[发明专利]控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属封装外壳烧结的方法，特别是一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，属于电子及光电子产品的封装领域。

背景技术

在金属封装外壳的制造过程中，金属封装外壳的底板与引线需用玻璃绝缘子在氮气保护的高温炉中将它们烧结成一体。在这一烧结过程中，外壳的底板、玻璃绝缘子与引线必须相对固定在石墨模具中再置于高温炉中进行烧结。对引线直插式的外壳，一种方法是将壳体的芯片安装面同时也是引线的键合面朝上放置于石墨模具中后置于高温炉中进行烧结。这时引线键合面与安放芯片的壳体底平面的高度是靠引线长度、石墨模具厚度与壳体底平面厚度来决定的。用这种方式烧结时，如果引线长度不一致将直接造成键合区的引线高度不一致。而随着电子工业的精细化要求增加，引线长度以及其表面的光洁度、平整度直接影响电子产品的质量、性能。

另一种方法是将芯片安装面朝下装于石墨模具中，由于要将引线相对固定于石墨模具中的一定位置，必须要求石墨模具有一定的厚度。而这一厚度一般都比引线键合面到壳体底面的高度大许多，所以必须在烧结后将多余的引线用专用设备切割掉，然后还要将引线的键合面磨光至符合技术要求。由于在切割与磨光的过程中很容易对玻璃造成损伤而降低产品的机械强度以及气密性等技术性能，因此还必须将产品重新放入高温炉中处理。对于采用前一种烧结方法如果对引线高度要求较高的也常常采用先加长引线，待烧结后再切除多余部分引线的方法。

以上两种烧结方式，第一种容易造成引线键合面高度不一致而提高了对引线制备的难度。第二种方法需增加设备与工序，提高了产品的成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法。

技术方案：本发明公开了一种控制引线高度一致性的金属封装外壳烧结方法，包括以下步骤：

步骤1，将石墨模具的底模安放在模具托架或工作台面上；

步骤2，将穿好玻璃绝缘子的引线置于底模上相对应的定位孔中；

步骤3，将金属封装外壳的底板的安装芯片面向上置于底模上的对应位置，使引线上的玻璃绝缘子置于底板上对应的孔中；

步骤4，将石墨模具的盖板盖在底板上，所述盖板上具有深度与引线高度相同的沉孔；使盖板上的沉孔与底板上的定位孔相对应且扣在对应的引线和玻璃绝缘子上；

步骤5，将盖板与底模合并后翻转，置于模具托架或工作台面上；

步骤7，放进氮气保护的高温炉中进行烧结，待玻璃熔融冷却后，引线即与金属封装外壳的底板烧结成为一体。

步骤8，将冷却后的石墨模具从高温炉中取出后翻转，揭去盖板并将金属封装外壳从模具中拔出。采用此烧结方法后，供键合的引线高度一致性完全满足技术要求且无需切割多余部分的引线。

采用此烧结方法，引线是圆柱形直引线。

此烧结方法适用于TO类金属外壳、腔体类金属外壳、平板类金属外壳以及其它可以用本方法控制引线高度一致性的金属外壳的制造。

本发明所述的方法，是在背景技术中第一种方法即安放芯片面朝上安装的基础上，再盖上一块石墨模具的盖板然后上下翻转后进炉烧结的方法。在盖板上与引线相对应的位置加工出孔径合适的沉孔或通孔，孔的深度与引线的高度相同。如果加工的是通孔则需增加一块托板。在进行模具安装操作时，固定引线并托住金属封装外壳的底板的石墨模具的底模在下方，而盖板处于上方。而在将模具翻转并置于炉中烧结时，则固定引线的底模在上方，而盖板与托板处于下方。这样在烧结过程中，在玻璃绝缘子熔融状态下，引线的位置由上方的底模决定，而安装芯片处引线高度则由盖板与托板决定。待模具冷却出炉后，壳体与引线则通过玻璃绝缘子将它们烧结了在一体。这样，由于盖板的沉孔尺寸或盖板通孔与托板的尺寸易于加工与控制，就保证了引线高度的尺寸精度与一致性，而引线加工时造成的长度不一致的误差将全部积累在另一端，而这一端的误差对产品的品质没有影响。而且，采用这一方法再也不用切割多余的引线。

有益效果：使用本发明所述的方法，就可以解决传统方法无法克服的困难，既提高了产品的生产效率又提高了产品的成品率。用本发明的方法烧结加工后的金属封装外壳，外壳引线不再需要长度切割及磨平磨光即可达到键合面的高度要求及军品金属封装外壳的气密性等设计要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明中将金属封装外壳底板以及引线与玻璃绝缘子安装定位于底模的示意图。