一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)及其連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波器件表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及微波器件的封裝外殼技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬陶瓷封裝作為半導(dǎo)體封裝技術(shù)中高可靠封裝的代表，因其底座為多層陶瓷，適合高密度電路布線(xiàn)及器件集成，具有高頻特性好、噪音低的優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于微波功率器件。
[0003]引線(xiàn)作為封裝外殼的零件，起著電信號(hào)的傳輸橋梁的作用，其將信號(hào)從封裝外殼內(nèi)部芯片傳輸?shù)狡骷惭b的印刷電路板(PCB)上的信號(hào)線(xiàn)上，對(duì)于微電子封裝器件可靠性至關(guān)重要。表貼微波陶瓷外殼引線(xiàn)的使用材料首選為可伐合金，其與陶瓷膨脹系數(shù)相差不大，而與常規(guī)PCB材料如Roger系列材料相差較大，容易導(dǎo)致用戶(hù)使用器件時(shí)出現(xiàn)可靠性問(wèn)題。
[0004]常規(guī)的微波器件的金屬陶瓷表貼封裝外殼引線(xiàn)的形式主要分為直線(xiàn)引線(xiàn)和Z形引線(xiàn)兩大類(lèi)，如圖1和圖2所示。直線(xiàn)引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)中，引線(xiàn)直接焊接在陶瓷底座的底部，如圖1所示，在板級(jí)安裝時(shí)引線(xiàn)端頭部分通過(guò)鉛錫焊料貼裝在PCB上，由于封裝外殼陶瓷底座與PCB基底材料膨脹系數(shù)的差別，導(dǎo)致各材料在溫度變化的情況下(如溫度循環(huán)試驗(yàn))會(huì)出現(xiàn)膨脹收縮不一致的情況，從而對(duì)引線(xiàn)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，因陶瓷底座脆性大、韌性小，經(jīng)常出現(xiàn)陶瓷底部被拉裂的情況發(fā)生，嚴(yán)重影響微波器件的可靠性。而Z形引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)中存在較大的形變區(qū)域，如圖2所示，雖然在溫度變化過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷應(yīng)力，但其應(yīng)力通過(guò)引線(xiàn)形變區(qū)域的變形，消除了加在陶瓷底面的拉力，保證了 Z形引線(xiàn)連接微波陶瓷外殼在板級(jí)安裝的高可靠性。但是，由于微波傳輸?shù)奶厥庑?，Z形引線(xiàn)結(jié)構(gòu)微波電信號(hào)傳輸效果差，微波器件性能較差，而沒(méi)有廣泛應(yīng)用于微波金屬陶瓷表貼外殼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，具有較好的抗拉和抗塑性形變能力，同時(shí)具有較好的微波電信號(hào)傳輸能力，其應(yīng)用于微波器件中，能夠減弱或消除溫度變化時(shí)外殼受引線(xiàn)的拉應(yīng)力，保證器件的可靠性和良好的微波性能。
[0006]本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種微波器件表貼封裝外殼的引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，其同時(shí)具有高可靠性和良好的微波電信號(hào)傳輸效果，能夠防止由于陶瓷底座和PCB熱膨脹系數(shù)差距大導(dǎo)致引線(xiàn)拉應(yīng)力過(guò)大拉壞陶瓷底座現(xiàn)象的發(fā)生。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，引線(xiàn)為扁平帶狀，引線(xiàn)上設(shè)有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線(xiàn)在彎曲段以外為直線(xiàn)段。
[0008]進(jìn)一步地，所述彎曲段為半圓形。
[0009 ]進(jìn)一步地，所述彎曲段為大于半圓的弧形。
[0010]進(jìn)一步地，引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別為引入端和引出端，所述引入端用于連接封裝外殼，所述引出端用于連接印刷電路板，所述引線(xiàn)上的彎曲段靠近引入端。
[0011]優(yōu)選的，所述引線(xiàn)的材料為可伐合金。
[0012]—種微波器件表貼封裝外殼的引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，包括封裝外殼、引線(xiàn)和印刷電路板(PCB)，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體和下部的陶瓷底座;所述引線(xiàn)為扁平帶狀，引線(xiàn)上設(shè)有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線(xiàn)在彎曲段以外為直線(xiàn)段，所述引線(xiàn)的直線(xiàn)段平鋪于印刷電路板上，引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別為引入端和引出端，所述引入端焊接于所述陶瓷底座的底部，所述引出端焊接于印刷電路板上，所述引線(xiàn)的彎曲段懸空，所述引線(xiàn)的彎曲段位于陶瓷底座外0.10mm?0.30mm位置處。
[0013]進(jìn)一步地，所述彎曲段為半圓形或大于半圓的弧形。
[0014]優(yōu)選的，所述引線(xiàn)的材料為可伐合金。
