用于封装电子器件的封盖及其制造方法技术

一种可与平板基底配合以封装电子器件的帽形封盖，包括：一个顶部；一个在所述顶部整个周边纵向延伸、具有上端和下端的壁状结构，其上端与所述顶部相连；一个沿所述壁状结构的周边与壁状结构的下端相连的凸缘，所述凸缘由壁状结构的外表面向外延伸１０－５００微米；以及涂附在所述封盖内表面上的焊料，焊料至少应涂附到帽形的凸缘部分。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的说来涉及用于封装电子器件的封盖，尤其涉及可与平板基底连用的、内表面带有焊料层的帽形封盖。本专利技术还涉及所述封盖的制造方法。由于基底为具有侧壁的盒形结构，基底的侧壁会在将电子器件安装到基底底面的过程中产生某种妨碍。侧壁的存在也不利于减小尺寸。此外，用于使陶瓷材料形成盒形结构的模具比较昂贵，成型工艺要求的工时也较长。近来，针对上述盒形基底的制造和封装成本问题，在SAW滤波器等小型化器件的封装中，采用了一种简单的平板型陶瓷基底来取代盒形基底。平板型基底与盒形基底比较起来，制造简单，成本较低，且便于表面声波滤波器等电子器件的安装，因为它没有侧壁。与传统盒形基底连用的平板型封盖不能与平板型基底配合使用，因此需要发展具有凹陷型内部结构的帽形封盖，以便同平板型基底配合使用。过去已提出可与平板型基底连用的带有法兰缘的帽形封盖，如图6和图7所示。图6为带有法兰缘的帽形封盖的透视图，图7为纵向剖视图，表明图6封盖与平板型基底封接以构成一个电子器件的封装件。帽形封盖11具有一个矩形顶面12和四个由顶面12下弯的侧壁13。侧壁13的下端向旁边弯曲以形成法兰缘14。焊料15涂附在带法兰缘的帽形封盖11的整个背面上。诸如表面声波滤波器等电子器件S安装在平板型基底K上，在电气上通过隆起结构B与电极相连。帽形封盖11放置在基底K之上不同电子器件S接触，保持这种状态并通过回流熔炉等加热设备对基底K和封盖11进行加热。封盖11后背面上的焊料15在加热中熔化。之后，焊料冷却、固化，使封盖11与基底K相互封接到一起。随着电子设备的日益小型化，要求电子设备中的各个部件都要减小尺寸。在一个封装在如图6和7所示的包括平板型基底和带法兰缘的帽形封盖的电子封装部件中，肯定存在焊接到封盖法兰缘上的部分。基底的这一部分无助于电子部件实现其功能，无谓地使电子设备的尺寸变大，有悖于电子设备小型化的目标。为此，又提出了采用无法兰缘的帽形封盖来与平板型基底配合使用。图8透视图示出了这种无法兰的帽形封盖16，图9纵向剖视图表明图8封盖16与安装有电子器件S的平板型基底的封接情况。在这两个附图中，与图6和图7中相同的部分采用相同的数字或字符代表，因此对这些部分的重复说明可以省略。虽然图8和9中的封盖16小于图6和7中的封盖11，因为它没有法兰，但仍然存在封盖16与基底K之间难于完全封接的问题。也就是说，当将图8和9所示的封盖16置于基底K之上并在回流熔炉中对两者进行加热时，由于焊料不能渗透到侧壁13和基底K之间，因此它们不能达到彼此的完全封接。本专利技术还提供了上述封盖的制造方法。本专利技术进一步还提供了一种采用上述封盖的电子器件封装件。本专利技术人发现，通过使封盖具有一个可与基底接触的小凸缘并事先将焊料至少涂附到与基底相接触的这一凸缘部分，帽形封盖可以可靠地封接到平板型基底上。所述凸缘仅由封盖的壁状结构向外凸出10-500微米，但它所提供的区域足以使封盖可靠地与基底结合以形成气密性封装。本专利技术提供的可与平板型基底配合以封装电子器件的封盖包括一个顶部；一个由顶部周边纵向延伸的、具有上端和下端的壁状结构，其其上端与所述顶部相连；一个与壁状结构下端相连、沿壁状结构整个周边向外延伸的凸缘，所述凸缘由壁状结构的外表面向外延伸的距离为10-500微米；以及至少涂附到所述封盖的帽形凸缘部分的焊料。所述封盖便于制造，对一个侧面涂附有焊料的金属带进行冲压以形成一个包括顶部、由顶部纵向延伸的壁状结构和由壁状结构下端延伸的法兰缘的凹陷型结构。