一种防辐射的金属封装外壳的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防辐射的金属封装外壳的制备方法，属于芯片封装领域。
【背景技术】
[0002]外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响及占电路成本的比例方面，外壳占据很重要的作用，封装外壳主要作用包括:
1、机械支撑、密封保护:刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护；同时外壳采用密封结构，保护电路免受外界环境的影响，尤其是水汽对电路的影响。
[0003]2、电信号连接:外壳上的引线起到内外电信号的连接作用，完成内部电路与外围电路的电信号传递。
[0004]3、屏蔽:外壳可起到电磁屏蔽的作用，保护内部电路不受外部信号的干扰，同时保证内部电路产生的电磁信号不影响外部电路。
[0005]4、散热:外壳将内部电路产生的热量传递至外部，避免内部电路的热失效。
[0006]目前，封装外壳主要有以下几类:有机封装(塑封)、低温玻璃封装、陶瓷封装、金属封装，有机封装一开始可以通过密封压力试验，成本较低，但时间长了水蒸气会进入，所以军用外壳不能用塑料封装，只能应用在民用产品上；低温玻璃封装机械强度及气密性较差，易产生漏气或慢漏气；陶瓷封装与金属封装是属于全密封的形式，气密性比较好，对内部电路的保护更好。
[0007]因此，对于大功率封装外壳来说，散热及屏蔽两个因素尤其重要，目前，现有技术中的金属封装外壳很难做到两者均具备优异的性能，解决了散热问题，会造成屏蔽效果变差，相反，解决了屏蔽问题，又很难做到良好的散热效果，这就使得市场上急需一种散热效果好同时具备屏蔽性能强的封装外壳产品。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是:提供一种防辐射的金属封装外壳的制备方法，改进了现有工艺流程，通过该制备工艺制备的金属封装外壳具备更可靠的保护性能，耐高温、耐腐蚀等特点，使得内部电路能在一个气密的环境下运行而不受水汽、其他有害气体或离子以及射线的干扰，延长使用寿命，解决了现有的塑料外壳气密性差、使用寿命短以及屏蔽性差的问题。
[0009]本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案:
一种防辐射的金属封装外壳的制备方法，包括如下步骤:
首先，将引线装入模具对应钎焊引线孔内，将焊料圈套于钎焊引线上，其次，将管座内腔朝上装入已经装好引线和焊料圈的模具凹槽中，并调节引线对准封接孔，将引线装入对应的封接孔内，然后，将绝缘子装入封接孔内，并用吹气囊对管座内腔进行清理，最后，将盖板封于管座上，并将模具压块盖好，进行烧结。
[0010]所述盖板与管座之间通过平行焊缝工艺封接；所述封装外壳的烧结环境为高于99.5%的氮气环境，氧含量50ppm以下，所述烧结升温区间为570?900°C，烧结的降温区间为900?495°C，封装外壳通过焊接温区的速度为60mm/min。
[0011]所述管座采用如下方法制备:
将长方形铜底板冲孔、整平，然后采用化学去油清洗后，用铬酸对底板进行抛光；将壳体进行钻孔、锉磨，依次用汽油、碱性溶液、清水将壳体洗净并用酒精脱水，将脱水后的壳体进行退火，然后将壳体镀镍处理；将处理后的底板与壳体进行焊接得到管座。
[0012]所述退火的时间为800?900秒；所述退火的温度为940?980°C;所述壳体镀镍的厚度为2?;所述焊接的环境为高于99.5%的氮气环境，氧含量50ppm以下，所述焊接的升温区间为600?815°C，焊接的降温区间为815?495°C，管座通过焊接温区的速度为 85mm/min0
[0013]所述引线采用如下方法制备:
将导线依次用汽油、碱性溶液、清水进行清洗并用酒精脱水，然后将脱水后的导线进行退火，最后对退火后的导线进行氧化处理，得到所述的引线。
[0014]所述退火的时间为400?450秒；所述退火的温度为780?825°C。
[0015]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
1.通过该方法制备的金属封装外壳改进了引线内部结构，使得内部电路空间增大，增加了热量流通的空间，且使用金属铜外壳，具有更强的散热性能，外壳采用10#钢作为基材，大大提高了外壳的抗压、抗拉强度，保护性能提升。底板采用无氧铜，提升了外壳的散热性能，使之为军用大功率器件的散热提供有效保障，提高产品使用寿命，减少了芯片电路的高温失效几率。
[0016]2.引线采用铜芯材料作为引脚，大大增加了产品的载流量；有效提高了元器件功率，同时增强了散热效果，为大功率外壳电路的载流量提供保障。
[0017]3.通过采用本发明制备方法制备的金属外壳，具备更可靠的保护性能，以及具备耐高温、耐腐蚀等特点，同时对电磁屏蔽的效果更好。
[0018]4.本发明同时解决了散热及屏蔽的问题，使得这两种难于同时解决的问题得到了有效的改进，本发明的金属封装外壳同时具备散热效果好及屏蔽效果好的特点。
[0019]5.外壳采用平行缝焊封盖工艺，封盖后的外壳满足GJB2440A军用外壳的气密性要求，气密性可使内部芯片电路与外部水汽、潮湿环境、有害离子等隔离，延长芯片电路及外壳的使用寿命。
【具体实施方式】
[0020]下面对本发明的技术方案进行详细说明:
一种防辐射的金属封装外壳的制备方法，包括如下步骤:
首先，将引线装入模具对应钎焊引线孔内，将焊料圈套于钎焊引线上，其次，将管座内腔朝上装入已经装好引线和焊料圈的模具凹槽中，并调节引线对准封接孔，将引线装入对应的封接孔内，然后，将绝缘子装入封接孔内，并用吹气囊对管座内腔进行清理，最后，将盖板封于管座上，并将模具压块盖好，进行烧结。
[0021]所述盖板与管座之间通过平行焊缝工艺封接；所述封装外壳的烧结环境为高于99.5%的氮气环境，氧含量50ppm以下，所述烧结升温区间为570?900°C，烧结的降温区间为900?495°C，封装外壳通过焊接温区的速度为60mm/min。
[0022]以制备一个具有四个引线的金属封装外壳为例具体说明其装配过程如下:
清理工作台杂物、灰尘，准备眼用镊、吹气囊、垫纸、橡胶指套等工具；将石墨模具摆放于工作台中央适当位置；将产品零部件摆放于工作台左上方；
用镊子将钎焊引线装入模具对应钎焊引线孔内，将焊料圈套于钎焊引线上；
将10#钢壳体内腔朝上装入已经装好引线和焊料的模具凹槽中，不断调节钎焊盲孔与引线的位置，直到将壳体上的钎焊盲孔与钎焊引线对准后装入；
将绝缘子分别装入壳体4个封接孔内，将绝缘子引线顺着绝缘子孔装入；
用吹气囊对准安装好的产品内腔吹气直至产品上无异物及绝缘子碎肩；
将石墨压块盖好，产品送烧结炉。
[0023]装完后须确认钎焊引线与壳体钎焊盲孔对准，可上下左右轻轻晃动壳体，确保钎焊引线装入盲孔；安装绝缘子时如个别绝缘子无法顺利装入则改用其他绝缘子切不可用力挤压绝缘子；不可裸手接触产品及零部件。
[0024]所述管座采用如下方法制备:
将长方形铜底板冲孔、整平，然后采用化学去油清洗后，除油剂采用型号为0Y-29B的铜及铜合金除油剂，用浓度为6%?10%的铬酸对底板进