一種封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，在該方法中根據(jù)陶瓷部件的尺寸，設(shè)計(jì)相應(yīng)的嵌入式裝架石墨模具，采用先放置焊環(huán)再放置焊料和陶瓷部件的裝架方法，不需壓塞和人工撥正，實(shí)現(xiàn)陶瓷管帽的自定位裝架。采用該方法的優(yōu)點(diǎn)為通過(guò)嵌入式裝架定位槽口的長(zhǎng)度、寬度和深度三個(gè)方向的定位設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)焊環(huán)、焊料和陶瓷部件的自定位，簡(jiǎn)化了多道工序，完成陶瓷管帽的裝架，大大提高產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)效率。本發(fā)明所述工藝路線和方法制作的陶瓷管帽能夠滿足封裝外殼氣密性封裝需求，已經(jīng)在多個(gè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用，取得顯著效益。
【專利說(shuō)明】一種封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，屬于電子封裝的裝架【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及陶瓷管帽的裝架【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]采用嵌入式裝架模具的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)焊環(huán)、焊料和陶瓷組件的自定位裝架，不需壓塞和顯微鏡下?lián)苷?，?jiǎn)化工序，提高產(chǎn)品一致性和生產(chǎn)效率。
【背景技術(shù)】
[0003]在目前的電子封裝領(lǐng)域，相當(dāng)一部分外殼是采用陶瓷管帽進(jìn)行氣密性封蓋，陶瓷管帽傳統(tǒng)的裝架模式為:在平板式模具上按照自下而上的順序依次擺放陶瓷組件、釬焊焊料、金屬焊環(huán)和金屬壓塞，然后在顯微鏡下進(jìn)行逐一撥正，進(jìn)入釬焊爐完成成品釬焊。采用該工藝有以下幾個(gè)問(wèn)題:第一、傳統(tǒng)裝架方法需要顯微鏡放大后逐一撥正，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)效率低，難以滿足產(chǎn)品批量化的生產(chǎn)需求；第二、產(chǎn)品成品率和一致性較低，因?yàn)椴捎萌斯苷?，難免個(gè)體之間有一定的差異，甚至造成尺寸超差；第三、因?yàn)樘沾山M件在最下層與模具直接接觸，往往造成沾污，影響外觀質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出的是一種封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，其目的為了克服現(xiàn)有工藝中的不足，本方法中根據(jù)陶瓷部件的尺寸，設(shè)計(jì)相應(yīng)的嵌入式裝架模具，采用先裝焊環(huán)再裝焊料和陶瓷部件的裝架方法，不需壓塞和人工撥正，實(shí)現(xiàn)陶瓷管帽的自定位裝架。該方法通過(guò)嵌入式裝架模具的長(zhǎng)度、寬度和高度三個(gè)方向的定位設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)焊環(huán)、焊料和陶瓷部件的自定位，簡(jiǎn)化裝架工序，完成陶瓷管帽的裝架，大大提高產(chǎn)品的成品率、一致性和生產(chǎn)效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，包括以下步驟:
(1)模具設(shè)計(jì):包括
1)根據(jù)陶瓷部件的長(zhǎng)度尺寸，配合合理的尺寸公差，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的長(zhǎng)度尺寸；
2)根據(jù)陶瓷部件的寬度尺寸，配合合理的尺寸公差，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的寬度尺寸；
3)根據(jù)陶瓷部件的高度尺寸、焊環(huán)厚度、焊料厚度，配合合理的尺寸公差，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的高度尺寸；
4)根據(jù)設(shè)計(jì)的自定位裝架模具長(zhǎng)度、寬度和高度尺寸，運(yùn)用AUTOCAD軟件繪制陶瓷管帽的嵌入式裝架模具的設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行模具的機(jī)加工成型；
(2)零件準(zhǔn)備:陶瓷部件鍍鎳待用，焊環(huán)退火鍍鎳待用，焊料清洗待用，加工好的石墨模具進(jìn)行清潔處理后待用；
