[发明专利]一种基于超声波固结技术的电子元器件封装方法

说明书

本发明一种基于超声波固结技术的电子元器件封装方法，属于增材制造技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种利用超声波固结技术封装电子元器件的方法；解决该技术问题采用的技术方案为利用超声波固结装置将金属箔材逐层固结在一起，当金属箔材固结高度达到凹槽位置底部时按照电子元器件形状对当前层的金属箔材切割出孔洞，然后将带孔洞的箔材继续逐层固结，形成一个凹槽后安装电子元器件，添加熔融树脂对电子元器件进行固定，最后继续逐层固结金属箔材进行封口以封装电子元器件；本发明提供的电子元器件封装方法简单易行，价格低廉，可同时实现大批量生产；本发明可广泛应用于电子元器件封装领域。

技术领域

本发明涉及一种电子元器件封装方法，具体涉及一种基于超声波固结技术的电子元器件封装方法，属于增材制造技术领域。

背景技术

随着电子工业发展，电子产品朝着小型化、便携化、多功能、高可靠和低成本方向发展。电子封装为满足各种电子产品的要求，已发展了多种多样的封装技术，涌现出大量的新理论、新材料、新工艺和新产品。电子封装正在和电子设计与制造一起，共同推动着信息化社会的发展。

在电路中，封装起着芯片保护、芯片支撑、芯片散热、芯片绝缘以及芯片与外电路连接的作用，因此对封装技术及封装材料提出了更高的要求。在航空航天、军工领域，对封装材料要求较高，要能够经受高温、高压的冲击，具有良好的力学性能，因此金属封装材料作为优选。为了更好测量装备的运行状态，往往需要将传感器植入设备的基体，如装甲内植入传感器，飞机蒙皮内植入传感器。然而传统的电子封装方法无法实现上述要求，主要是由于传统封装技术难以用金属材料封装结构复杂的电子器件，而且如果将传感器植入装甲或飞机蒙皮，往往是装甲及飞机蒙皮在加工过程中进行封装，此技术制备的装甲或蒙皮既要满足较高的力学性能要求，也要植入传感器件。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种基于超声波固结技术的电子元器件封装方法，属于增材制造技术领域。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于超声波固结技术的电子元器件封装方法，包括下述步骤：

（a）首先对需要封装电子元器件的零件进行建模，设置零件内部安装电子元器件的凹槽位置以及凹槽形状；

（b）利用Autofab软件，根据金属箔材的厚度，对步骤（a）中所得模型进行切片处理，生成mtt格式的数据文件，然后将该数据文件传入加工设备；

（c）根据零件内部安装电子元器件的凹槽位置和凹槽形状，设置切削刀的运动轨迹、切转速度以及切削速度；

（d）用砂纸打磨金属箔材，随后用酒精冲洗，并吹干；

（e）用超声波固结装置对金属箔材进行逐层固结，超声波功率为8kw-9kw，当固结高度达到步骤（a）中设置的凹槽位置底部时启动切削刀，按照步骤（a）中设置的凹槽形状对当前层的金属箔材进行切削，用废料吸盘将切下的废料吸走得到带孔洞的金属箔材，然后将切削完带孔洞的金属箔材继续逐层固结，形成能够安装电子元器件的凹槽；

（f）将电子元器件放入凹槽中；

（g）将熔融的树脂填充到凹槽中以稳固电子元器件；

（h）利用超声波固结装置继续在凹槽开口一侧固结金属箔材以封装电子元器件；

（i）最后对封装好电子元器件的零件进行导电性、抗压性和抗冲击性测试。

所述步骤（d）中用1500目砂纸对金属箔材进行打磨，随后用酒精冲洗，并吹干，该步骤主要是增加金属带间的接触面积，同时也是为了减少夹杂，影响固结效果。

所述金属箔材为铝合金，或为镁合金，或为钛合金；所述金属箔材的厚度为0.1-0.2mm。