一種預置金錫蓋板及其制造方法
【專利說明】一種預置金錫蓋板及其制造方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及微電子焊接技術領域，尤其涉及一種預置金錫蓋板，以及該蓋板的制造方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]氣密性封裝，是指完全能夠防止污染物(液體和固體)的侵入和腐蝕的封裝。在電子技術領域，氣密性封裝可以有效保護芯片；尤其是防止外來環(huán)境侵害；主要是指水汽引起的金屬間電解反應會導致金屬腐蝕，引起芯片的短路、斷路與破壞；從而提高電路、特別是有源器件的可靠性。
[0005]金屬材料具有最優(yōu)良的水分子滲透阻絕能力，因此，金屬氣密性封裝主要應用于需要高可靠性的電子封裝領域。金屬封裝通常采用鍍鎳或金的金屬基座固定芯片，從而實現氣密性以及良好的熱傳導和電屏蔽。
[0006]金屬氣密封裝工藝中，使用得最廣泛的便是釬焊工藝。傳統(tǒng)的釬焊工藝流程是:制作用于氣密封裝的基板一制作預成型焊片一基板定位一預成型焊片定位一釬焊。但是在實際生產過程中，該工藝流程復雜且難以操作，尤其是在亟需自動化的生產過程中，其工作效率極低，產品成品率低，這極大影響了工業(yè)化自動化的進程和發(fā)展。
[0007]

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種預置金錫蓋板及其制造方法，采用該方法制備的預置金錫蓋板，可以解決氣密封裝蓋板和預成型焊片對位不準、氣密性差、難以自動化生產等問題。
[0009]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種預置金錫蓋板，包括:可伐合金蓋板、以及焊框，所述可伐合金蓋板由里至外依次包括:可伐合金片狀板材、鍍鎳層以及鍍金層；所述焊框是Au80Sn20共晶合金釬料制成的與可伐合金蓋板的尺寸大小相適應框；所述可伐合金蓋板與所述焊框通過熔化位于焊框四角接觸的對應點進行冶金結合。
[0010]優(yōu)選的技術方案是，所述可伐合金蓋板是4J29可伐合金，或4J42可伐合金。
[0011]優(yōu)選的技術方案是，所述鍍鎳層電鍍5 μπι的鎳。
[0012]優(yōu)選的技術方案是，所述鍍金層電鍍1.5 μπι的金。
[0013]優(yōu)選的技術方案是，所述焊框是圓環(huán)。
[0014]本發(fā)明還提供了制造上述一種預置金錫蓋板的方法，包括如下的步驟:
1、制板，將Fe54Col7Ni29，即4J29可伐合金，或Fe58Ni42，即4J42可伐合金，采用精密刻蝕的方法，制備成片狀板材的可伐合金蓋板I ; 2、電鍍，使用電鍍的方法，在上述步驟I中獲得的可伐合金蓋板I外表面，電鍍5μπι厚度的鎳層，然后，再電鍍1.5 ym厚度的金層；
3、預成型焊片，將Au80Sn20合金鑄錠壓制成箔帶材；然后，將箔帶材沖制成矩形框，制成Au80Sn20共晶合金焊框2 ；
4、焊接，
(I )、將步驟2中電鍍有鎳層和金層的可伐合金蓋板I放置于與電阻點焊電機電極相連的夾具中；
(2)、將步驟3中制成的Au80Sn20共晶合金焊框2的外邊沿對準可伐合金蓋板I外邊沿，并放置于其表面上；
(3)、將電阻焊參數設置為:焊接電流:75A，焊接時間:25ms，電極壓力:0.5牛頓；
(4)、分別在上述可伐合金蓋板I的四角11、22、33、44處通電進行電阻焊接。
[0015]本發(fā)明的預置金錫蓋板及其制造方法，可實現了鍍鎳金可伐合金蓋板與Au80Sn20預成型合金焊片的牢固結合，一方面解決了兩者的對位問題，另一方面又使得兩者牢固結合，最后使得傳統(tǒng)生產工藝得到改善，提高了生產效率，保證了氣密性，提高產品的合格率。
[0016]
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明預置金錫蓋板的結構示意圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]下底面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0020]如圖1所示，是本發(fā)明的預置金錫蓋板，包括:
采用Fe54Col7Ni29，即4J29可伐合金，或Fe58Ni42，即4J42可伐合金制成的可伐合金蓋板I ;
該可伐合金蓋板I的表面周邊連接有采用Au80Sn20共晶合金釬料制成的焊框2 ;在其他的應用中，焊框2的形狀可為圓環(huán)。
[0021]該Au80Sn20共晶合金焊框2與可伐合金蓋板I的尺寸大小相適應；
