[发明专利]一种控制腔体内部氢含量的封装外壳制造方法

说明书

本发明公开了一种控制腔体内部氢含量的封装外壳制造方法，包括对可伐合金材料利用机械加工成可伐壳体；对可伐壳体进行第一次真空烘烤；将真空烘烤过的可伐壳体与馈通组件进行钎焊成可伐烧结件；将可伐烧结件进行第二次真空烘烤；将真空烘烤过的可伐烧结件进行镀镍处理；将镀镍处理过的可伐烧结件进行第三次真空烘烤；将真空烘烤过的镀镍可伐烧结件进行镀金处理，成为可伐封装外壳。该控制腔体内部氢含量的封装外壳制造方法可有效控制可伐外壳腔体内部的氢含量在500ppm以内，且除氢结构简单，成本低。

技术领域

本发明涉及电子封装技术领域，具体涉及一种控制腔体内部氢含量的封装外壳制造方法。

背景技术

氢效应是氢引起的砷化镓等半导体芯片和微波电路性能退化的效应。随着封装器件环境可靠性的要求提升，近年来封装有砷化镓等有源芯片电路的器件密封等级逐年提高，导致从外壳材料中逸散出来的氢无法释放，在封装腔体内部不断累积。

在传统的可伐封装外壳制造过程中，可伐外壳的壳体在氢气的气氛下脱碳处理后，通过焊料将相关的馈通组件在氮氢混合气的还原气氛保护下钎焊成烧结件，对钎焊成一体烧结件进行表面电镀镍和金处理，最终成为应用于电子封装的可伐封装外壳。其中，脱碳处理是在氢气氛保护下进行的，而馈通组件与壳体钎焊一般是采用氮气与氢气的混合气氛下进行的，脱碳处理和钎焊过程均使得可伐材料在较高的温度下与氢气发生相关的物理化学作用，高温下氢扩散到材料基体内使得可伐材料吸氢。镀覆镍金过程中，可伐材料一般需经过酸洗，酸与可伐表面氧化膜发生化学反应，与可伐产生电化学作用，整个过程相当于可伐材料在酸中浸泡充氢，在可伐材料镀覆等过程中会伴随着氢气等副反应的发生。基于上述分析，传统的可伐封装外壳制造过程中氢的引入不可能避免，因此按照传统方法制造的可伐封装外壳腔体内部的氢含量高(大于2000ppm)。

专利申请号为201710424083.0的发明专利公开了一种可伐封装外壳的分段式除氢工艺方法。该方法先是通过在外壳镀完镍、金之后在氮气保护气氛的烘箱中进行较低温度、较短时间(相较于常规125℃烘烤168小时或者250℃烘烤48小时)的烘烤，在外壳镀前烘烤工艺段采用的300℃的温度下氮气气氛的真空钎焊炉中烘烤，需要维持炉腔的压力在100KPa-103KPa之间，频繁的充放气操作对设备的自动化控制要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制腔体内部氢含量的封装外壳制造方法，有效地控制封装腔体内部氢含量，且除氢设备要求单一、简单。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

S1、对可伐合金材料利用机械加工成可伐壳体；

S2、对可伐壳体进行第一次真空烘烤；

S3、将真空烘烤过的可伐壳体与馈通组件进行钎焊成可伐烧结件；

S4、将可伐烧结件进行第二次真空烘烤；

S5、将真空烘烤过的可伐烧结件进行镀镍处理；

S6、将镀镍处理过的可伐烧结件进行第三次真空烘烤；

S7、将真空烘烤过的镀镍可伐烧结件进行镀金处理，成为可伐封装外壳。

进一步方案，所述S2中的真空烘烤工艺是以10-20℃/min升温速率从室温升温至800℃-1000℃，保温8-10h后随炉冷却至50℃以下后取出可伐壳体。

进一步方案，所述S2、S4和S6中的真空退火炉腔体的真空度范围为0-10^-1Pa。

进一步方案，所述S4和S6中真空烘烤的工艺是以10-20℃/min升温速率从室温升温至250℃，再保温48h后随炉冷却至50℃以下后取出可伐壳体。