含玻璃封装器件及其封装方法和应用与流程

文档序号:26445358发布日期:2021-08-27 13:45阅读:315来源:国知局

本发明涉及电子元器件封装技术领域,尤其是涉及一种含玻璃封装器件及其封装方法和应用。



背景技术:

随着经济的发展,社会的进步,科技技术的发展已经成为必然和社会共识。各种器件多功能集成化、小型化、可靠性、稳定性、环保、等特点的方向发展。封装器件、用于航空航天、微波通讯、电子元器件,随着器件多功能集成化、小型化、轻型化、器件可靠性越来越难满足要求,传统封装器件玻璃封装部位玻璃厚度1~6mm,新型器件玻璃厚度要求0.3~0.5mm厚度,同时一些光学传感器对玻璃透明度有很高要求,传统玻璃金属封装工艺很难满足整体强度要求。

现有的传统玻璃金属封装工艺是将玻璃粉加入粘合剂造成微粒、微粒通过模具加压成玻璃毛坯、毛坯再通过加温将粘合剂排出、最后再将排完粘合剂玻璃毛坯和金属在通过高温500~1000度与金属熔封成一体器件,但现有的封装工艺的缺点在于,在小型化的器件中不能将粘合剂100%排出,玻璃内部留有气泡、异物、孔洞等、玻璃毛坯和金属在通过高温500~1000度与金属熔封成一体器件,玻璃内部气泡造成玻璃不透明、玻璃内部气泡、孔洞、异物会降低玻璃自身强度。

因此,研究开发出一种新型的玻璃金属封装方法,该封装工艺制得的含玻璃封装器件具有强度高、透明度好的优势,进而有效缓解现有传统玻璃金属封装工艺在制备小型化电子器件中玻璃不透明,且玻璃强度较低的问题,变得十分必要和迫切。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的第一目的在于提供一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法制得的含玻璃封装器件由不透明变成透明、玻璃强度和整个器件的强度均有明显的提高,有效缓解了现有传统玻璃金属封装工艺在制备小型化电子器件中玻璃不透明,且玻璃强度较低的问题。

本发明的第二目的在于提供一种含玻璃封装器件,该含玻璃封装器件由上述含玻璃封装器件的封装方法制备得到。由制备工艺的优势所决定,其制得的含玻璃封装器件具有强度高、透明度好的优势。

本发明的第三目的在于提供一种含玻璃封装器件的应用,所述含玻璃封装器件可以广泛的应用于小型化电子元器件的制备过程中。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

本发明提供的一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

(a)、将玻璃粉熔融,得到玻璃溶液;随后将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,得到平板玻璃;然后对平板玻璃进行裁剪,得到玻璃体a;

所述玻璃溶液中不含有粘结剂;

(b)、将金属外壳、步骤(a)得到的玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在保护性气氛下烧结,得到含玻璃封装器件。

进一步的,所述步骤(a)玻璃粉的熔融温度为800~1300℃。

进一步的,所述步骤(a)真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为80~160℃,压制时间为1~3min。

进一步的,所述步骤(a)还包括在玻璃溶液真空压制成型后,进行冷却退火的步骤;

优选地,所述冷却退火的温度为400~480℃,时间为30~60min。

进一步的,所述步骤(a)平板玻璃的厚度为0.3~0.5mm。

进一步的,所述步骤(b)在保护性气氛下烧结的温度为500~1000℃。

更进一步的,所述保护性气氛为在氮气的氛围下烧结。

本发明提供的一种含玻璃封装器件,所述含玻璃封装器件根据上述含玻璃封装器件的封装方法制备得到。

本发明提供的一种上述含玻璃封装器件在制备小型化电子元器件中的应用。

进一步的,所述小型化电子元器件包括电阻器、电容器或电感器中的一种。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明提供的含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法首先将玻璃粉熔融,得到玻璃溶液;随后将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,得到平板玻璃;然后对平板玻璃进行裁剪,得到玻璃体a;所述玻璃溶液中不含有粘结剂;最后将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内在保护性气氛下烧结,得到含玻璃封装器件。上述封装方法由于玻璃溶液中不含有粘结剂,进而制得的玻璃体a中不含有气泡,也不存在粘结剂排出的步骤,进而其制得的含玻璃封装器件由不透明变成透明、玻璃强度和整个器件的强度均有明显的提高,制得的封装器件可以实现光学探测,有效缓解了现有传统玻璃金属封装工艺在制备小型化电子器件中玻璃不透明,且玻璃强度较低的问题。

本发明提供的含玻璃封装器件由上述含玻璃封装器件的封装方法制备得到。由制备工艺的优势所决定,其制得的含玻璃封装器件具有强度高、透明度好的优势。

本发明提供的上述含玻璃封装器件可以广泛的应用于小型化电子元器件的制备过程中。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

