[發明專利]一種預制金錫焊料環的氣密性封裝蓋板及其制備方法

在審

• 申請號: 202210357892.5
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114883274A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 袁飛;王呂華;張玉君;于辰偉;王新宇;霍靜宇
• 申請（專利權）人: 合肥圣達電子科技實業有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/48
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明涉及電子元器件氣密性封裝領域，具體涉及一種預制金錫焊料環的氣密性封裝蓋板及其制備方法。蓋板包括蓋板本體和焊接在蓋板本體任意一面的金錫焊料環，蓋板本體為圓形或矩形薄片結構，金錫焊料環的形狀與蓋板本體形狀相匹配，金錫焊料環的材質Au80Sn20。本發明提供的蓋板將金錫焊料和鍍金蓋板進行預制，形成含有金錫焊料環的蓋板，可以很好解決現有技術中獨立焊料和獨立蓋板帶來的裝配效率低、裝配錯誤率高、焊接后外觀及可靠性不高等一系列問題，提高了加工效率，降低了報廢率，極大節省了資源。

技術領域

本發明涉及電子元器件封裝領域，具體地說是涉及一種預制金錫焊料環的氣密性封裝蓋板及其制備方法。

背景技術

電子元器件特別是高可靠電子元器件組裝、調試合格后，一般都需要進行封蓋處理，并且封蓋后殼體漏氣率需滿足GJB2440A-2006氣密性指標要求，這樣可以減少或阻止外部水汽、雜質、有害氣體等污染物對殼體內部電路的影響，保證內部電路在一個穩定的環境下工作，從而提高電子元器件的可靠性。目前，行業內氣密性電子元器件封蓋工藝主要有平行縫焊、儲能焊、激光焊、錫焊、金錫釬焊等。其中，平行縫焊及儲能焊一般應用于尺寸較大的外殼領域，激光焊主要用于復合材料或封口結構異型、復雜的條件下的封裝，錫焊主要針對低成本、低要求封蓋。

隨著技術的不斷發展，電子元器件特別是高端器件正在向小型化、多功能等方向發展，陶瓷尤其是多層陶瓷外殼在器件小型化方面具有無可比擬的優勢。針對小型化陶瓷或金屬氣密性外殼進行封蓋工藝成為了目前行業內比較棘手的問題。如果采用平行縫焊，對于陶瓷外殼來說，其封口處需額外釬焊金屬材料的封口環，才能保證焊接工藝的實施和焊接可靠性，否則無法直接在陶瓷外殼上進行封蓋，這無形中增加了封裝外殼的工藝難度和成本，并降低了產品合格品率，增加了元器件的成本。同時，其他幾種常規封蓋工藝如儲能焊、激光焊、錫焊等，要么工藝實施條件受限，要么不適合批量生產，要么封蓋可靠性達不到技術指標要求。剩下的金錫釬焊封蓋是目前解決氣密性電子元器件封蓋的理想工藝，針對此工藝，行業內一般做法為選用獨立的焊料和獨立的蓋板，然后進行組裝并釬焊，但這個過程操作繁瑣，蓋板容易出現錯位、效率低下等問題，嚴重者將導致產品報廢。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明的目的之一在于提供一種預制金錫焊料環的氣密性封裝蓋板。

本發明采用的技術方案為：

所述蓋板包括蓋板本體和焊接在蓋板任意一面的金錫焊料環，所述蓋板包括蓋板本體和焊接在蓋板本體任意一面的金錫焊料環，所述蓋板本體為圓形或矩形薄片結構，所述金錫焊料環的外部輪廓與所述蓋板本體的外部輪廓相匹配，所述金錫焊料環厚度為0.05～0.10mm，寬度為0.30～1.50mm，焊料為Au80Sn20。

優選的，所述蓋板厚度在0.2～0.4mm，蓋板材料為4J29合金或4J42合金。

優選的，所述金錫焊料環尺寸與和封裝蓋板配合使用的封裝外殼內尺寸相同，且所述金錫焊料環安裝后，外側邊緣與所述蓋板本體的外側壁齊平。

優選的，所述金錫焊料環采用激光焊或點焊的方式進行焊接。

優選的，所述金錫焊料環焊接前，對所述蓋板本體進行先鍍鎳、再鍍金處理。

優選的，鎳層厚度1.3～11.4μm，金層厚度在0.5～6.3μm；

本發明的目的之二在于提供一種制備上述預制金錫焊料的氣密性封裝蓋板的方法，該方法包括以下步驟：

S1.利用4J29合金或4J42合金根據需求加工出圓形或矩形蓋板本體；

S2.對蓋板本體進行先鍍鎳再鍍金處理；

S3.利用金錫焊料加工出金錫焊料環，所述金錫焊料環的大小與所述蓋板本體相匹配；