(3)裝架釬焊:在嵌入式模具的定位槽內(nèi)依次對(duì)應(yīng)放入金屬焊環(huán)、釬焊焊料和陶瓷組件，在整版模具裝架完成后，將石墨模具分別按照X方向和Y方向以15°角進(jìn)行傾斜，達(dá)到陶瓷部件和焊環(huán)精密配合，完成該步驟后，把裝架好部件模具放入釬焊爐采用常規(guī)釬焊工藝完成成品裝架釬焊。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
I)通過(guò)模具的自定位嵌入式設(shè)計(jì)以及合理的尺寸設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)金屬焊環(huán)、釬焊焊料和瓷件部件的自定位裝架，不需要顯微鏡下?lián)苷?，?jiǎn)化裝架工序，提高了裝架效率。
[0007]2)通過(guò)自定位嵌入式模具的尺寸設(shè)計(jì)，對(duì)陶瓷管帽的成品尺寸進(jìn)行了有效限制，避免了成品的尺寸超差現(xiàn)象，提高了陶瓷管帽的裝架成品率和質(zhì)量一致性。
[0008]3 )采用金屬焊環(huán)、釬焊焊料和瓷件部件從下自上的裝架步驟，采用該裝架順序瓷部件背面不和石墨模具直接接觸，避免了石墨沾污，提高了陶瓷管帽的外觀質(zhì)量。
[0009]4)采用金屬焊環(huán)、釬焊焊料和瓷件部件從下自上的裝架順序，重量最重的陶瓷部件置于最上層，置于中間層的釬焊焊料熔融過(guò)程中利用陶瓷部件的自身重力實(shí)現(xiàn)焊縫的壓實(shí)，可以有效減少針焊的焊縫，同時(shí)省略加壓塞的工序，提聞了生廣效率和成品率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是封裝外殼的陶瓷管帽的陶瓷組件示意圖。
[0011]圖2是陶瓷管帽裝架示意圖。
[0012]圖3是陶瓷管帽的自定位裝架模具示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明實(shí)施例陶瓷管帽A瓷件示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明實(shí)施例陶瓷管帽A銀銅28焊料示意圖。
[0015]圖6是本發(fā)明實(shí)施例陶瓷管帽A焊環(huán)示意圖。
[0016]圖7是本發(fā)明實(shí)施例陶瓷管帽A的自定位裝架模具示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]對(duì)照?qǐng)D1、圖2和圖3，陶瓷管帽A，其結(jié)構(gòu)包括金屬焊環(huán)；陶瓷組件和銀銅焊料，其中銀銅焊料放置在陶瓷組件和金屬焊環(huán)之間，在釬焊溫度下三者焊接為一體。
[0019](I)模具設(shè)計(jì):包括
1)根據(jù)陶瓷部件的長(zhǎng)度尺寸Xl=I0.55mm,配合尺寸公差X’=0.02、.1mm,設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的長(zhǎng)度尺寸X=I0.57mnTl0.65mm ；
2)根據(jù)陶瓷部件的寬度尺寸Yl=9.07mm，配合尺寸公差y’ =0.02、.1mm，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的寬度尺寸Y=9.09mnT9.17mm ；
3)根據(jù)陶瓷部件的高度尺寸Zl=LOOmm,焊環(huán)的厚度尺寸Z2=0.1mm焊料的厚度尺寸Z3=0.1mm,配合尺寸公差z’=0.1 "0.2mm,設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的高度尺寸 Ζ=Ζ1+Ζ2+Ζ3+ζ’ =1.3?1.4mm ；
4)根據(jù)設(shè)計(jì)的自定位裝架模具長(zhǎng)度、寬度和高度尺寸X、Y、Z，運(yùn)用AUTOCAD軟件繪制陶瓷管帽的嵌入式裝架模具的設(shè)計(jì)圖紙，如圖7所示，進(jìn)行模具的機(jī)加工成型；
(2)零件準(zhǔn)備:陶瓷部件鍍鎳待用，焊環(huán)退火鍍鎳待用，焊料清洗待用，加工好的石墨模具進(jìn)行清潔處理后待用； (3)裝架釬焊:在嵌入式模具的定位槽內(nèi)依次對(duì)應(yīng)放入金屬焊環(huán)、釬焊焊料和陶瓷組件，在整版模具裝架完成后，將石墨模具分別按照X方向和Y方向以15°角進(jìn)行傾斜，達(dá)到陶瓷部件和焊環(huán)精密配合，完成該步驟后，把裝架好部件模具放入釬焊爐采用常規(guī)釬焊工藝完成成品裝架釬焊。
