專利名稱：大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲表面波(Surface Acoustic Wave,簡寫為SAW)器件封裝技術(shù)，尤其涉及一種大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，聲表面波器件廣泛用于電視、通信、雷達(dá)、電子對抗等領(lǐng)域，更多的用在國防軍工領(lǐng)域，但是軍工應(yīng)用不僅要求器件的電性能指標(biāo)優(yōu)異，而且對產(chǎn)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(guān)鍵工藝之一。近年來，隨著設(shè)備和工藝技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)封裝的聲表面波器件的內(nèi)部水汽含量可以較好的使水汽含量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)(GJB548B-2005規(guī)定內(nèi)部水汽含量為100±5°C，烘24小時以上，小于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(nèi)部水汽含量更小。但是，當(dāng)一些工程項目需要用到大尺寸非標(biāo)準(zhǔn)金屬封裝結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)氣密性封裝器件腔內(nèi)部存在大量水汽，這些水汽可能來自芯片及粘結(jié)劑、吸聲膠及封裝殼體本身，以及封焊工藝過程中腔室環(huán)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(chǎn)品還可以采取直接在封裝上留孔進(jìn)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(xiàn)，大量工藝積累的經(jīng)驗證明，當(dāng)設(shè)備的密封性好、氮氣純度高，抽真空、烘烤及充氮氣次數(shù)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(biāo)準(zhǔn)封裝結(jié)構(gòu)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(chǎn)品連續(xù)封裝的過程中，封焊模具會大量發(fā)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(chǎn)品的引腳插針刺破而來不及發(fā)覺，從而導(dǎo)致漏氣或手上的汗?jié)⑽廴菊婵涨皇业?br/>發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效的降低產(chǎn)品的水汽含量并提高封焊效率、合格率的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的大尺寸非標(biāo)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(huán)形裝置，所述環(huán)形裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形氣道，所述環(huán)形氣道的內(nèi)壁設(shè)有多個進(jìn)氣孔，所述環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個入氣孔。本發(fā)明的上述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置實現(xiàn)大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，包括步驟A、將芯片安裝在大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的底座上，并進(jìn)行室溫固化、高溫老化及內(nèi)引線焊接；B、對封裝裝置和待封裝器件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點；
C、將所述大尺寸非標(biāo)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(huán)形裝置內(nèi)；E、將大尺寸非標(biāo)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(biāo)金屬封裝器件進(jìn)行密封焊接，封焊時向所述環(huán)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(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置及方法，由于包括比封焊模具大的環(huán)形裝置，封焊時向環(huán)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(chǎn)品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個固定的露點值，有效的降低了產(chǎn)品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。


圖1為本發(fā)明實施例中封裝模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中環(huán)形裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中環(huán)形裝置的立面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中環(huán)形裝置內(nèi)部的管路布置示意圖；圖5a、圖5b、圖5c為本發(fā)明實施例提供的大尺寸非標(biāo)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(biāo)金屬封裝器件，3、下模，4、環(huán)形裝置，5、出氣孔，6、入氣孔，7、進(jìn)氣孔，8、環(huán)形氣道。
具體實施例方式
下面將對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的大尺寸非標(biāo)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(huán)形裝置，所述環(huán)形裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形氣道，所述環(huán)形氣道的內(nèi)壁設(shè)有多個進(jìn)氣孔，所述環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個入氣孔。所述環(huán)形裝置比封焊模具大兩寸，所述環(huán)形氣道的內(nèi)壁均布6至10個進(jìn)氣孔，所述入氣孔與99. 999%的高純氮氣管路連接。所述環(huán)形裝置的材料為聚四氟材料。所述環(huán)形裝置設(shè)有多個出氣孔。本發(fā)明的應(yīng)用上述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置實現(xiàn)大尺寸非標(biāo)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、將芯片安裝在大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的底座上，并進(jìn)行室溫固化、高溫老化及內(nèi)引線焊接；B、對封裝裝置和待封裝器件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點；C、將所述大尺寸非標(biāo)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(huán)形裝置內(nèi)；E、將大尺寸非標(biāo)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(biāo)金屬封裝器件進(jìn)行密封焊接，封焊時向所述環(huán)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(biāo)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(guān)器、聲表面波微封裝組件。