根据本发明的一个方面,一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

(a)、将玻璃粉熔融,得到玻璃溶液;随后将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,得到平板玻璃;然后对平板玻璃进行裁剪,得到玻璃体a;

所述玻璃溶液中不含有粘结剂;

(b)、将金属外壳、步骤(a)得到的玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在保护性气氛下烧结,得到含玻璃封装器件。

本发明提供的含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法首先将玻璃粉熔融,得到玻璃溶液;随后将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,得到平板玻璃;然后对平板玻璃进行裁剪,得到玻璃体a;所述玻璃溶液中不含有粘结剂;最后将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内在保护性气氛下烧结,得到含玻璃封装器件。上述封装方法由于玻璃溶液中不含有粘结剂,进而制得的玻璃体a中不含有气泡,也不存在粘结剂排出的步骤,进而其制得的含玻璃封装器件由不透明变成透明、玻璃强度和整个器件的强度均有明显的提高,制得的封装器件可以实现光学探测,有效缓解了现有传统玻璃金属封装工艺在制备小型化电子器件中玻璃不透明,且玻璃强度较低的问题。

需要说明的是,本发明对于玻璃粉的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员所熟知的玻璃粉,只要制备玻璃溶液的过程中不加入粘结剂即可;如可以采用其市售商品,也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。

在本发明的一种优选实施方式中,所述步骤(a)玻璃粉的熔融温度为800~1300℃。

作为一种优选的实施方式,上述玻璃粉的熔融温度为800~1300℃,上述温度只要将玻璃粉加热至熔融状态即可,具体的熔融时间没有特定的限制。

在本发明的一种优选实施方式中,所述步骤(a)真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为80~160℃,压制时间为1~3min。

作为一种优选的实施方式,上述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为80~160℃,压制时间为1~3min。上述在真空负压条件下,可以使玻璃的部分成分挥发,保证玻璃成分变化达到最终玻璃性能;同时通过上述压制温度和时间的控制也减小了玻璃成分的挥发、保证了玻璃的性能。

在本发明的一种优选实施方式中,所述步骤(a)还包括在玻璃溶液真空压制成型后,进行冷却退火的步骤;

作为一种优选的实施方式,所述冷却退火的温度为400~480℃,时间为30~60min。

在本发明的一种优选实施方式中,所述步骤(a)平板玻璃的厚度为0.3~0.5mm。

在本发明的一种优选实施方式中,所述步骤(b)在保护性气氛下烧结的温度为500~1000℃。

在上述优选实施方式中,所述保护性气氛为在氮气的氛围下烧结。

优选地,上述含玻璃封装器件的封装方法包括以下步骤:

1、将玻璃粉放置于坩埚内,随后将装有玻璃的坩埚方入高温炉真空炉内密封、抽真空保证真空度达到1×10-2mpa,加热到800~1300℃,至坩埚中的玻璃粉熔化,得到玻璃溶液;

2、将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,随后冷却退火,得到厚度为0.3~0.5mm的平板玻璃;

所述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为80~160℃,压制时间为1~3min。

所述冷却退火的温度为400~480℃,时间为30~60min。

3、对制得的平板玻璃表面进行抛光清洗处理、使玻璃表面清洁;随后使用激光切割机将玻璃加工成所需要形状,得到供后工序封装成品使用的玻璃体a;

4、将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在保护性气氛下以500~1000℃的温度烧结,得到含玻璃封装器件。

根据本发明的一个方面,一种含玻璃封装器件,所述含玻璃封装器件根据上述含玻璃封装器件的封装方法制备得到。

本发明提供的含玻璃封装器件由上述含玻璃封装器件的封装方法制备得到。由制备工艺的优势所决定,其制得的含玻璃封装器件具有强度高、透明度好的优势。

根据本发明的一个方面,一种上述含玻璃封装器件在制备小型化电子元器件中的应用。

本发明提供的上述含玻璃封装器件可以广泛的应用于小型化电子元器件的制备过程中。

在本发明的一种优选实施方式中,所述小型化电子元器件包括电阻器、电容器或电感器中的一种。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。

实施例1

一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

1、将玻璃粉放置于坩埚内,随后将装有玻璃的坩埚方入高温炉真空炉内密封、抽真空保证真空度达到1×10-2mpa,加热到800℃,至坩埚中的玻璃粉熔化,得到玻璃溶液;

2、将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,随后冷却退火,得到厚度为0.3mm的平板玻璃;

