[其他]硅元件全硬封結構

無效

• 申請號: 87203423
• 申請日: 1987-07-04
• 公開（公告）號: CN87203423U
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發明（設計）人: 段祥照;涂繼平;于海波
• 申請（專利權）人: 國家機械工業委員會沈陽儀器儀表工藝研究所
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00
• 代理公司: 沈陽市專利事務所
• 代理人: 高友才

本實用新型是用于擴散硅力敏元件及硅元件封接用的全硬封結構。

目前與本實用新型結構相近的結構，是日本日立株式會社所采用的低膨脹合金制成的金屬支架管，這種金屬支架管的封口無杯口型結構，中部無環口結構。這樣結構的金屬支架管對于應力無法消除，特別是溫度沖擊產生的應力必然影響硅元件的性能。在金屬支架管與玻璃圓孔片。玻璃圓孔片與硅杯之間，有兩道靜電封口，四個高光學表面，對于低膨脹合金與玻璃封口的靜電封接過程中要在高真空環境下進行，所以工藝環節多，設備昂貴。

目前國內沒有擴散硅和硅元件全硬封結構。而是靠膠封，膠封的元件穩定性低，成品率低。

本實用新型的目的是提供一種設備投資少，工藝簡單，在一般環境下便可進行加工，穩定性可靠，成品率高的全硬封結構。

本實用新型是這樣實現的：改兩道靜電封口結構為一道封口結構，并針對某些合金熱導率大于硅和玻璃的特性，將金屬支架管的封口設計成杯口型，再與玻璃座燒封。這種杯口型結構連接應力容量大，緩沖效果好，具有消除應力的作用。同時，在金屬支架管上設計了屏蔽外部應力的環口，金屬支架管根據硅元件的實際需要，可設計成不帶連接板或帶連接板的兩種型式。帶有連接板的金屬支架管根據需要可加工成整體的，也可分別加工后焊接在一起。

本實用新型具有設備投資少，工藝簡單，在常規條件下便能進行生產加工，采用本實用新型結構制作的元件穩定可靠，成品率達90％以上，在－40℃～＋150℃條件下五次溫度循環沖擊后，總體抗拉強度≥70kgf／cm²，漏率≤10⁹lt／S。硅芯片的電參數與封接前相比無變化。從根本上解決了擴散硅力敏元件及硅元件的全硬封問題。

現結合附圖對本實用新型作進一步描述。

圖1是本實用新型的主視圖。

圖2是本實用新型無連接板金屬支架管的剖視圖。

圖3是本實用新型帶有焊接連接板的金屬支架管的剖視圖。

圖4是本實用新型帶有連接板并整體加工的金屬支架管的剖視圖。

圖1～4是本實用新型的一種具體實施例。本實用新型全硬封結構由外殼1、陶瓷引線板2、金屬絲3、硅杯4、玻璃座5、帶有杯口型封口8與環口9的金屬支架管6、連接板7組成。關鍵選用合適的合金制作金屬支架管6，我們選用K₂合金是由我們設計的熱膨脹系數α值和轉變點的一種國產合金。金屬支架管在結構設計上使其封口8為杯口型，并設計有屏蔽外部應力的環口9，根據硅元件的具體要求，將金屬支架管6設計成不帶有連接板7或帶有連接板7的兩種型式；帶有連接板7的金屬支架管6可根據具體情況，又可分為整體式的金屬支架管6與連接板7是一體加工出來的。分離式的是先分別將金屬支架管6與連接板7加工出來，然后再焊接在一起。把加工好的金屬支架管6與玻璃座5燒封后拋光，再將拋光后的玻璃座5的上端面與拋光的硅杯4靜電封接。

本實用新型改兩道靜電封口為一道封口，減少了工藝環節，降低了溫度沖擊產生的應力對硅元件的影響，提高了硅元件的穩定性和成品率，成品率達90％以上。采用本實用新型制作出的硅元件，在－40℃～＋150℃五次溫度循環沖擊后，總體抗拉強度≥70kgf／cm²，漏率≤10⁹lt／S。硅芯片的電參數與封接前相比無變化，從根本上解決了擴散硅力敏元件及硅元件的全硬封這一難題。

漏率單位為：升、托／秒，含義是每秒鐘內在一定的氣壓下滲漏的氣體體積升數。

抗拉強度單位為：kgf／cm²，千克、力／平方厘米，含義是每平方厘米所承受的力的大小。