Способ герметизации металлостеклянных и металлокерамических корпусов изделий электронной техники

Способ герметизации металлостеклянных и металлокерамических корпусов изделий электронной техники

Реферат

 

Использование: электронная техника. Сущность изобретения: для герметизации соединяемые поверхности покрывают припоем толщиной 20-80 мкм, размещают корпус и крышку в разведенном по плоскости соединения состоянии с ожидаемым по соединяемым поверхностям натягом величин 10-40 мкм, нагревают до температуры пайки и производят герметизацию сдвиганием крышки относительно корпуса с обеспечением необходимого натяга. 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления малогабаритных изделий полупроводниковых приборов и интегральных схем, и может быть использовано при разработке и производстве изделий акустопьезоэлектроники. Целью изобретения является снижение трудоемкости и экономия драгоценных металлов, в частности золота, используемого при герметизации бесфлюсовой пайкой в известном способе, и снижение трудоемкости подготовки и проведения процесса герметизации. На чертеже показано осуществление способа. Способ герметизации металлостеклянных и металлокерамических корпусов ИЭТ реализуется следующим образом. Предварительно металлизированные поверхности корпуса 1 и крышки 2 по плоскости соединения покрываются гальваническим способом, горячим лужением или др. способом слоем припоя (3), например ПОС-61 или др. толщиной 20-80 мкм. Размещают корпус и крышку в приспособлении в разведенном по плоскости соединения состоянии со смещением соединяемой крышки ниже уровня соединяемой поверхности основания на 10-40 мкм, нагревают до температуры пайки и производят герметизацию сдвиганием крышки относительно корпуса силой Р с обеспечением необходимого смещения соединяемых поверхностей крышки и основания в 10-40 мкм. В процессе сдвига крышки с расплавленным припоем относительно поверхности расплавленного припоя на основании происходит удаление сдвиганием окисных и др. загрязняющих пленок на жидкой поверхности припоя, обнажение чистых ювенильных слоев металла припоя и образование металлических связей с образованием герметичного соединения. Выбранные толщины слоя предварительного покрытия припоем крышки и основания корпуса, а также величины смещения соединяемой поверхности крышки ниже уровня соединяемой поверхности основания перед и в процессе герметизации обусловлены следующими причинами. Наименьшая толщина слоя предварительного покрытия 20 мкм определяется сложностью обеспечения плоскостности и плоскопараллельности покрытия и невозможностью обеспечить изготовления качественной оснастки с указанными точностями, обеспечивающий смещение соединяемых поверхностей крышки и основания при герметизации с меньшими величинами покрытия. Наибольшая толщина определяется тем, что превышение толщины в 80 мкм приводит к излишнему количеству припоя, нетоварному внешнему виду изделия, возможности попадания припоя внутрь изделия на активные элементы и их повреждению. Наименьшая толщина смещения соединяемой поверхности крышки ниже уровня соединяемой поверхности основания в 10 мкм обусловлена тем, что при меньшей величине погрешности изготовления деталей корпуса и приспособления для герметизации не обеспечивают высокого процента выхода герметичных изделий. Наибольшая величина смещения соединяемой поверхности крышки ниже уровня соединяемой поверхности основания в 40 мкм объясняется тем, что при большей величине может происходить отслаивание, отрыв наносимого предварительного слоя припоя от подслоя марганец-молибденовой пасты с нарушением адгезии или отслаиванием самой пасты, в случае наличия металлических деталей нарушение адгезии припоя и деформация корпуса. В процессе сдвига крышки с расплавленным припоем относительно поверхности расплавленного припоя на основании происходит удаление и сдвигание окисных и др. загрязняющих пленок на жидкой поверхности припоя, обнажение чистых ювенильных слоев металла и образование металлических связей с образованием герметичного соединения. При этом процесс отличается простотой и низкой трудоемкостью. Опробование процесса бесфлюсовой пайки проводилось на металлических макетах размерами крышки 10х10х1 и основания 10 х 10 х 1 с имитацией углубления колодца под кристалл размерами 8х8х0,5 и покрытием соединяемых поверхностей припоем ПОС-61 с толщиной 60-80 мкм. Натяг в 30-40 мкм обеспечивался установкой в приспособление с нагревом в вакууме до температуры пайки и герметизацией бесфлюсовой пайкой методом сдвига. Образцы проверялись на герметичность электронно-захватным методом со степенью герметичности 5 ^. 10^-5 л.мкм.рт.ст./с(10^-9 Вт).

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МЕТАЛЛОСТЕКЛЯННЫХ И МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОРПУСОВ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ, включающий предварительное покрытие соединяемых поверхностей корпуса и крышки последовательно металлической пленкой и слоем низкотемпературного припоя, установка соединяемых поверхностей крышки и основания параллельно друг другу, совмещение и прижатие крышки к основанию, нагрев до температуры пайки, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и экономии драгоценных металлов, толщину слоя припоя выбирают равной 20 80 мкм, после нагрева до температуры пайки для установки крышки и основания смещают соединяемую поверхность крышки ниже уровня соединяемой поверхности основания на 10 40 мкм, а для герметизации прикладывают усилие для горизонтального относительного сдвига крышки и основания до их совмещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1