一種混合集成電路管殼針與基板連接裝置及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合集成電路封裝領(lǐng)域，特別是涉及一種混合集成電路管殼針與基板連接裝置及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在混合集成電路中，管殼包括管殼體11、管殼針12、玻璃絕緣子13和蓋板14。如圖1所示，管殼針12垂直穿過玻璃絕緣子13中心，管殼針12與管殼體11之間通過玻璃絕緣子13進(jìn)行隔離。
[0003]管殼體11的內(nèi)部設(shè)有基板15，基板15的正面設(shè)有基板正面焊盤18，背面設(shè)有基板背面焊盤，基板背面焊盤通過第一粘接層或第一焊接層17粘接或焊接于管殼體11的底部上表面。
[0004]基板15粘接或焊接固定后，管殼針12垂直穿過基板孔16。基板15的正面有布線層，其上組裝有各類元件，完成連接后構(gòu)成具有特定性能的電路。基板正面焊盤18通過焊錫19與管殼針12進(jìn)行連接，將電路輸入、輸出端通過管殼針12引出到管殼外部。
[0005]基板正面焊盤18與管殼針12之間通過手工焊接進(jìn)行焊接連接，其焊點(diǎn)形貌局部示意圖如圖2所示。由于管殼針12、基板孔16的尺寸存在加工誤差，因此，管殼針12的直徑小于基板孔16的直徑，典型的，管殼針12比基板孔16直徑小0.5_左右。同時(shí)由于基板15在粘接或焊接固定時(shí)可能產(chǎn)生偏差，因而，基板15粘接或焊接于管殼體11上后，管殼針12和基板孔16之間會(huì)留有一定間歇。由于間歇的存在，手工焊接時(shí)，熔融的焊錫19可能順著間歇流入基板孔16。嚴(yán)重時(shí)甚至流淌到基板15的下方，與管殼體11粘連，引起電路短路。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)中，混合集成電路管殼針12在焊接時(shí)，需對(duì)焊接焊錫量和焊接時(shí)間等進(jìn)行控制，并設(shè)置專門的檢驗(yàn)點(diǎn)，以避免手工焊接時(shí)焊錫流入基板孔16引起電路短路失效或隔離強(qiáng)度不合格。
[0007]另外，由于基板正面焊盤18的邊緣距離基板孔16邊緣有一定間距(典型為
0.3mm)，基板孔16邊緣與管殼針12之間又有一定的間歇(典型為0?0.5mm)，導(dǎo)致基板正面焊盤18邊緣與管殼針12的距離較遠(yuǎn)(典型為0.3mm?0.8mm)。因此，基板正面焊盤18與管殼針12之間的連接實(shí)際上是以焊錫局部橋連來實(shí)現(xiàn)的，橋連部分焊錫的平均跨度典型為0.55mm。
[0008]上述焊錫橋連結(jié)構(gòu)的可靠性差，尤其是當(dāng)焊點(diǎn)19圍繞管殼針12的焊接角度較小時(shí)，焊點(diǎn)長(zhǎng)期工作后可能會(huì)出現(xiàn)開裂的問題。實(shí)際生產(chǎn)中需要對(duì)焊錫量和焊接角度進(jìn)行控制來保證焊點(diǎn)的質(zhì)量和長(zhǎng)期工作可靠性。
[0009]因此，如何提高混合集成電路中管殼針與基板的焊接可靠性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種混合集成電路管殼針與基板連接裝置及其制作方法，有效的避免管殼針焊接時(shí)存在的焊錫可能流入基板孔的問題，增加焊點(diǎn)圍繞管殼針的焊接角度，避免焊錫橋連結(jié)構(gòu)，提高管殼針和基板焊接的質(zhì)量和長(zhǎng)期可靠性。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0012]—種混合集成電路管殼針與基板連接裝置，包括管殼針和基板，還包括位于所述管殼針與所述基板的基板正面焊盤之間的管殼針套環(huán)，所述管殼針套環(huán)包括半圓環(huán)部分和位于所述半圓環(huán)部分兩端用于與所述管殼針卡接的卡接部；
[0013]所述半圓環(huán)部分位于所述基板上方，所述半圓環(huán)部分的徑向內(nèi)側(cè)靠近所述管殼針；
[0014]所述半圓環(huán)部分的寬度大于所述基板正面焊盤靠近所述管殼針一側(cè)的邊緣與所述管殼針最近外周部的平均距離。
[0015]優(yōu)選的，所述卡接部具體為凸出圓弧部分，所述凸出圓弧部分位于所述半圓環(huán)部分的兩端，并且所述凸出圓弧部分的圓弧角度為20°?25。、圓弧寬度為0.25mm?0.3mm。
[0016]優(yōu)選的，所述管殼針套環(huán)的厚度為0.1mm?0.2mm。
[0017]優(yōu)選的，所述半圓環(huán)部分與所述管殼針可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述半圓環(huán)部分的內(nèi)徑比所述管殼針的直徑大0.01mm?0.02mm。
[0018]優(yōu)選的，所述半圓環(huán)部分的寬度比所述基板正面焊盤靠近所述管殼針一側(cè)的邊緣與所述管殼針最近外周部的平均距離大0.2mm?0.3mm。
