一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線及其連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型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)致用戶使用器件時(shí)出現(xiàn)可靠性問題。
[0004]常規(guī)的微波器件的金屬陶瓷表貼封裝外殼引線的形式主要分為直線引線和Z形引線兩大類，如圖1和圖2所示。直線引線連接結(jié)構(gòu)中，引線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)引線端頭部分通過鉛錫焊料貼裝在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，雖然在溫度變化過程中會(huì)經(jīng)歷應(yīng)力，但其應(yīng)力通過引線形變區(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，而沒有廣泛應(yīng)用于微波金屬陶瓷表貼外殼。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，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)外殼受引線的拉應(yīng)力，保證器件的可靠性和良好的微波性能。
[0006]本實(shí)用新型要解決的另一技術(shù)問題是提供一種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結(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)致引線拉應(yīng)力過大拉壞陶瓷底座現(xiàn)象的發(fā)生。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，引線為扁平帶狀，引線上設(shè)有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.1Omm?0.30mm，所述引線在彎曲段以外為直線段。
[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，引線的兩直線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，所述引線上的彎曲段靠近引入端。
[0011]優(yōu)選的，所述引線的材料為可伐合金。
[0012]—種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結(jié)構(gòu)，包括封裝外殼、引線和印刷電路板(PCB)，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體和下部的陶瓷底座;所述引線為扁平帶狀，引線上設(shè)有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.1Omm?0.30mm，所述引線在彎曲段以外為直線段，所述引線的直線段平鋪于印刷電路板上，引線的兩直線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，所述引線的彎曲段懸空，所述引線的彎曲段位于陶瓷底座外0.1Omm?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:本實(shí)用新型Ω形引線直線段能夠?qū)ξ⒉娦盘?hào)做良好傳輸，彎曲段的直徑控制在0.1 mm?0.3 O mm內(nèi)，對(duì)微波電信號(hào)傳輸?shù)母蓴_和損失小，滿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，能夠有效避免引線斷裂以及大應(yīng)力的傳導(dǎo)。
[0016]本實(shí)用新型Ω形引線連接結(jié)構(gòu)中，Ω形引線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，而是通過引線彎曲段后再傳導(dǎo)給外殼陶瓷底座，在應(yīng)力應(yīng)變傳遞過程中，彎曲段較直線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)，本實(shí)用新型Ω形引線的安裝方式能夠直接采用現(xiàn)有技術(shù)普遍采用的直線引線安裝方式，安裝方便、簡(jiǎn)單，具有良好的適用性。
【附圖說明】
[0017]圖1是直線引線及其連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是Z形引線及其連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型Ω形引線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4、圖5是本實(shí)用新型Ω形引線連接結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0021]圖6是具有本實(shí)用新型Ω形引線的一種封裝外殼結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，1、金屬墻體;2、Z形引線；3、陶瓷底座;4、印刷電路板(PCB) ; 5、直線引線;6、Ω形引線;61、彎曲段;62、引入端;63、引出端;7、焊料。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了能夠更加清楚地描述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]【具體實(shí)施方式】一
[0025]—種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，見圖3，引線為扁平帶狀，引線上設(shè)有彎曲段61，呈Ω形，其半徑為0.1Omm?0.30mm，所述引線在彎曲段61以外為直線段。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0.1Omm?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。
[0026]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。
[0027]對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，引線的兩直線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，所述引線上的彎曲段61靠近引入端62。
[0028]優(yōu)選的，所述引線的材料為可伐合金。
[0029]【具體實(shí)施方式】二
[0030]—種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結(jié)構(gòu)，見圖4和圖5，包括封裝外殼、引線和PCB 4，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體I和下部的陶瓷底座3;所述引線為扁平帶狀，弓丨線上設(shè)有彎曲段61，呈Ω形，其半徑為0.1Omm?0.30mm，所述引線在彎曲段61以外為直線段，所述引線的直線段平鋪于PCB 4上，引線的兩直線端部分別為引入端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，所述引線的彎曲段61懸空，所述引線的彎曲段61位于陶瓷底座3外0.1Omm?0.30mm位置處。引線的材料為可伐合金。所述彎曲段61為半圓形。
[0031]封裝外殼中，陶瓷底座3在其與引線引入端62連接部分設(shè)有貫穿的線孔，見圖5和圖6，線孔內(nèi)布導(dǎo)線用于金屬墻體I內(nèi)的微波芯片引腳與引線實(shí)現(xiàn)電連接。其中金屬墻體I和陶瓷底座3之間、陶瓷底座3與引線之間均通過焊料7焊接固定，其裝配方式與直線引線5裝配方式相同。
[0032]Ω形引線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)過程中證實(shí)，外殼與PCB 4之間的應(yīng)力在傳遞過程中，大部分應(yīng)力均作用于彎曲段61。同等條件下，將封裝后的外殼通過溫循過程應(yīng)力比較，直線引線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6，彎曲段61的應(yīng)力最大為151 MPa，降低應(yīng)力明顯，能夠有效提高封裝后器件的可靠性，防止引線拉壞陶瓷底座3。
[0033]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。
[0034]為了獲得更好的降低引線拉應(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，其特征在于:引線為扁平帶狀，引線上設(shè)有彎曲段(61)，呈Ω形，其半徑為0.1Omm?0.30mm，所述引線在彎曲段(61)以外為直線段。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，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，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，其特征在于，引線的兩直線端部分別為引入端(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連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括封裝外殼、引線和印刷電路板(4)，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體(I)和下部的陶瓷底座(3);所述引線為扁平帶狀，引線上設(shè)有彎曲段(61)，呈Ω形，其半徑為0.1Omm?0.30mm，所述引線在彎曲段(61)以外為直線段，所述引線的直線段平鋪于印刷電路板(4)上，引線的兩直線端部分別為引入端(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，所述引線的彎曲段(61)懸空，所述引線的彎曲段(61)位于陶瓷底座(3)外0.1Omm?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連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述引線為可伐合金。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及微波器件表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線以及采用該引線的連接結(jié)構(gòu)，引線為扁平帶狀，上設(shè)有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm～0.30mm，引線在彎曲段以外為直線段。彎曲段為半圓形或大于半圓的弧形。引線的兩直線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。本實(shí)用新型引線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)外殼受引線的拉應(yīng)力，保證器件的可靠性和良好的微波性能。
【IPC分類】H01L23/49
【公開號(hào)】CN205248261
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521094168
【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
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月26日