該可伐合金蓋板I與Au80Sn20共晶合金焊框2之間，通過熔化位于Au80Sn20共晶合金焊框2的四個角部11、22、33、44與該可伐合金蓋板2接觸的對應點形成冶金結合、牢固連接。
[0022]本發(fā)明的預置金錫蓋板，其制造方法包括如下的工藝步驟:
1、制板
將Fe54Col7Ni29，即4J29可伐合金，或Fe58Ni42，即4J42可伐合金，采用精密刻蝕的方法，制備成片狀板材的可伐合金蓋板I。
[0023]2、電鍍使用電鍍的方法，在上述步驟I中獲得的可伐合金蓋板I外表面，電鍍5 μπι厚度的鎳層，然后，再電鍍1.5 μπι厚度的金層。
[0024]3、預成型焊片
將Au80Sn20合金鑄錠壓制成箔帶材；然后，將箔帶材沖制成矩形框，制成Au80Sn20共晶合金焊框2。
[0025]4、焊接
(I )、將步驟2中電鍍有鎳層和金層的可伐合金蓋板I放置于與電阻點焊電機電極相連的夾具中；
(2)、將步驟3中制成的Au80Sn20共晶合金焊框2的外邊沿對準可伐合金蓋板I外邊沿，并放置于其表面上；
(3)、將電阻焊參數設置為:焊接電流:75A，焊接時間:25ms，電極壓力:0.5牛頓；
(4)、分別在上述可伐合金蓋板I的四角11、22、33、44處通電進行電阻焊接。
[0026]可伐合金蓋板I與Au80Sn20共晶合金焊框2的四個點對準放置，通過電阻焊熔化位于Au80Sn20共晶合金焊框2的四個角部11、22、33、44與可伐合金蓋板I接觸的部分；Au80Sn20共晶合金焊框2熔化的四個點與與可伐合金蓋板I的四個點形成冶金結合，從而實現牢固連接。
[0027]最后需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，而不是對本發(fā)明技術方案的限定，任何對本發(fā)明技術特征所做的等同替換或相應改進，仍在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種預置金錫蓋板，包括:可伐合金蓋板、以及焊框，其特征在于，所述可伐合金蓋板由里至外依次包括:可伐合金片狀板材、鍍鎳層以及鍍金層；所述焊框是Au80Sn20共晶合金釬料制成的與可伐合金蓋板的尺寸大小相適應的矩形框；所述可伐合金蓋板與所述焊框通過熔化位于焊框四角接觸的對應點冶金結合。2.如權利要求1所述的一種預置金錫蓋板，其特征在于，所述可伐合金蓋板是4J29可伐合金，或4J42可伐合金。3.如權利要求1所述的一種預置金錫蓋板，其特征在于，所述鍍鎳層電鍍5μπι的鎳。4.如權利要求1所述一種預置金錫蓋板，其特征在于，所述鍍金層電鍍1.5 μπι的金。5.如權利要求1所述一種預置金錫蓋板，其特征在于，所述焊框是矩形框。6.制造如權利要求1所述的一種預置金錫蓋板的方法，其特征在于，包括如下的步驟:. 1、制板，將Fe54Col7Ni29，即4J29可伐合金，或Fe58Ni42，即4J42可伐合金，采用精密刻蝕的方法，制備成片狀板材的可伐合金蓋板I ; . 2、電鍍，使用電鍍的方法，在上述步驟I中獲得的可伐合金蓋板I外表面，電鍍5μπι厚度的鎳層，然后，再電鍍1.5 ym厚度的金層；. 3、預成型焊片，將Au80Sn20合金鑄錠壓制成箔帶材；然后，將箔帶材沖制成矩形框，制成Au80Sn20共晶合金焊框2 ； . 4、焊接， (1 )、將步驟2中電鍍有鎳層和金層的可伐合金蓋板I放置于與電阻點焊電機電極相連的夾具中； (2)、將步驟3中制成的Au80Sn20共晶合金焊框2的外邊沿對準可伐合金蓋板I外邊沿，并放置于其表面上； (3)、將電阻焊參數設置為:焊接電流:75A，焊接時間:25ms，電極壓力:0.5牛頓； (4)、分別在上述可伐合金蓋板I的四角11、22、33、44處通電進行電阻焊接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預置金錫蓋板，包括：可伐合金蓋板、以及焊框，所述可伐合金蓋板由里至外依次包括：可伐合金片狀板材、鍍鎳層以及鍍金層；所述焊框是Au80Sn20共晶合金釬料制成的與可伐合金蓋板的尺寸大小相適應框；所述可伐合金蓋板與所述焊框通過熔化位于焊框四角接觸的對應點實現冶金結合。本發(fā)明還公開了該金錫蓋板的制造方法。本發(fā)明的預置金錫蓋板及其制造方法，可實現了鍍鎳金可伐合金蓋板與Au80Sn20預成型合金焊片的牢固結合，一方面解決了兩者的對位問題，另一方面兩者牢固結合，使得傳統(tǒng)生產工藝得到改善，提高了生產效率，保證了氣密性，提高產品的合格率。
【IPC分類】B23K11/11, H01L23/10
【公開號】CN104952808
【申請?zhí)枴緾N201510319413
【發(fā)明人】陳衛(wèi)民
【申請人】廣州先藝電子科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月12日