[0015]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明Ω形引線(xiàn)直線(xiàn)段能夠?qū)ξ⒉娦盘?hào)做良好傳輸，彎曲段的直徑控制在0.10mm?0.3 0mm內(nèi)，對(duì)微波電信號(hào)傳輸?shù)母蓴_和損失小，滿(mǎn)足微波器件的性能指標(biāo)要求，同時(shí)，彎曲段具有一定的形變能力，在引線(xiàn)兩端形變量不等或受拉力不等的情況下能夠起到很好的釋放應(yīng)力以及減弱應(yīng)力傳導(dǎo)作用，能夠有效避免引線(xiàn)斷裂以及大應(yīng)力的傳導(dǎo)。
[0016]本發(fā)明Ω形引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)中，Ω形引線(xiàn)能夠保證良好的信號(hào)傳輸作用，使微波器件具有較好的微波性能；在溫度循環(huán)變化中，PCB與外殼陶瓷底座的熱膨脹系數(shù)差異大，PCB與外殼陶瓷底座的收縮膨脹不一致導(dǎo)致引線(xiàn)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，該拉應(yīng)力并不直接作用于外殼陶瓷底座，而是通過(guò)引線(xiàn)彎曲段后再傳導(dǎo)給外殼陶瓷底座，在應(yīng)力應(yīng)變傳遞過(guò)程中，彎曲段較直線(xiàn)段具有更好的抗拉抗塑性形變能力，能夠很好地緩沖應(yīng)力應(yīng)變對(duì)陶瓷底座的作用，具有更好的抗熱沖擊性能，從而保證連接結(jié)構(gòu)的可靠性。同時(shí)，本發(fā)明Ω形引線(xiàn)的安裝方式能夠直接采用現(xiàn)有技術(shù)普遍采用的直線(xiàn)引線(xiàn)安裝方式，安裝方便、簡(jiǎn)單，具有良好的適用性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是直線(xiàn)引線(xiàn)及其連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是Z形引線(xiàn)及其連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明Ω形引線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4、圖5是本發(fā)明Ω形引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖6是具有本發(fā)明Ω形引線(xiàn)的一種封裝外殼結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7、圖8分別是直線(xiàn)引線(xiàn)和Ω形引線(xiàn)在相同溫循條件下應(yīng)力分布圖。
[0018]其中，1、金屬墻體;2、Z形引線(xiàn)；3、陶瓷底座;4、印刷電路板(PCB); 5、直線(xiàn)引線(xiàn);6、Ω形引線(xiàn);61、彎曲段;62、引入端;63、引出端;7、焊料。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了能夠更加清楚地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]【具體實(shí)施方式】一一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，見(jiàn)圖3，引線(xiàn)為扁平帶狀，引線(xiàn)上設(shè)有彎曲段61，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線(xiàn)在彎曲段61以外為直線(xiàn)段。彎曲段61半徑大小的選擇與陶瓷和二級(jí)安裝時(shí)用戶(hù)使用的PCB 4材料的熱膨脹系數(shù)有關(guān)，熱膨脹系數(shù)差距越大，彎曲段61半徑選擇越大，半徑控制在0.10mm?0.30mm范圍內(nèi)，其產(chǎn)生的傳輸電感不影響微波信號(hào)的傳輸。
[0021]對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彎曲段61為半圓形或大于半圓的弧形。彎曲段61為半圓形方便加工，但如果下方安裝的PCB 4與表貼外殼熱膨脹系數(shù)相差較大，在安裝面積有限的情況下，優(yōu)選彎曲段61是大于半圓的弧形，能夠增加變形緩沖量。
[0022]對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別作為引入端62和引出端63，所述引入端62用于連接封裝外殼，所述引出端63用于連接印刷電路板，所述引線(xiàn)上的彎曲段61靠近引入端62。
[0023]優(yōu)選的，所述引線(xiàn)的材料為可伐合金。
[0024]【具體實(shí)施方式】二
一種微波器件表貼封裝外殼的引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖4和圖5，包括封裝外殼、引線(xiàn)和PCB4，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體1和下部的陶瓷底座3;所述引線(xiàn)為扁平帶狀，引線(xiàn)上設(shè)有彎曲段61，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線(xiàn)在彎曲段61以外為直線(xiàn)段，所述引線(xiàn)的直線(xiàn)段平鋪于PCB 4上，引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別為引入端62和引出端63，所述引入端62焊接于所述陶瓷底座3的底部，所述引出端63焊接于印刷電路板上，所述引線(xiàn)的彎曲段61懸空，所述引線(xiàn)的彎曲段61位于陶瓷底座3外0.10mm?0.30mm位置處。引線(xiàn)的材料為可伐合金。所述彎曲段61為半圓形。
