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(duì)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(duì)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(shí)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(xiàng)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(shí)，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?dú)獾臅r(shí)間來保證水汽含量，此舉增加了大量的成本消耗及工時(shí)，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?dú)獾姆椒ā５@種方法在金屬管殼上無法實(shí)現(xiàn)，大量工藝積累的經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)設(shè)備的密封性好、氮?dú)饧兌雀?，抽真空、烘烤及充氮?dú)獯螖?shù)及時(shí)間得到工藝保證的情況下，封焊時(shí)模具周邊的氮?dú)夂考胺植季鶆蛐允潜ＷC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?yàn)樵谝慌a(chǎn)品連續(xù)封裝的過程中，封焊模具會(huì)大量發(fā)熱；操作動(dòng)作會(huì)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(shí)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(shí)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(gè)進(jìn)氣孔，所述環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個(gè)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(shí)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(duì)封裝裝置和待封裝器件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點(diǎn)；
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(chǔ)能封焊機(jī)對(duì)大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件進(jìn)行密封焊接，封焊時(shí)向所述環(huán)形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮?dú)?，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(shí)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(shí)向環(huán)形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮?dú)?，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?dú)夥諊?，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個(gè)固定的露點(diǎn)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(shí)施例中封裝模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例方式
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)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(gè)進(jìn)氣孔，所述環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個(gè)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(gè)進(jìn)氣孔，所述入氣孔與99. 999%的高純氮?dú)夤苈愤B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(gè)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(shí)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(shí)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(duì)封裝裝置和待封裝器件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點(diǎn)；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(chǔ)能封焊機(jī)對(duì)大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件進(jìn)行密封焊接，封焊時(shí)向所述環(huán)形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮?dú)?，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(yàn)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?dú)夥諊?，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個(gè)固定的露點(diǎn)值，好比在百級(jí)凈化的房間內(nèi)建了一個(gè)更高凈化級(jí)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?dú)夥諊?，能夠很好的使大尺寸非?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(gè)固定的露點(diǎn)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(shí)，聚四氟材料還具有易于加工，耐腐蝕、耐高溫，不釋放對(duì)產(chǎn)品有害氣氛等優(yōu)點(diǎn)，且較其他材料成本低的優(yōu)點(diǎn)。具體應(yīng)用時(shí)，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(jī)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(duì)性的設(shè)計(jì))，然后按照?qǐng)D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(shí)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(duì)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(diǎn)，其中，封裝設(shè)備包括充高純氮?dú)?、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?dú)獾奶刂蒲b置內(nèi)(創(chuàng)新點(diǎn))；第五步，將產(chǎn)品的殼體上蓋扣在底座上；第六步，使用儲(chǔ)能封焊機(jī)，對(duì)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(chǔ)能封焊機(jī)及平行封焊機(jī)，設(shè)備自帶經(jīng)計(jì)量的露點(diǎn)監(jiān)控儀，自帶對(duì)整個(gè)大封焊腔室抽真空和充氮?dú)獾哪芰捌淝皇揖哂休^好的密封性。所述的封焊模具由購買設(shè)備時(shí)設(shè)備廠家根據(jù)產(chǎn)品尺寸提供。所述的氮?dú)鉃?9. 999%的高純氮?dú)?。所述的大尺寸非?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(diǎn)在于用聚四氟材料設(shè)計(jì)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?dú)夥謨陕酚萌ㄑb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?dú)夥諊?，還可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個(gè)固定的露點(diǎn)值，這樣好比在百級(jí)凈化的房間內(nèi)建了一個(gè)10級(jí)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(duì)產(chǎn)品有害氣氛等優(yōu)點(diǎn)，且較其他材料成本低的優(yōu)點(diǎn)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)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(gè)進(jìn)氣孔，所述環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個(gè)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(gè)進(jìn)氣孔，所述入氣孔與99. 999%的高純氮?dú)夤苈愤B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(gè)出氣孔。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)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(shí)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(duì)封裝裝置和待封裝器件進(jìn)行除氣處理，并監(jiān)測露點(diǎn)；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(chǔ)能封焊機(jī)對(duì)大尺寸非標(biāo)金屬封裝器件進(jìn)行密封焊接，封焊時(shí)向所述環(huán)形裝置的入氣孔通入99. 999%以上高純氮?dú)猓瓿煞庋b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(gè)進(jìn)氣孔，環(huán)形氣道的外壁設(shè)有至少一個(gè)入氣孔。封焊時(shí)向環(huán)形裝置的入氣孔通入99.999％以上高純氮?dú)?，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?dú)夥諊€可使批量產(chǎn)品的封焊過程保持一個(gè)固定的露點(diǎn)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(hào)H01L21/56GK103035540SQ20121053341
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京中科飛鴻科技有限公司