[0020]封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架中設(shè)計(jì)相應(yīng)的嵌入式裝架模具，采用先裝焊環(huán)再裝焊料和陶瓷部件的裝架方法，不需壓塞和人工撥正，實(shí)現(xiàn)陶瓷管帽的自定位裝架。該方法通過(guò)嵌入式裝架模具的定位槽口的長(zhǎng)度、寬度和深度三個(gè)方向的定位設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)焊環(huán)、焊料和陶瓷部件的自定位，簡(jiǎn)化了多道工序，完成陶瓷管帽的裝架，大大提高產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)效率。本發(fā)明所述工藝路線和方法制作的陶瓷管帽能夠滿足封裝外殼氣密性封裝需求，已經(jīng)在多個(gè)項(xiàng)目中得到應(yīng)用，取得顯著效益。
[0021]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，其特征包括以下步驟: (1)模具設(shè)計(jì):包括 1)根據(jù)陶瓷部件的長(zhǎng)度尺寸(XI)，配合合理的尺寸公差，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的長(zhǎng)度尺寸(X); 2)根據(jù)陶瓷部件的寬度尺寸(Yl)，配合合理的尺寸公差，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的寬度尺寸(Y)； 3)根據(jù)陶瓷部件的高度尺寸(Z1)、焊環(huán)厚度(Z2)、焊料厚度(Z3)，配合合理的尺寸公差，設(shè)計(jì)陶瓷管帽的自定位嵌入式裝架模具的高度尺寸(Z); 4)根據(jù)設(shè)計(jì)的自定位裝架模具長(zhǎng)度、寬度和高度尺寸(X、Y、Z)，運(yùn)用AUTOCAD軟件繪制陶瓷管帽的嵌入式裝架模具的設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行模具的機(jī)加工成型； (2)零件準(zhǔn)備:陶瓷部件鍍鎳待用，焊環(huán)退火鍍鎳待用，焊料清洗待用，加工好的石墨模具進(jìn)行清潔處理后待用； (3)裝架釬焊:在嵌入式模具的定位槽內(nèi)依次對(duì)應(yīng)放入金屬焊環(huán)、釬焊焊料和陶瓷組件，在整版模具裝架完成后，將石墨模具分別按照X方向和Y方向以15°角進(jìn)行傾斜，達(dá)到陶瓷部件和焊環(huán)精密配合，完成該步驟后，把裝架好部件模具放入釬焊爐采用常規(guī)釬焊工藝完成成品裝架釬焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，其特征在于:所述的自定位裝架模具的長(zhǎng)度尺寸(X)=陶瓷部件的長(zhǎng)度尺寸(Xl)+x’，自定位式裝架模具的寬度尺寸(Y)=陶瓷部件的寬度尺寸(Yl)+y’、自定位裝架模具的高度尺寸(Z)=陶瓷部件的高度尺寸(Zl) +焊環(huán)厚度(Z2) +焊料厚度(Z3)+z’，其中X’、y’、z’分別為自定位裝架模具與陶瓷部件之間長(zhǎng)度、寬度和高度方向的配合公差，配合尺寸公差的合理與否決定了該具的自定位特性的可實(shí)現(xiàn)性，通常配合公差X’、y’控制在0.02mnT0.1mm,配合公差z’控制在0.1mm?0.2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，其特征在于:所述的自定位裝架模具的長(zhǎng)度、寬度和高度尺寸(X、Y、Z)，運(yùn)用AUTOCAD軟件繪制陶瓷管帽的嵌入式裝架模具的設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行模具的機(jī)加工成型；模具的材料通常采用石墨，模具的各尺寸機(jī)加工嚴(yán)格按照?qǐng)D紙公差完成，確保自定位裝架的可實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，其特征在于:所述的陶瓷部件鍍鎳、焊環(huán)退火鍍鎳、焊料清洗、機(jī)加工后的石墨模具進(jìn)行清潔處理待，準(zhǔn)備的零件需平整無(wú)變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述封裝外殼用陶瓷管帽的自定位裝架方法，其特征在于:在自定位模具的定位槽內(nèi)依次對(duì)應(yīng)放入金屬焊環(huán)、釬焊焊料和陶瓷組件，在整版模具裝架完成后，將石墨模具分別以X方向和Y方向以15°角進(jìn)行傾斜，達(dá)到陶瓷部件和焊環(huán)精密配合，完成該步驟后，把裝架好部件模具放入釬焊爐采用常規(guī)釬焊工藝完成成品裝架釬焊。
【文檔編號(hào)】H01L21/68GK104008990SQ201410159579
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】陳宇寧, 許麗清, 程凱, 李華新, 夏雨楠, 劉思棟 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所