一种用于控制内部水汽含量的封装装置的制作方法

本实用新型属于通讯用表面贴装晶体振荡器制备装置技术领域，尤其涉及一种用于控制内部水汽含量的封装装置。

背景技术：

目前，现有封装方式有激光封焊，激光封焊会产生多余气体，虽然有真空泵进行排气，但或多或少会对振荡器的频率稳定度和长期工作可靠性产生影响。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

激光封焊会产生多余气体，如果存在气体的吸附和释放现象，表面贴装晶体振荡器会随着环境温度和湿度等的变化而反复无常，会造成频率无规则变化，高低温性能变差，或在某个温度点下频率产生跳变等现象；封焊过程中蒸发金属膜会产生氧化现象，氧化使蒸发金属膜受到腐蚀和破坏而变得结构松散，加剧表面张力的反复变迁，最终使晶体振荡器的老化特性变差，可靠性降低。

解决以上问题及缺陷的难度和意义为：

封焊工艺是表面贴装晶体振荡器长期工作可靠性的关键技术，采用平行封焊的方法，可有效的解决频率老化，提高晶体振荡器的密封性及长期工作稳定性。

平行封焊工艺能够基本消除含有杂质和水汽的气体的吸附和释放，保证产品的密封性，提高表面贴装晶体振荡器的精度，封焊时几乎没有热量对晶体振荡器产生影响，封焊过程中晶体振荡器处于干燥洁净气体密封的空腔内，会大大降低晶体振荡器的老化率。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于控制内部水汽含量的封装装置。

本实用新型是这样实现的，一种用于控制内部水汽含量的封装装置设置有封装基座，所述封装基座上键合有晶片、ic集成电路、金属引出端；所述晶片、ic集成电路、金属引出端的外侧安装有上盖。

进一步，所述封装基座采用陶瓷封装基座。

进一步，所述封装基座设置有银焊层，所述银焊层的底部设置有可伐环，所述银焊层的上层依次设置有金属涂层、陶瓷环、陶瓷基板。

进一步，所述ic集成电路由晶体振荡电路、脉冲合成和控制电路、输出缓冲器组成。

进一步，所述上盖采用金属可伐盖。

进一步，所述封装方法采用平行封焊，通过采用金属环和金属盖的电阻焊焊接，封焊时几乎没有热量对晶体振荡器产生影响。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

第一、用于控制内部水汽含量的封装装置采用平行封焊，通过采用金属环和金属盖的电阻焊焊接，封焊时几乎没有热量对晶体振荡器产生影响。

第二、通过对气体吸附和质量吸附的控制，氮气露点和抽真空充氮气循环的参数的确定，可确保晶体振荡器的可靠性和长期工作的稳定性。

第三、对压力继电器和电气设定数据的调整参数进行固化，有效保证封焊的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的表面贴装晶体振荡器封装基座图。

图2是本实用新型实施例提供的表面贴装晶体振荡器结构图。

图中：1、上盖；2、可伐环；3、晶片；4、银焊层；5、金属涂层；6、ic集成电路；7、陶瓷环；8、陶瓷基板；9、金属引出端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于控制内部水汽含量的封装装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

将晶片3、ic集成电路6、金属引出端9键合到陶瓷封装基座上，形成待封焊产品，其中晶片是利用逆压电效应产生相应的电信号，通过ic集成电路对其电信号进行采集处理后形成稳定的所需要的频率信号，最后采用平行封焊工艺，将待封焊产品和上盖1一起封焊形成一定尺寸的表面贴装晶体振荡器。

封装基座采用陶瓷封装基座，由可伐环2、银焊层4、金属涂层5、陶瓷环7、陶瓷基板8组成。

ic集成电路6由晶体振荡电路、脉冲合成和控制电路、输出缓冲器组成，可减少功率损耗和晶体驱动电流。

影响表面贴装晶体振荡器内部水汽含量的主要因素有两个方面：1、操作箱内环境偏高温度和较大湿度会造成封装后振荡器内部水汽含量偏大；2、晶体振荡器的密封性较差，使得封装后的产品再次有水汽渗入。

所述封装装置在封焊过程中制定如下对策：1、确保细检漏的指标控在1×10^-9pam3/s以上，优化封焊的工艺参数，熟悉外壳和基座的封焊条件，对封焊夹具和电极定时打磨修整；2、将待封焊产品放入除湿柜中进行除湿，湿度控制在0-3％，放置24小时；3、将产品从除湿柜中取出，放入待封焊仓中，充入99.999％的高纯氮气进行除湿，循环3次；4、操作箱内使用99.999％的液态氮气压力保持正压，封焊时的氮气露点控制在-40℃以下。

所述封装结构由封装基座、晶片、ic集成电路、上盖组成，其中封装基座由可伐环、银焊层、金属涂层、陶瓷环、陶瓷基板组成；晶片是经过清洗腐蚀、真空镀膜、上片、点胶、固化、频率微调、真空退火工艺后达到设计频率值的谐振件；ic集成电路由晶体振荡电路、脉冲合成和控制电路、输出缓冲器组成；上盖是金属可伐盖。

所述的封装基座采用陶瓷封装基座，由可伐环2、银焊层4、金属涂层5、陶瓷环7、陶瓷基板8组成，这种基座的优点是尺寸小、密封性优良、抗回流焊性能好，缺点是这种结构的陶瓷基座金属环结构复杂，成本高，批量生产能力较弱。

所述ic集成电路由晶体振荡电路、脉冲合成和控制电路、输出缓冲器组成，可减少功率损耗和晶体驱动电流，晶体振荡电路由晶体或者外部时钟控制，当振荡器电路开始工作，并达到稳定状态后，电路处于默认输出状态，通过外部高低电平实现脉冲合成和控制电路，最后到输出缓冲器，实现指定频率信号的输出。

所述的封装方法是：将晶片3、ic集成电路6、金属引出端9键合到陶瓷封装基座上，形成待封焊产品；使用专用的平行封焊机，检查密封后打开电源，进入自检定位状态，自检完成后进入自动工作状态，核对表面贴装晶体振荡器所使用的封焊夹具，待露点达到-40℃以下开始工作，打开真空箱进料舱门，将待封焊产品和上盖1一起放入真空箱内，并顺时针锁紧真空箱外门；进入抽真空充氮气的循环，烘烤完成后按压运行操作开关，一批封焊送料结束后，将产品送检漏工序，在封焊结束后，关掉封焊控制器的电源和机台后部的总电源开关；封焊产品检漏合格后，送至下一步工序。

最终封焊检漏合格后，利用iva110-s内部气体分析仪对表面贴装晶体振荡器进行水汽含量检验，测试环境温度为23℃，环境湿度为24％rh，测试数据如下表所示：

注：nd表示未探测到。

通过对一批表面贴装晶体振荡器进行抽样检验，从上表的水汽含量测试数据分析可知，通过上述封装装置和封装方法最终可实现控制内部水汽含量小于5000ppm、密封性好、细检漏的漏率小于1×10^-9pam³/s的表面贴装振荡器，确保长期工作稳定性。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。