所述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为80℃,压制时间为1min。

所述冷却退火的温度为400℃,时间为30min。

3、对制得的平板玻璃表面进行抛光清洗处理、使玻璃表面清洁;随后使用激光切割机将玻璃加工成所需要形状,得到供后工序封装成品使用的玻璃体a;

4、将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在氮气的气氛下以500℃的温度烧结,得到含玻璃封装器件。

实施例2

一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

1、将玻璃粉放置于坩埚内,随后将装有玻璃的坩埚方入高温炉真空炉内密封、抽真空保证真空度达到1×10-2mpa,加热到1300℃,至坩埚中的玻璃粉熔化,得到玻璃溶液;

2、将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,随后冷却退火,得到厚度为0.5mm的平板玻璃;

所述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为160℃,压制时间为3min。

所述冷却退火的温度为480℃,时间为60min。

3、对制得的平板玻璃表面进行抛光清洗处理、使玻璃表面清洁;随后使用激光切割机将玻璃加工成所需要形状,得到供后工序封装成品使用的玻璃体a;

4、将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在氮气的气氛下以1000℃的温度烧结,得到含玻璃封装器件。

实施例3

一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

1、将玻璃粉放置于坩埚内,随后将装有玻璃的坩埚方入高温炉真空炉内密封、抽真空保证真空度达到1×10-2mpa,加热到900℃,至坩埚中的玻璃粉熔化,得到玻璃溶液;

2、将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,随后冷却退火,得到厚度为0.3mm的平板玻璃;

所述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为100℃,压制时间为2min。

所述冷却退火的温度为420℃,时间为40min。

3、对制得的平板玻璃表面进行抛光清洗处理、使玻璃表面清洁;随后使用激光切割机将玻璃加工成所需要形状,得到供后工序封装成品使用的玻璃体a;

4、将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在氮气的气氛下以600℃的温度烧结,得到含玻璃封装器件。

实施例4

一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

1、将玻璃粉放置于坩埚内,随后将装有玻璃的坩埚方入高温炉真空炉内密封、抽真空保证真空度达到1×10-2mpa,加热到1200℃,至坩埚中的玻璃粉熔化,得到玻璃溶液;

2、将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,随后冷却退火,得到厚度为0.5mm的平板玻璃;

所述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为140℃,压制时间为3min。

所述冷却退火的温度为470℃,时间为50min。

3、对制得的平板玻璃表面进行抛光清洗处理、使玻璃表面清洁;随后使用激光切割机将玻璃加工成所需要形状,得到供后工序封装成品使用的玻璃体a;

4、将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在氮气的气氛下以900℃的温度烧结,得到含玻璃封装器件。

实施例5

一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

1、将玻璃粉放置于坩埚内,随后将装有玻璃的坩埚方入高温炉真空炉内密封、抽真空保证真空度达到1×10-2mpa,加热到1000℃,至坩埚中的玻璃粉熔化,得到玻璃溶液;

2、将玻璃溶液注入模具中真空压制成型,随后冷却退火,得到厚度为0.4mm的平板玻璃;

所述真空压制成型的真空度为1×10-2mpa,压制温度为120℃,压制时间为2min。

所述冷却退火的温度为450℃,时间为45min。

3、对制得的平板玻璃表面进行抛光清洗处理、使玻璃表面清洁;随后使用激光切割机将玻璃加工成所需要形状,得到供后工序封装成品使用的玻璃体a;

4、将金属外壳、玻璃体a和内部配件装配于封装壳体模具内,随后在氮气的气氛下以750℃的温度烧结,得到含玻璃封装器件。

对比例1

一种含玻璃封装器件的封装方法,所述封装方法包括以下步骤:

将玻璃粉加入粘合剂造成微粒、随后将玻璃微粒通过模具加压成玻璃毛坯、毛坯再通过加温将粘合剂排出、最后再将排完粘合剂玻璃毛坯和金属在通过高温800度与金属熔封成一体器件。

实验例1

为表明本申请封装方法制备得到的含玻璃封装器件具有强度高、透明度好的优势,进而有效缓解现有传统玻璃金属封装工艺在制备小型化电子器件中玻璃不透明,且玻璃强度较低的问题。现特对实施例1~5以及对比例1制备得到的含玻璃封装器件进行检测,具体检测结果如下:

综上所述,本申请上述封装方法由于玻璃溶液中不含有粘结剂,进而制得的玻璃体a中不含有气泡,也不存在粘结剂排出的步骤,进而其制得的含玻璃封装器件由不透明变成透明、玻璃强度和整个器件的强度均有明显的提高,制得的封装器件可以实现光学探测,有效缓解了现有传统玻璃金属封装工艺在制备小型化电子器件中玻璃不透明,且玻璃强度较低的问题。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1