[0025]封裝外殼中，陶瓷底座3在其與引線(xiàn)引入端62連接部分設(shè)有貫穿的線(xiàn)孔，見(jiàn)圖5和圖6，線(xiàn)孔內(nèi)布導(dǎo)線(xiàn)用于金屬墻體1內(nèi)的微波芯片引腳與引線(xiàn)實(shí)現(xiàn)電連接。其中金屬墻體1和陶瓷底座3之間、陶瓷底座3與引線(xiàn)之間均通過(guò)焊料7焊接固定，其裝配方式與直線(xiàn)引線(xiàn)5裝配方式相同。
[0026]Ω形引線(xiàn)6彎曲段61成型質(zhì)量決定了最終封裝產(chǎn)品質(zhì)量的高低，在溫度循環(huán)等試驗(yàn)過(guò)程中證實(shí)，外殼與PCB 4之間的應(yīng)力在傳遞過(guò)程中，大部分應(yīng)力均作用于彎曲段61。見(jiàn)圖7和圖8，同等條件下，將封裝后的外殼通過(guò)溫循過(guò)程應(yīng)力比較，直線(xiàn)引線(xiàn)5應(yīng)力集中于陶瓷底座3根部，最大應(yīng)力達(dá)到353MPa，采用本實(shí)施例Ω形引線(xiàn)6，彎曲段61的應(yīng)力最大為151MPa，降低應(yīng)力明顯，能夠有效提高封裝后器件的可靠性，防止引線(xiàn)拉壞陶瓷底座3。
[0027]故彎曲段61的成型不能有損傷和裂紋等缺陷。彎曲段61成型過(guò)程在微波表貼陶瓷封裝外殼裝配前，這樣可以保證產(chǎn)品在安裝后的質(zhì)量。
[0028]為了獲得更好的降低引線(xiàn)拉應(yīng)力效果，彎曲段61可以選擇大于半圓的弧形，增加變形緩沖量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，其特征在于:引線(xiàn)為扁平帶狀，引線(xiàn)上設(shè)有彎曲段(61)，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線(xiàn)在彎曲段(61)以外為直線(xiàn)段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，其特征在于，所述彎曲段(61)為半圓形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，其特征在于，所述彎曲段(61)為大于半圓的弧形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)，其特征在于，引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別為引入端(62)和引出端(63)，所述引入端(62)用于連接封裝外殼，所述引出端(63)用于連接印刷電路板(4)，所述引線(xiàn)上的彎曲段(61)靠近引入端(62)。5.一種微波器件表貼封裝外殼的引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括封裝外殼、引線(xiàn)和印刷電路板(4)，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體(1)和下部的陶瓷底座(3);所述引線(xiàn)為扁平帶狀，引線(xiàn)上設(shè)有彎曲段(61)，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線(xiàn)在彎曲段(61)以外為直線(xiàn)段，所述引線(xiàn)的直線(xiàn)段平鋪于印刷電路板(4)上，引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別為引入端(62)和引出端(63)，所述引入端(62)焊接于所述陶瓷底座(3)的底部，所述引出端(63)焊接于印刷電路板(4)上，所述引線(xiàn)的彎曲段(61)懸空，所述引線(xiàn)的彎曲段(61)位于陶瓷底座(3)外0.10mm?0.30mm位置處。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波器件表貼封裝外殼的引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彎曲段(61)為半圓形或大于半圓的弧形。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波器件表貼封裝外殼的引線(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述引線(xiàn)為可伐合金。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及微波器件表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線(xiàn)以及采用該引線(xiàn)的連接結(jié)構(gòu)，引線(xiàn)為扁平帶狀，上設(shè)有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm～0.30mm，引線(xiàn)在彎曲段以外為直線(xiàn)段。彎曲段為半圓形或大于半圓的弧形。引線(xiàn)的兩直線(xiàn)端部分別為引入端和引出端，引入端用于連接封裝外殼，引出端用于連接印刷電路板，引線(xiàn)上的彎曲段靠近引入端，在連接結(jié)構(gòu)中，彎曲度距離陶瓷底座0.10mm～0.30mm。本發(fā)明引線(xiàn)具有較好的抗拉和抗塑性形變能力，同時(shí)具有較好的微波電信號(hào)傳輸能力，其應(yīng)用于微波器件中，能夠減弱或消除溫度變化時(shí)外殼受引線(xiàn)的拉應(yīng)力，保證器件的可靠性和良好的微波性能。
【IPC分類(lèi)】H01L23/49
【公開(kāi)號(hào)】CN105470229
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510986525
【發(fā)明人】梁向陽(yáng), 趙祖軍, 李明磊
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月26日