随着当今微电子产品朝着高性能、超小型化、多功能的方向发展,器件功率增大,封装体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个重要因素。以金属为外壳的封装是一种高精度封装技术,具有优异的导电性能及电性能,而且气密性好,不受外界环境因素的影响。重点介绍厚膜混合集成电路平行缝焊封装工艺,探究平行缝焊封装过程中容易出现的玻璃绝缘子裂纹问题,分析并给出处理方案,以保证生产中产品的封装质量。
1 引言
厚膜混合集成电路使用已经超过50年,在20世纪60年代初期,厚膜混合集成电路广泛用于武器系统中,如民兵洲际弹道导弹等。其被广泛采用的主要原因是它与标准的印刷电路板相比,增加了可靠性并缩小了体积。厚膜混合集成电路广泛应用于导弹、卫星、飞行器、直升机、手持武器、舰载设备和潜艇导航设备,得益于混合电路缩小了体积的一个军用系统是休斯飞机公司为F-14飞机和F/A-18飞机制造的机载数据处理器。一些混合集成电路,如由国家半导体公司生产的HS9151电源变换器被设计得能耗散大量的功率。
厚膜混合集成电路的应用领域越来越广泛,市场前景广阔,国内外供应商也纷纷涌现。与此同时,用户对产品质量的要求迫使市场指向厚膜混合集成电路的研制与工艺技术的提升层面上。为厚膜混合集成电路选择部件,首先要选择的是封装,因为混合电路是脆弱的并且对大气污染敏感,必须用某种形式的封装来保护它们。正确地选择满足顾客需要的封装,对厚膜混合电路制造者来说十分重要。
随着当今微电子产品朝着高性能、超小型化、多功能的方向发展,器件功率增大,封装体的散热特性已成为选择合适封装技术的一个重要因素。以金属为外壳的封装是一种高精度封装技术,具有优异的导电性能及热性能,而且气密性好,不受外界环境因素的影响。
2 平行缝焊封装工艺研究主要内容
金属封装虽然使用时散热好、气密性好,优点很多,但是在金属封装过程中也会出现一些问题,平行缝焊封装是金属封装的一种重要形式,以下重点介绍厚膜混合集成电路平行缝焊封装工艺,探究其封装过程中容易出现的问题,分析并给出处理方案,以保证生产中产品的封装质量。
2.1 平行缝焊封装工艺简介
金属管壳封装是厚膜混合电路最常用的封装方式。
厚膜混合集成电路的金属封装工艺主要采用的是平行缝焊技术,它是借助于平行缝焊系统,由通过计算机程序控制的高频电流脉冲所产生的局部热能使外壳底座与盖板熔合,以形成气密性封装的一种工艺手段。
2.2 平行缝焊封装工艺在生产中易出现的问题
金属管壳平行缝焊过程中各种参数要根据电路金属管壳的各种材质和特性进行调整,否则可能会出现因金属管壳玻璃绝缘子出现不合格裂纹而造成外观目检判定不合格,影响产品合格率。
2.3 分析问题原因
金属管壳玻璃绝缘子出现不合格裂纹的原因很多,影响金属管壳玻璃绝缘子产生裂纹的4个因素,经过调查并认真讨论分析,结合实际情况得到如下结论:
(1)人员有多年的工作经验,业务精通,能够准确按照文件以及操作规程进行正常生产;
(2)现有平行缝焊机(SM8500型平行缝焊系统)以及氦质谱检漏仪定期按时质检,不影响正常使用,调整设备参数后,同一批金属管壳玻璃绝缘子出现裂纹的程度不同;
(3)到金属管壳生产厂家调查后,发现其玻璃绝缘子材料有两种,经生产使用,进行对比后发现其中质密深绿的玻璃绝缘子出现裂纹较少,与厂家协商后全部换用此类玻璃绝缘子;
(4)操作人员经过厂家设备培训,能够正常操作,设备投入生产使用时间不长,不会造成设备能力缺陷。
经上述分析,设备参数的调整是导致金属管壳玻璃绝缘子出现不合格裂纹的要因。
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