[发明专利]一种电子封装用对接式低阻引线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子封装领域，具体地说是涉及一种电子封装用对接式低阻引线及其制备方法。

背景技术

随着混合集成电路功率外壳对集成度、功率密度的不断追求，功率电子器件的外壳为金属外壳的引线需要兼顾大载流、引线排布密度高的特点，需要低阻引线的封装，以降低额功耗。另外，由于散热性和气密性的要求，引线封装时多采用金属引线通过玻璃绝缘子进行封装，形成了金属－玻璃－金属引线结构，所以要求金属引线与玻璃的热膨胀系数相近，达到或接近匹配封接。

为了使引线热膨胀系数与玻璃相近，以符合玻璃-金属封接的可靠性要求，其通常采用低膨胀合金材料如铁镍合金（如可伐合金、4J50合金等）或铁镍合金包铜引线材料（如可伐包铜复合引线材料、4J50合金包铜复合引线材料等）制成的馈通引线，但其电阻仍不适合大电流通过。另外，引线上较高的承载电流必然要求其直径较大，而电子器件所能提供用于引线结构的空间却是有限的；由于高可靠、全密封金属封装外壳的可靠性、结构以及工艺限制，引线的直径不能随载流要求而无限制地增大，所以常规的功率外壳引线难以同时兼顾高引线载流和高引线排布密度的要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术的不足，特提供一种高载流和高排布密度的电子封装用对接式低阻引线及其制备方法，在能满足金属-玻璃-金属封接的密封可靠性的同时，并降低其电阻。

为了达到上述发明的目的，所采用的技术方案为：

一种电子封装用对接式低阻引线，包括馈通引线段，所述馈通引线段的一端部对接一低阻引线段，所述馈通引线段的长度与封装玻璃的长度相配合；所述低阻引线段的材料选用电阻率小于馈通引线段的材料电阻率的金属材料，所述金属材料的电阻率≤2μΩ·cm，。

优选的，所述金属材料选用无氧铜、锆青铜或弥散无氧铜。

优选的，所述馈通引线段材料的线膨胀系数为4-10ppm/℃。

优选的，所述馈通引线段的直径不小于低阻引线段的直径。

优选的，所述馈通引线段和低阻引线段通过同轴焊接连接成一体。

更优选的，所述焊接包括电阻焊接与钎焊。

本发明的另一个发明目的是提供一种电子封装用对接式低阻引线的制备方法，包括以下步骤：

（1）将馈通引线段和低阻引线段的一端部打磨成端面平面度≤0.01mm、表面粗糙度≤0.8μm；

（2）将打磨后的两端对接通过电阻焊接或钎焊的方法焊接成一整体；

（3）对其表面进行处理和机械加工。

优选的，所述步骤（2）中电阻焊接是指将馈通引线段、低阻引线段打磨的一端相对穿套在电阻焊机的定位绝缘套内，其伸出定位绝缘套的长度不超过1mm；将定位绝缘套夹持在焊接电极两侧，调节电阻焊机功率以达到馈通引线段和低阻引线段的熔点，瞬间放电将两引线段焊接为一整体。

所述步骤（2）中钎焊接是指将馈通引线段、高温焊料和低阻引线段依次垂直装配到烧结模具的垂直孔内，并置于窑炉内，在氮气保护下保温10±5分钟后冷却至常温，即将馈通引线段和低阻引线段焊接成一整体；所述窑炉内温度高于高温焊料的熔点30-50℃。

更优选的，所述高温焊料为金铜合金焊料，所述金铜合金焊料中铜的质量分数不低于20%。

本发明所采用的电阻焊机和烧结模具均为现有产品，其结构等均为已知技术。

本发明提供的一种电子封装用对接式低阻引线，是由馈通引线段和低阻引线段对接焊接成的一根完整的对接式低阻引线，对其按照使用要求进行机械加工和表面处理后，通过金属-玻璃-金属进行封接，将对接式低阻引线组装到功率电子器件金属外壳上。

其中低阻引线段材料的电阻率小于馈通引线段材料的电阻率，其为电阻率≤2μΩ·cm低阻金属材料，优选为无氧铜、锆铜、弥散无氧铜等，它们的耐高温，在950℃高温下不易退火变形。

馈通引线段的材料选用低膨胀金属引线材料，其线膨胀系数与封接玻璃的热膨胀系数接近，为4-10ppm/℃，包括铁镍合金和铁镍合金包铜引线材料，铁镍合金有可伐合金、4J50合金等，其电阻率≥40μΩ·cm，铁镍合金包铜引线材料有可伐包铜复合引线材料、4J50合金包铜复合引线材料等，其轴向电阻率≥12μΩ·cm。而当馈通引线段采用可伐合金或可伐包铜复合引线材料时，其线膨胀系数在4-6ppm/℃，符合匹配型玻璃-金属封接的封接要求；采用4J50合金或4J50合金包铜复合引线材料时，其线膨胀系数8－10ppm/℃，符合压力型玻璃-金属封接的封接要求。