本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品氣密性封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高電子封裝腔體高度的方法。

背景技術(shù)：

目前業(yè)界沒有比較通用的提高電子封裝管殼腔體高度的方法，對于傳統(tǒng)的電子封裝陶瓷管殼，其腔體高度主要由管座和蓋板決定，在設(shè)計定型和加工制作之后，腔體高度即隨之確定。一旦遇到原定管殼腔體高度不足，需要增加腔體高度的時候，往往只能重新定制管殼。重新定制管殼周期長、成本高。因此，開發(fā)一種可以提高腔體高度并實現(xiàn)原位替代的方法，有很高的經(jīng)濟(jì)價值和實用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種提高電子封裝腔體高度的方法，該方法可以在不改變原有管殼長度、寬度等尺寸參數(shù)及其它性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)電子封裝的原位替代。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種提高電子封裝腔體高度的方法，該方法包括如下步驟：

(1)在電子封裝管殼的蓋板和管座之間放置金屬密封環(huán)，形成管殼裝配體；

(2)在蓋板與金屬密封環(huán)的接觸面之間以及金屬密封環(huán)與管座的接觸面之間預(yù)置焊料，然后使用夾具對步驟(1)所形成的裝配體進(jìn)行固定和預(yù)緊，所施加的預(yù)緊力為5-10N；該預(yù)緊力條件下，能夠保證裝配體之間的緊密接觸，同時有益于合金焊料熔化過程中的均勻流淌。

(3)對經(jīng)步驟(2)處理后的裝配體進(jìn)行焊接，在所述蓋板、金屬密封環(huán)和 管座之間形成氣密封的電子封裝腔體。

上述步驟(1)中，進(jìn)行裝配前，先在蓋板和管座的待焊接表面上設(shè)置鍍金層，鍍金層厚度為1μm～1.5μm，然后進(jìn)行裝配。鍍金層的設(shè)置是使焊接后鍍金層與焊料形成共晶體保證焊接質(zhì)量，但鍍金層厚度太大時，在焊接溫度范圍內(nèi)會引起氣密性失效。因此，在焊接溫度范圍內(nèi)將鍍金層厚度設(shè)置在1μm～1.5μm。

上述步驟(2)中，在蓋板與金屬密封環(huán)之間預(yù)置的焊料為環(huán)狀A(yù)uSn合金焊料，AuSn合金焊料中Au質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％，Sn質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％；在金屬密封環(huán)與管座之間預(yù)置的焊料為環(huán)狀A(yù)uGe合金焊料，AuGe合金焊料中，Au質(zhì)量分?jǐn)?shù)88％，Ge質(zhì)量分?jǐn)?shù)12％。

上述步驟(3)中，所述焊接方法為低溫?zé)Y(jié)方法，先將金屬密封環(huán)和管座焊接在一起，焊接溫度370-400℃，焊接時間15-20min；然后再將金屬密封環(huán)和上面的蓋板焊接在一起，焊結(jié)溫度為330-350℃，焊接時間15-20min。

所述氣密封金屬環(huán)與管座材質(zhì)相同，氣密封金屬環(huán)材質(zhì)為4J49或4J42可伐合金。

所述金屬密封環(huán)為筒狀結(jié)構(gòu)，金屬密封環(huán)的高度根據(jù)所需提高的腔體高度進(jìn)行選擇，金屬密封環(huán)的內(nèi)外徑尺寸與所述蓋板和管座相匹配。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明是特別針對低溫?zé)Y(jié)氣密封裝的陶瓷管殼腔體高度提高方法。通過使用金屬密封環(huán)連接管座和蓋板，增加了管座和蓋板之間的距離，提高了電子封裝腔體高度。可以在不改變原有管殼長度、寬度等尺寸參數(shù)及其它性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)電子封裝的原位替代。

2、本發(fā)明焊接過程中，采用兩種焊料，先把金屬環(huán)和下面的底座焊接在一起，選用溫度370-400，質(zhì)量分?jǐn)?shù)Au88％、Ge12％的AuGe焊料。然后在把金屬環(huán)和上面的蓋板焊接在一起，選用溫度330-350，質(zhì)量分?jǐn)?shù)Au80％、Sn20％的AuSn焊料。前者溫度比較高，后者溫度低，這樣，在第二次焊接時，不會達(dá)到第一種材料的熔點，不會破壞先前的結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有管殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提高腔體高度后管殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為金屬密封環(huán)示意圖。

圖中：1-蓋板；2-金屬密封環(huán)；3-管座；4-電子封裝腔體。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明。

如圖1所示，現(xiàn)有電子封裝管殼是由蓋板和管座組成，電子封閉腔體的高度主要由管座和蓋板決定，加工制作之后腔體高度即隨之確定。

本發(fā)明在蓋板和管座之間裝配金屬密封環(huán)，可通過調(diào)整金屬密封環(huán)高度使腔體達(dá)到所需高度。該電子封裝腔體結(jié)構(gòu)如圖2，所用金屬密封環(huán)結(jié)構(gòu)如圖3。

所述氣密封金屬環(huán)與管座材質(zhì)相同，氣密封金屬環(huán)材質(zhì)為4J49或4J42可伐合金。

所述金屬密封環(huán)為筒狀結(jié)構(gòu)，金屬密封環(huán)的高度根據(jù)所需提高的腔體高度進(jìn)行選擇，金屬密封環(huán)的內(nèi)外徑尺寸與所述蓋板和管座相匹配。

實施例1

本實施例提高電子封裝腔體高度的方法過程如下：

(1)首先，在蓋板和管座的待焊接表面上設(shè)1.0μm鍍金層，在金屬密封環(huán)與蓋板之間以及金屬密封環(huán)與管座之間的待焊面上預(yù)置環(huán)狀合金焊料，其中：在蓋板與金屬密封環(huán)之間預(yù)置的焊料為環(huán)狀A(yù)uSn合金焊料，AuSn合金焊料中Au質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％，Sn質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％；在金屬密封環(huán)與管座之間預(yù)置的焊料為環(huán)狀A(yù)uGe合金焊料，AuGe合金焊料中，Au質(zhì)量分?jǐn)?shù)88％，Ge質(zhì)量分?jǐn)?shù)12％。然后進(jìn)行裝配形成管殼裝配體；根據(jù)所需的封裝腔體高度選擇金屬密封環(huán)的高度。

(2)使用夾具對管殼裝配體進(jìn)行固定和預(yù)緊，所施加的預(yù)緊力為8N；

(3)對經(jīng)步驟(2)處理后的裝配體采用低溫?zé)Y(jié)方法進(jìn)行焊接，在所述蓋板、金屬密封環(huán)和管座之間形成氣密封的電子封裝腔體；焊接過程中：先將金屬 密封環(huán)和管座焊接在一起，焊接溫度380℃，焊接時間15min；然后再將金屬密封環(huán)和上面的蓋板焊接在一起，焊結(jié)溫度為340℃，焊接時間18min。

對焊接后的管殼進(jìn)行氣密性檢測，其氣密性漏氣速率小于1×10^-3Pa·cm³/s。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。