专利名称：一种异形结构封装外壳平行缝焊工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合集成电路金属外壳密封性封焊，尤其涉及封装技术领域中的一种异形结构封装外壳的平行缝焊。
背景技术：
集成电路设计与制造的批量化对器件的后道处理技术提出了很高的要求。尤其在气密性封焊中，不但需要有良好的气密性，高焊接效率，而且对器件的外观也提出了新的需求；对于器件的气密性封焊，目前被人们广泛应用的是激光封焊、储能焊和平行缝焊。其中储能焊和平行缝焊是属于高效的焊接技术，而平行缝焊其焊接气密性要优于储能焊，就焊接效率和产品外观而言又优于激光焊。由于平行缝焊具有高效率、高气密性、良好的焊接外观等特点，在批量生产中被广泛的应用，但是由于有些异形结构封装外壳不适用于平行 缝焊和储能焊，以前均采用激光封焊的工艺方法进行封装，产品密封性很难达到GJB548要求，而且焊缝粗糙，外观非常难看。
发明内容
本发明的目的是克服现有激光封焊技术的缺点，提供一种异形结构封装外壳平行缝焊工艺及装置，不仅满足了异性结构封装外壳的基本封焊要求，而且超越和突破了传统平行缝焊的封焊方式和极限，使其密封性和封焊外观得到了极大改善，均达到GJB548要求，提闻了广品的可罪性。如图2-1和图2-2所示，常规结构壳体的外壳引线垂直向下或呈水平方向，引线与盖板在两侧，壳体上表面的两个对角没有“耳朵”。而我公司H3205S6A1F产品异形结构壳体，如图1_1和图1_2所示，双侧引线从壳体侧面弯向壳体上表面，引线距盖板边缘距离很近，引线与盖板在同侧且高出盖板所在平面，壳体上表面的两个对角各有一只固定法兰(注法兰即为“耳朵”，以下同)，与盖板处于同一平面。对于我公司这种异形结构壳体采用平行缝焊封装会存在以下难点①、双侧引线从壳体侧面弯向壳体上表面，引线距盖板边缘距离很近，封焊时电极轮很容易碰到双侧引线。②、引线与盖板在同侧且高出盖板所在平面，封焊时引线端头会顶在电极轮的轮轴上，使电极轮无法滚动更无法接近盖板边缘。③、壳体上表面的两个对角各有一只固定“耳朵”，与盖板处于同一平面，而平行缝焊机的电极轮是“八”字型的，传统封焊要求封焊边缘不允许有障碍物，或障碍物至少要比焊缝低I至2mm，所以该产品的特殊结构用平行缝焊工艺无法满足。这种异形结构壳体采用平行缝焊机进行封焊，就必须解决以上三方面难题。经反复思考和试验，摸索出了 “一种异形结构封装外壳平行缝焊工艺及装置”，难题迎刃而解。实现本发明目的的具体工艺及装置为I、针对难点①，对封焊模具和电极轮的轨道设置进行调整。先对封焊模具进行精调，使其沿X、Y方向无偏差，前后左右完全对称，即产品中心、模具中心和两焊轮连线的中心绝对重合；然后将轨道设定值粗调到95 (0.095in)以上，此问题解决。而常规封焊时模具无高精度调整要求，轨道设定在70 80，即O. 07 O. 08in区间，如图3_1所示。2、针对难点②，对电极轮进行加工改进。在电极轮轮轴顶住引线的部位开一 2mm宽、2mm深的槽，使引线端头处于槽形内，此问题解决。而常规结构外壳引线垂直向下或呈水平方向，无端头向上顶住轮轴现象，无须给轮轴开槽改进。如图3-1所示。3、针对难点③，必须采用电极轮的最外沿进行焊接，才能消除“耳朵”对焊轮的阻碍，当轨道设定微调到极限100 103 (BP O. 100 O. 103in)区间时，电极轮的最外沿刚好从盖板两侧与耳朵的交接部位滚过，既避免了二者相撞，更解决了 “耳朵”部位与盖板边缘的封焊。而常规封焊使用焊轮的中心区域，轨道设定在70 80，即O. 07 O. 08in区间，从未采用过焊轮外沿的极限进行封焊。如图3-1所示。
该异形结构封装外壳具体封焊参数如下表所示
