[發(fā)明專利]毫米波T/R組件高導(dǎo)熱材料平行縫焊的工藝方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210011237.0
• 申請(qǐng)日: 2012-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102646607A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹為宇;謝義水
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所
• 主分類號(hào): H01L21/50
• 分類號(hào): H01L21/50;H01L21/56;H01L23/373;B23K11/00
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種毫米波T/R組件高導(dǎo)熱材料平行縫焊的工藝方法。

背景技術(shù)

毫米波模塊，特別是毫米波T/R組件是一種體積小，功能綜合性強(qiáng)，電性能指標(biāo)要求高，大量使用裸芯片，高頻電路環(huán)境適應(yīng)性差、封裝要求高，必須依靠封裝工藝來(lái)保障的部件。毫米波組件功率芯片受高頻電路分布參數(shù)效應(yīng)的影響，一般采用裸芯片直接安裝的工藝，毫米波組件的外殼就成了毫米波混合電路的整體封裝殼體。

為了不因控制旁路廉價(jià)元器件的失效而報(bào)廢整個(gè)昂貴的毫米波T/R組件，毫米波組件的封裝必須具有返修性和二次封裝實(shí)現(xiàn)性。平行縫焊工藝具有很好的返修與二次封裝特點(diǎn)，在器件封裝領(lǐng)域大量應(yīng)用，但在毫米波混合電路領(lǐng)域很少應(yīng)用。因?yàn)槠叫锌p焊要求全部采用低導(dǎo)熱材料實(shí)現(xiàn)蓋板自熔焊氣密封裝，而低導(dǎo)熱材料會(huì)使毫米波功率芯片在工作中溫升快速上升，輕則造成指標(biāo)偏移，毫米波功能失能，重則芯片燒損，組件失效。毫米波組件采用高導(dǎo)熱材料可以迅速導(dǎo)散芯片發(fā)熱，確保毫米波組件指標(biāo)的穩(wěn)定性，但高導(dǎo)熱材料散熱快，與平行縫焊大電流電阻熱聚熱材料自熔密封的原理違背，不能直接應(yīng)用。因此，目前毫米波大尺寸混合電路難于氣密封裝，又因平行縫焊工藝限制只能采用低導(dǎo)熱材料，難以快速導(dǎo)散功率芯片工作熱量。

現(xiàn)有技術(shù)有采用激光縫焊的，但激光對(duì)材料具有選擇性，且設(shè)備價(jià)格遠(yuǎn)高于平行縫焊設(shè)備，返修和二次封焊的工藝難度高，實(shí)現(xiàn)仍然有局限性。

目前，在國(guó)內(nèi)外發(fā)表的文獻(xiàn)上，還沒(méi)有以平行縫焊工藝完成高導(dǎo)熱材料氣密封裝的文獻(xiàn)報(bào)道，還未見(jiàn)直接應(yīng)用于毫米波T/R組件封裝工藝的應(yīng)用報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提出一種投資較少，成本低，制作簡(jiǎn)單方便，效率高，毫米波電路可靠穩(wěn)定的毫米波T/R組件高導(dǎo)熱材料平行縫焊的工藝方法。以解決目前毫米波組件因功率芯片散熱問(wèn)題而限制大功率毫米波T/R組件應(yīng)用的問(wèn)題。

本發(fā)明的上述目標(biāo)可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到：一種毫米波T/R組件高導(dǎo)熱材料平行縫焊的工藝方法，包括如下步驟，

（1）設(shè)計(jì)加工毫米波T/R組件電路的構(gòu)件和高導(dǎo)熱材料封裝殼體，預(yù)留材料高溫變形修正量與產(chǎn)品后期返修至少三次的Z向修正量；將具有高導(dǎo)熱材料、低導(dǎo)熱材料的毫米波組件加工成半成品，并對(duì)該半成品進(jìn)行電鍍處理；

（2）將高導(dǎo)熱材料組件殼體1、焊料2、低導(dǎo)熱材料聚熱環(huán)3裝夾到恒壓夾具中固定，調(diào)整夾具，使夾具模板上的各點(diǎn)彈力體6將低導(dǎo)熱材料聚熱環(huán)3與焊料2緊緊壓在高導(dǎo)熱材料組件殼體1上，然后放入在還原氣氛爐中加熱至焊料熔點(diǎn)以上40℃～60℃，至少保溫20分鐘取出；

（3）對(duì)高溫后的高導(dǎo)熱材料組件殼體1的變形量進(jìn)行修正，直接修正到設(shè)計(jì)尺寸與公差精度；

（4）半成品檢漏測(cè)試，

本發(fā)明與現(xiàn)有封裝工藝相比較，具有如下技術(shù)效果：

本發(fā)明采用高導(dǎo)熱材料與低導(dǎo)熱材料組合，確保了功率芯片的散熱好、返修和再密封操作簡(jiǎn)單，材料可實(shí)現(xiàn)均勻連續(xù)鍍涂，材料組織致密，焊料無(wú)斷點(diǎn)漏氣缺陷，兩種材料鍍涂金屬處理可有效保證焊料焊接強(qiáng)度；選擇的低導(dǎo)熱可焊接材料，作為大電流電阻焊高溫?zé)岷纳⒆钃鯇樱辉诘驼婵栈虻蛪毫ο聼o(wú)材料組織漏點(diǎn)；制作的高溫恒壓夾具夾持；焊料工作強(qiáng)度溫度至少高于后續(xù)最高流程溫度100℃，焊縫組織致密；焊接變形用高精度設(shè)備工藝修正確保了尺寸精度；半成品漏點(diǎn)定性檢測(cè)、電性能與可焊性鍍涂，材料電阻自熔焊氣密封裝，克服了現(xiàn)有平行縫焊工藝只適用于低導(dǎo)熱材料的缺陷。焊接完成后開(kāi)展了精密設(shè)備變形量修正，保證了設(shè)計(jì)要求尺寸精度；并具有：

1）投資較少，加工穩(wěn)定。本發(fā)明用高精度設(shè)備對(duì)焊接變形二次修正加工，尺寸精度高。平行縫焊設(shè)備可靠性高，操作性、維護(hù)性好，比激光設(shè)備投資少，對(duì)材料變化適應(yīng)性比激光強(qiáng)。

2）返修與二次密封方便。本發(fā)明采用專用金屬拆蓋設(shè)備，可阻止拆蓋多余物掉入電路形成斷路等危害，不傷低導(dǎo)熱材料聚熱環(huán)，可直接二次縫焊。

本發(fā)明解決了目前毫米波大尺寸混合電路難于氣密封裝又因平行縫焊工藝限制只能采用低導(dǎo)熱材料，難于快速導(dǎo)散功率芯片工作熱量問(wèn)題。

本發(fā)明適用于高頻電路高導(dǎo)熱封裝工藝。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明毫米波T/R組件高導(dǎo)熱材料平行縫焊的工藝方法流程圖。

圖2是本發(fā)明恒壓夾具的構(gòu)造示意圖。

圖3是半成品檢漏示意圖

圖4是平行縫焊示意圖。

圖中：1高導(dǎo)熱材料組件殼體，2焊料，3低導(dǎo)熱材料聚熱環(huán)，4夾具板，5螺栓，6彈力體，7低膨脹合金蓋板，8電極，9帶真空橡膠臺(tái)板。

具體實(shí)施方式