[其他]硅元件全硬封结构

说明书

本实用新型是用于扩散硅力敏元件及硅元件封接用的全硬封结构。

目前与本实用新型结构相近的结构，是日本日立株式会社所采用的低膨胀合金制成的金属支架管，这种金属支架管的封口无杯口型结构，中部无环口结构。这样结构的金属支架管对于应力无法消除，特别是温度冲击产生的应力必然影响硅元件的性能。在金属支架管与玻璃圆孔片。玻璃圆孔片与硅杯之间，有两道静电封口，四个高光学表面，对于低膨胀合金与玻璃封口的静电封接过程中要在高真空环境下进行，所以工艺环节多，设备昂贵。

目前国内没有扩散硅和硅元件全硬封结构。而是靠胶封，胶封的元件稳定性低，成品率低。

本实用新型的目的是提供一种设备投资少，工艺简单，在一般环境下便可进行加工，稳定性可靠，成品率高的全硬封结构。

本实用新型是这样实现的：改两道静电封口结构为一道封口结构，并针对某些合金热导率大于硅和玻璃的特性，将金属支架管的封口设计成杯口型，再与玻璃座烧封。这种杯口型结构连接应力容量大，缓冲效果好，具有消除应力的作用。同时，在金属支架管上设计了屏蔽外部应力的环口，金属支架管根据硅元件的实际需要，可设计成不带连接板或带连接板的两种型式。带有连接板的金属支架管根据需要可加工成整体的，也可分别加工后焊接在一起。

本实用新型具有设备投资少，工艺简单，在常规条件下便能进行生产加工，采用本实用新型结构制作的元件稳定可靠，成品率达90％以上，在－40℃～＋150℃条件下五次温度循环冲击后，总体抗拉强度≥70kgf／cm²，漏率≤10⁹lt／S。硅芯片的电参数与封接前相比无变化。从根本上解决了扩散硅力敏元件及硅元件的全硬封问题。

现结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型无连接板金属支架管的剖视图。

图3是本实用新型带有焊接连接板的金属支架管的剖视图。

图4是本实用新型带有连接板并整体加工的金属支架管的剖视图。

图1～4是本实用新型的一种具体实施例。本实用新型全硬封结构由外壳1、陶瓷引线板2、金属丝3、硅杯4、玻璃座5、带有杯口型封口8与环口9的金属支架管6、连接板7组成。关键选用合适的合金制作金属支架管6，我们选用K₂合金是由我们设计的热膨胀系数α值和转变点的一种国产合金。金属支架管在结构设计上使其封口8为杯口型，并设计有屏蔽外部应力的环口9，根据硅元件的具体要求，将金属支架管6设计成不带有连接板7或带有连接板7的两种型式；带有连接板7的金属支架管6可根据具体情况，又可分为整体式的金属支架管6与连接板7是一体加工出来的。分离式的是先分别将金属支架管6与连接板7加工出来，然后再焊接在一起。把加工好的金属支架管6与玻璃座5烧封后抛光，再将抛光后的玻璃座5的上端面与抛光的硅杯4静电封接。

本实用新型改两道静电封口为一道封口，减少了工艺环节，降低了温度冲击产生的应力对硅元件的影响，提高了硅元件的稳定性和成品率，成品率达90％以上。采用本实用新型制作出的硅元件，在－40℃～＋150℃五次温度循环冲击后，总体抗拉强度≥70kgf／cm²，漏率≤10⁹lt／S。硅芯片的电参数与封接前相比无变化，从根本上解决了扩散硅力敏元件及硅元件的全硬封这一难题。

漏率单位为：升、托／秒，含义是每秒钟内在一定的气压下渗漏的气体体积升数。

抗拉强度单位为：kgf／cm²，千克、力／平方厘米，含义是每平方厘米所承受的力的大小。