[发明专利]一种电子元器件密封封装的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件封装技术领域，特别是涉及一种电子元器件密封封装的焊接方法。

背景技术

随着我国各种电子装备系统的发展和更新，电子控制系统本身的性能、可靠性和其体积与重量也对武器系统的性能和可靠性有着重要的影响。因此，电子控制系统也对电子元器件的小型化和高可靠性提出了越来越高的要求，以前金属封装的电子元器件因体积和重量大，已经不能适应电子控制系统的发展和需求，电子元器件的体积和重量越来越向小型化发展。

因为芯片必须与外界隔离以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降，所以封装必须具有很好的密封性能，封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB的设计和制造，因此它是至关重要的。但是，小型化的电子元器件由于外形尺寸非常小，无法采用目前常用的平行缝焊方式进行密封封装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有平行缝焊方法无法密封封装小型电子元器件的缺陷，提供一种电子元器件密封封装的焊接方法，不破坏零件自身形态、密封性好。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

    本发明电子元器件密封封装的焊接方法，按封装盖板与底座接触部分的形状制作焊料片，将焊料片固定在封装盖板与底座之间，置于烧结炉中加热，并充入氮气，当焊料熔化后再进行冷却，冷却后封装盖板与底座粘接在一起形成密封封装。

优选的，在上述焊接方法中，将焊料片固定在封装盖板与底座之间是将焊料片采用点焊的方式先固定在封装盖板上，再将封装盖板与底座叠合后用夹子固定。

进一步的，前述焊接方法中，当封装盖板为陶瓷材料制备时，焊料片优选采用80%Au20%Sn的金锡焊料片。

前述封装为SOT-23C陶瓷封装，焊料片为80%Au20%Sn的金锡环形焊料片。

前述焊接方法中，将焊料片固定在封装盖板与底座之间置于烧结炉中后，先加热至340～360℃，恒温3～5min，在此期间烧结炉抽真空并充保护气，继续升温至焊料熔化温度，在此温度下使焊料充分熔化，冷却，即可。所述保护气可以选择氮气。

与现有技术相比，本发明将焊料片置于封装盖板和底座之间然后采用烧结炉的方式使焊料熔化，可很好的实现小型元器件的密封封装，由于采用烧结炉，所用本发明具有控温精度高、焊料熔化程度可控、温度曲线可程序设定、不破坏零件自身形态、密封性好等显著特点，尤其适合于外形尺寸小以及质量水平较高的金属或陶瓷封装器件的密封焊接。

附图说明

图1是SOT-23C陶瓷封装产品的外形尺寸图；

图2是SOT-23C陶瓷封装产品盖板图。

具体实施方式

本发明以SOT-23C陶瓷封装产品为例进行说明。

SOT-23C陶瓷封装产品的外形尺寸如图1和表1所示，由于外形尺寸小（3mm×2.7mm），无法采用平行缝焊方式进行密封焊接，采用如下方法进行密封焊接：

1、选用成分为80%Au20%Sn的金锡环形焊料片作为SOT-23C陶瓷封装产品的密封圈，如图2所示，将环形焊料片1采用点焊的方式（焊点为2）固定在SOT-23C陶瓷封装产品的盖板3上，然后将盖板3与底座叠合在一起并采用钼夹子夹住整个SOT-23C产品固定在专用的支撑夹具上。

2、将支撑夹具排放在烧结炉内，先预升温至340～360℃，将产品预热，在此温度下恒温3～5min，恒温期间不断抽真空并充99.999%的高纯氮气作为保护，以排除烧结炉内的水汽和氧气等有害气体并去除产品表面湿气；然后继续升温至焊料熔化温度，并保持在熔化温度让产品充分熔化，然后再将产品冷却，使焊料凝固，即可形成密封封装。

3、将冷却后的产品进行性能测试，结果表明，使用该方法进行密封后，在进行氦质谱检漏，漏率完全能满足国标的使用要求，漏率在0.5×10^-3Pa·m³/s -1×10^-3Pa·m³/s（标准为小于5×10^-3Pa·m³/s）。

表1  产品尺寸（单位：mm）