[0019]本發(fā)明還提供一種混合集成電路管殼針與基板連接裝置的制造方法，包括以下步驟:
[0020]步驟a:制作管殼針套環(huán)；
[0021]步驟b:提供待進(jìn)行管殼針與基板焊接的混合集成電路；
[0022]步驟c:將管殼針套環(huán)固定在待焊接的管殼針上，固定后，管殼針套環(huán)位于待焊接的管殼針和基板正面焊盤之間；
[0023]步驟d:進(jìn)行管殼針和基板的手工焊接，用于連接管殼針、管殼針套環(huán)和基板正面焊盤。
[0024]優(yōu)選的，所述步驟a包括以下步驟:
[0025]步驟al:對(duì)管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)；
[0026]步驟a2:采用化學(xué)或電化學(xué)腐蝕等蝕刻工藝制作出帶有所述管殼針套環(huán)圖形的管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板；
[0027]步驟a3:在所述管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板表面電鍍可焊接層；
[0028]步驟a4:用鑷子等夾持工具夾住所述管殼針套環(huán)并折疊，分離所述管殼針套環(huán)和連接筋，得到所述管殼針套環(huán)成品。
[0029]優(yōu)選的，所述步驟a2中進(jìn)行蝕刻工藝之前，還包括:
[0030]步驟a2’:對(duì)所述管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板的正、反面設(shè)置掩膜層，其中所述管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板的正面位于所述連接筋上的半蝕刻區(qū)無需設(shè)置所述掩膜層。
[0031]優(yōu)選的，所述步驟a3具體為:在所述管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板的表面先設(shè)置厚度為1.3μηι?8.9μηι的鎳層，然后在所述鎳層的表面設(shè)置厚度為1.3μηι?5.7μηι的金層。
[0032]本發(fā)明所提供的混合集成電路管殼針與基板連接裝置，包括管殼針和基板，還包括位于管殼針與基板的基板正面焊盤之間的管殼針套環(huán)，管殼針套環(huán)包括半圓環(huán)部分和位于半圓環(huán)部分兩端用于與管殼針卡接的卡接部。該混合集成電路管殼針與基板連接裝置相比于現(xiàn)有技術(shù)增加了管殼針套環(huán)，并且通過將管殼針套環(huán)的半圓環(huán)部分的寬度設(shè)置為大于基板正面焊盤靠近管殼針一側(cè)的邊緣與管殼針最近外周之間的平均距離，可以有效的避免手工焊接時(shí)焊錫可能流入基板孔引起的電路短路失效或隔離強(qiáng)度不合格的問題。同時(shí)，相比于現(xiàn)有技術(shù)中管殼針和基板正面焊盤之間的手工焊接，本發(fā)明通過增加管殼針套環(huán)，使得焊點(diǎn)無焊錫橋連結(jié)構(gòu)，焊點(diǎn)圍繞管殼針的焊接角度更大，焊點(diǎn)的質(zhì)量和長(zhǎng)期工作可靠性更高。同時(shí)，本發(fā)明制作的管殼針套環(huán)精度高、平整度好、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、可批量生產(chǎn)、操作簡(jiǎn)單，在混合集成電路封裝工藝領(lǐng)域中具有較廣闊的使用價(jià)值及應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中混合集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中管殼針焊點(diǎn)形貌的局部示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明所提供的管殼針套環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明所提供的管殼針與基板連接裝置的制造方法流程圖；
[0038]圖5為本發(fā)明所提供的管殼針套環(huán)的制備工藝流程圖；
[0039]圖6為本發(fā)明所提供的管殼針套環(huán)銅網(wǎng)板的版圖示意圖；
[0040]圖7為圖6所示管殼針套環(huán)銅網(wǎng)版的局部放大示意圖；
[0041]圖8為本發(fā)明中所提供的套環(huán)固定工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖9為本發(fā)明中所提供的管殼針套環(huán)安裝示意圖；
[0043]圖10為本發(fā)明中所提供的管殼針與基板連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]附圖標(biāo)記如下:管