封装压力封装电流电机头速率脉冲宽度氮气压
Γ (N)(KA) (mm/Sec) (ms)^ '(MPa)_________—
100 103
130.653.52,. 、 0.4 0 6
_____(0. 100 0. 103in)__本发明的优点如下本发明通过对焊轮加工改进；对封焊模具精确调整；对焊轮轨道设置突破极限等系列改进和试验，首次采用本发明工艺对原来采用激光封焊的特殊结构外壳进行了封装，封焊外观美观、焊缝细而平滑、密封性好、封焊效率高、操作简单易学，保证了外观和密封性等各项指标满足GJB548要求，一次封装合格率达到99%以上(原激光焊时合格率仅60%左右);单人操作，每小时封焊70块左右，提高了生产效率(激光焊必须一人对位、一人焊接，每小时封焊30块左右);保证了产品的质量和可靠性，为公司节约成本20余万元。近年来，该项工艺已被大量应用于H3205S6A1F的封装，为该类型金属外壳批量化封装奠定了基础。
图1-1是本发明异形结构封装外壳示意图。图1-2是图1-1的俯视图。图2-1是常规结构封装外壳示意图。图2-2是图2-1是的俯视图。图3-1是常规结构封装外壳封焊示意图。图3-2是本发明异形结构封装外壳封焊示意图。
具体实施例方式如图3-2所示，首先精调封焊模具6的X、Y方向旋钮，保证前后左右完全对称，即产品中心、模具中心和两焊轮连线的中心绝对重合，将轨道预设置在96 99 (O. 096 O. 099英寸);然后在封焊电极轮的轮轴4顶住引线I的部位开一 2mm宽、2mm深的槽7，使引线端头处于槽形内；最后微调轨道设置到100 103(即O. 100 O. 103英寸)，用封焊面5的外沿进行封焊，可避开“耳朵”3，将盖板2与底座及“耳朵”3焊接在一起。
封装时，按照工艺要求必须将产品放在模具的中心位置，盖板对位准确，无歪斜，同时用卡钳将盖板压紧，防止产品封焊时跷起及盖板移位，封焊速率要小，如果打火，可及时采取措施以保证封焊质量。
权利要求
1.一种异形结构封装外壳平行缝焊工艺及装置，其特征是通过精调封焊模具的X、Y方向旋钮，使其沿X、Y方向无偏差，前后左右完全对称，使产品中心、模具中心和两焊轮连线的中心绝对重合，然后将轨道设定值粗调到95以上；在封焊电极轮的轮轴(4)顶住引线(I)的部位开槽(7)，使引线端头处于槽内；调整轨道设置到极限100 103 ;用电极轮封焊面(5)的最外沿进行封焊，将盖板(2)与底座及法兰(3)焊接在一起。
2.如权利要求I所述的一种异形结构封装外壳平行缝焊工艺及装置，其特征是异形结构封装外壳是指双侧引线⑴从壳体侧面弯向壳体上表面，引线⑴距盖板边缘距离很近，引线(I)与盖板(2)在同侧且高出盖板所在平面，壳体上表面的两个对角各有一只固定法兰(3)且与盖板(2)处于同一平面。
3.如权利要求I所述的一种异形结构封装外壳平行缝焊工艺及装置，其特征是封装压力为13N，封装电流为O. 65KA，电机头速率为3. 5mm/Sec，脉冲宽度为2ms，氮气压为O. 4 O. 6Mpa。
全文摘要
本发明提供了一种异形特殊结构外壳平行缝焊工艺及装置，其特征是通过对焊轮加工改进；对封焊模具精确调整；对焊轮轨道设置突破极限等系列改进和试验，首次采用平行缝焊工艺对原来采用激光封焊的异形结构外壳进行了封装，保证了外观和密封性等各项指标。本发明不仅能满足基本封焊要求，而且具有很好的外观和密封特性，极大地提高了产品的质量和长期可靠性。
文档编号B23K31/02GK102837136SQ20121033442
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者周康龙, 任荣, 高峰, 靳宝军, 甘建峰, 张登峰, 索保县 申请人:陕西华经微电子股份有限公司