冲压时，应注意使涂附有焊料的侧面位于成型的凹陷型结构的内侧。然后对法兰进行冲剪以形成凸缘，使凸缘由壁状结构外表面向外延伸的尺寸为10-500微米。通过对所述封盖和基底进行加热以使封盖内表面上的焊料熔化，本专利技术封盖可与基本为平板型的基底封接，实现对安装在基底上的电子器件的封装。图9为图8所示封盖焊接到平板基底构成电子封装件的纵向剖面图；附图说明图10为根据本专利技术另外形式的封盖的部分放大纵向剖面图。封盖1顶部2的形状应与其欲封装的电子器件的形状相符，通常为矩形或方形的多边形，但也可选用圆形或其他形状。壁状结构所包含的侧壁数取决于封盖1的顶部2的形状。例如，当顶部为矩形时，壁状结构将包含四个侧壁3。侧壁3最好由顶面垂直向下延伸，如图所示，但也可稍有倾斜。封盖1顶部2的尺寸不限，但一般较小。顶部2的典型长度尺寸约为1厘米，可小到5毫米或更小。欲同封盖1组装的平板基底K一般为平板型，如图所示，其形状与封盖1相同，但在某些情况下可有少许变形。封盖1可采用制造电子器件封装用帽形封盖的传统材料进行制造，一般采用易于冲压成型的金属材料。由于基底K通常由陶瓷材料制作，封盖1最好采用热胀系数与陶瓷相近的金属材料制作。例如采用铁镍钴柯瓦合金和ALLOY42合金等。凸缘4可采用任何适当的方法制作，但最好采用冲压金属片或金属带材以制造顶部2、侧壁3和由侧壁3向外延伸的法兰缘，然后在距侧壁3外表面10-500微米处切断法兰缘以形成凸缘4。由于冲压工艺本身的性质，当切断冲压成型的法兰缘以形成凸缘4时，从微观截面看，不论是否进行了冲压凸缘4都将相对于侧壁3产生弯曲，从而在侧壁3和法兰缘间产生一个平滑的过渡(曲率半径相对较大)或形成一个直角(曲率半径较小)。图3为图1封盖1的部分放大剖面图，如图3所示，凸缘4由形成它的侧壁3外表面外凸的距离T为10-500微米。距离T被定义是具有焊料5的凸缘4内(下)表面外端与侧壁3总体延伸外表面之间的最短距离，所述总体延伸外表面为侧壁在纵向剖面图中垂直的部分。所述最短距离按侧壁总体延伸外表面的法线距离进行度量，特别是在图10所示壁状结构非垂直的情况下更应注意这一点。如果凸缘4的外凸距离小于10微米，当对封盖1与平板基底K进行焊接时，凸缘4与基底K之间的接触面过小，将导致封盖1与基底K之间的结合强度过弱。此外，当焊接点存在小孔隙时，外界空气将会通过孔隙进入，导致气密性较差。另一方面，如果外凸距离大于500微米，将要求封盖1欲焊接的基底K不必要的加大，有悖于电子器件小型化的目标。焊料5涂附在封盖1的内表面，至少要覆盖其凸缘4这一部分。为进一步增加封盖1和基底K之间的结合强度和气密性，焊料最好涂附到封盖1的整个内表面。在将封盖1放置到平板基底K上并使两者加热时，如果焊料5涂附到封盖1的整个内表面，凸缘4与基底K之间的焊料5熔化，顶部2内表面与侧壁3之间的焊料4也同时熔化。此时，凸缘4与基底K之间的熔化焊料将拉动顶部2与侧壁3之间的熔化焊料5向下流动，从而使大量的熔化焊料5堆积在凸缘4附近，从而使封盖1与基底K之间的结合面增大，提高焊接点的结合强度和气密性。当将根据本专利技术的封盖1放置到基底K之上时，凸缘4上的焊料5最好沿封盖1的整个周边都能与基底K连续接触。即使焊料5沿封盖1周边有一处不能与基底K接触，也将导致封盖1不能在该点与基底K进行可靠地焊接，有可能在该处出现漏气。用于本专利技术封盖1的焊料5并不局限于采用某些特定成分的产品，但最好采用熔点较高的高温焊料，其熔点应高于将封装器件焊接到印刷线路板所用焊料的熔点，以使封盖1与基底K间的焊接在将包括它们在内的封装件焊接到印刷线路板上时不至于熔化。可采用的适当高温焊料之一为富含铅的铅-锡-银-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤正明，西内文明，中嶋美佐男，禅三津夫，谷口早苗，东刚宪，
申请(专利权)人：千住金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：