本發(fā)明通過大量的工藝積累和試驗分析，根據(jù)封焊模具大小設(shè)置制作了專用裝置，通過本裝置在產(chǎn)品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個固定的露點值，好比在百級凈化的房間內(nèi)建了一個更高凈化級別的房間，有效的降低了產(chǎn)品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。應(yīng)用本發(fā)明，可在產(chǎn)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(biāo)金屬封裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的水汽含量控制在小于IOOOppm的范圍內(nèi)，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個固定的露點值，有效的降低了產(chǎn)品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。同時，聚四氟材料還具有易于加工，耐腐蝕、耐高溫，不釋放對產(chǎn)品有害氣氛等優(yōu)點，且較其他材料成本低的優(yōu)點。具體應(yīng)用時，首先，獲得根據(jù)非標(biāo)金屬封裝器件的尺寸及所使用封焊模具的尺寸，用便于機械加工的畫圖工具畫出本發(fā)明中環(huán)形裝置的加工圖(本環(huán)形裝置可以根據(jù)產(chǎn)品封焊夾具的大小而做針對性的設(shè)計)，然后按照圖紙進(jìn)行加工，即可將該環(huán)形裝置用于大尺寸非標(biāo)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，將芯片安裝在非標(biāo)封裝的底座上，并進(jìn)行室溫固化、高溫老化及內(nèi)引線焊接；第二步，對封裝 設(shè)備、待封裝器件和封裝組件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點，其中，封裝設(shè)備包括充高純氮氣、除氣設(shè)備和工裝等；第三步，將大尺寸非標(biāo)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(yīng)高純氮氣的特制裝置內(nèi)(創(chuàng)新點)；第五步，將產(chǎn)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(biāo)金屬封裝器件進(jìn)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(guān)器，聲表面波微封裝組件等。所述的設(shè)備為國產(chǎn)或進(jìn)口儲能封焊機及平行封焊機，設(shè)備自帶經(jīng)計量的露點監(jiān)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(shè)備時設(shè)備廠家根據(jù)產(chǎn)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(biāo)封裝器件的殼體由專業(yè)封裝殼體廠家提供。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于用聚四氟材料設(shè)計制作了比封焊模具大兩寸的環(huán)形裝置，按照6等分的比例從圓環(huán)的內(nèi)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(jìn)圓環(huán)的外壁孔，本裝置的優(yōu)勢在于在產(chǎn)品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個固定的露點值，這樣好比在百級凈化的房間內(nèi)建了一個10級凈化的房間，有效的降低了產(chǎn)品的水汽含量并提高了封焊效率、合格率及一致性。另外聚四氟材料還具有易于加工，耐腐蝕、耐高溫，不釋放對產(chǎn)品有害氣氛等優(yōu)點，且較其他材料成本低的優(yōu)點。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，包括封裝模具，其特征在于，還包括比封焊模具大的環(huán)形裝置，所述環(huán)形裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形氣道，所述環(huán)形氣道的內(nèi)壁設(shè)有多個進(jìn)氣孔，所述環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個入氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其特征在于，所述環(huán)形裝置比封焊模具大兩寸，所述環(huán)形氣道的內(nèi)壁均布6至10個進(jìn)氣孔，所述入氣孔與99. 999%的高純氮氣管路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其特征在于，所述環(huán)形裝置的材料為聚四氟材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置，其特征在于，所述環(huán)形裝置設(shè)有多個出氣孔。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至4任一項所述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝裝置實現(xiàn)大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，其特征在于，包括步驟A、將芯片安裝在大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的底座上，并進(jìn)行室溫固化、高溫老化及內(nèi)引線焊接；B、對封裝裝置和待封裝器件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點；C、將所述大尺寸非標(biāo)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(huán)形裝置內(nèi)；E、將大尺寸非標(biāo)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(biāo)金屬封裝器件進(jìn)行密封焊接，封焊時向所述環(huán)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(jù)權(quán)利要求5所述的大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件的低水汽含量封裝方法，其特征在于，所述大尺寸非標(biāo)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(guān)器、聲表面波微封裝組件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大尺寸非標(biāo)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(huán)形裝置，環(huán)形裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形氣道，環(huán)形氣道的內(nèi)壁設(shè)有多個進(jìn)氣孔，環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個入氣孔。封焊時向環(huán)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(chǎn)品封焊的周圍形成了均勻的高純氮氣氛圍，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個固定的露點值，有效的降低了產(chǎn)品的水汽含量并提高了封焊效率、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(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者楊思川 申請人:北京中科飛鴻科技有限公司