即空洞体积,T2为施加气压后的温度;步骤五:在焊料(11)熔化前将真空腔内的压强降低到P1,待焊料(11)完全熔化后再往真空腔内充气至气压P2,则焊接界面内的残余气体(即空洞)被压缩为很小的体积V2,焊接过程中施加气压前后的T1与T2基本相等,所以真空焊接后的空洞体积由此可知,真空焊接后的空洞体积主要取决于P1/P2的比值,更有助于减小残留在光窗片底部的残余气体体积,获得较低的焊接空洞率;步骤六:焊接初始阶段无加热,用高纯氮气“冲洗”炉腔后再利用真空泵抽走炉腔内的气体,反复两次充气、抽气,第二阶段是保持低压真空状态,炉膛开始加热从室温以5℃/min~8℃/min的速度升温至焊接峰值温度180℃,并保温5min直至焊料(11)完全熔化。步骤七:使用氦质谱检漏仪对焊接好的管帽进行气密性检测;步骤八:为了检验焊接管帽承受高低温变化的能力,根据光电器件外壳产品的使用情况对光窗管帽进行了温度循环考核,基于InSn48合金焊料(11)的熔点,进行温度循环试验,试验温度
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55~85℃,循环次数为10次温度循环完成后再次测试漏率。2.根据权利要求1所述的一种实现耐高温金属外壳的焊接方法,其特征在于:所述步骤一中,所用焊料(11)厚度为0.05mm,宽度为0.8mm。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑学军,窦勇,李文军,肖文鹏,陈祥波,纪晓黎,
申请(专利权)人:凯瑞电子诸城有限公司,
类型:发明
国别省市:
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