一种电子封装用对接式低阻引线及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种电子封装用对接式低阻引线及其制备方法，对接式低阻引线包括馈通引线段，所述馈通引线段的一端部对接一低阻引线段，所述馈通引线段的长度与封装玻璃的长度相配合；所述低阻引线段的材料选用电阻率小于馈通引线段的材料电阻率的金属材料，所述金属材料的电阻率≤2μΩ·cm。本发明专利技术通过电阻焊与钎焊方法将馈通引线段和低阻引线段焊接成一体。本发明专利技术制备的对接式低阻引线对接的强度高、电阻小，适合大电流通过；并耐高温，在950℃高温下不易退火变形。从而兼顾了功率电子器件外壳对引线的高引线载流和高引线排布密度的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子封装领域，具体地说是涉及一种电子封装用对接式低阻引线及其 制备方法。
技术介绍
随着混合集成电路功率外壳对集成度、功率密度的不断追求，功率电子器件的外 壳为金属外壳的引线需要兼顾大载流、引线排布密度高的特点，需要低阻引线的封装，以降 低额功耗。另外，由于散热性和气密性的要求，引线封装时多采用金属引线通过玻璃绝缘子 进行封装，形成了金属一玻璃一金属引线结构，所以要求金属引线与玻璃的热膨胀系数相 近，达到或接近匹配封接。 为了使引线热膨胀系数与玻璃相近，以符合玻璃-金属封接的可靠性要求，其通 常采用低膨胀合金材料如铁镍合金(如可伐合金、4J50合金等）或铁镍合金包铜引线材料 (如可伐包铜复合引线材料、4J50合金包铜复合引线材料等）制成的馈通引线，但其电阻仍 不适合大电流通过。另外，引线上较高的承载电流必然要求其直径较大，而电子器件所能提 供用于引线结构的空间却是有限的；由于高可靠、全密封金属封装外壳的可靠性、结构以及 工艺限制，引线的直径不能随载流要求而无限制地增大，所以常规的功率外壳引线难以同 时兼顾高引线载流和高引线排布密度的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的不足，特提供一种高载流和高排布密度的电子封装用 对接式低阻引线及其制备方法，在能满足金属-玻璃-金属封接的密封可靠性的同时，并降 低其电阻。 为了达到上述专利技术的目的，所采用的技术方案为： 一种电子封装用对接式低阻引线，包括馈通引线段，所述馈通引线段的一端部对 接一低阻引线段，所述馈通引线段的长度与封装玻璃的长度相配合；所述低阻引线段 的材料选用电阻率小于馈通引线段的材料电阻率的金属材料，所述金属材料的电阻率 < 2uQ?cm,。 优选的，所述金属材料选用无氧铜、锆青铜或弥散无氧铜。 优选的，所述馈通引线段材料的线膨胀系数为4_10ppm/°c。 优选的，所述馈通引线段的直径不小于低阻引线段的直径。 优选的，所述馈通引线段和低阻引线段通过同轴焊接连接成一体。 更优选的，所述焊接包括电阻焊接与钎焊。 本专利技术的另一个专利技术目的是提供一种电子封装用对接式低阻引线的制备方法，包 括以下步骤： (1) 将馈通引线段和低阻引线段的一端部打磨成端面平面度< 0.01mm、表面粗糙度 ^ 0. 8um； (2) 将打磨后的两端对接通过电阻焊接或钎焊的方法焊接成一整体； (3) 对其表面进行处理和机械加工。 优选的，所述步骤（2)中电阻焊接是指将馈通引线段、低阻引线段打磨的一端相对 穿套在电阻焊机的定位绝缘套内，其伸出定位绝缘套的长度不超过1mm;将定位绝缘套夹 持在焊接电极两侧，调节电阻焊机功率以达到馈通引线段和低阻引线段的熔点，瞬间放电 将两引线段焊接为一整体。 所述步骤（2)中钎焊接是指将馈通引线段、高温焊料和低阻引线段依次垂直装配 到烧结模具的垂直孔内，并置于窑炉内，在氮气保护下保温1〇±5分钟后冷却至常温，即将 馈通引线段和低阻引线段焊接成一整体；所述窑炉内温度高于高温焊料的熔点30-50°C。 更优选的，所述高温焊料为金铜合金焊料，所述金铜合金焊料中铜的质量分数不 低于20%。 本专利技术所采用的电阻焊机和烧结模具均为现有产品，其结构等均为已知技术。 本专利技术提供的一种电子封装用对接式低阻引线，是由馈通引线段和低阻引线段对 接焊接成的一根完整的对接式低阻引线，对其按照使用要求进行机械加工和表面处理后， 通过金属-玻璃-金属进行封接，将对接式低阻引线组装到功率电子器件金属外壳上。 其中低阻引线段材料的电阻率小于馈通引线段材料的电阻率，其为电阻率 低阻金属材料，优选为无氧铜、锆铜、弥散无氧铜等，它们的耐高温，在950°C高 温下不易退火变形。 馈通引线段的材料选用低膨胀金属引线材料，其线膨胀系数与封接玻璃的热膨胀 系数接近，为4-10ppm/°C，包括铁镍合金和铁镍合金包铜引线材料，铁镍合金有可伐合金、 4J50合金等，其电阻率>40yQ?cm，铁镍合金包铜引线材料有可伐包铜复合引线材料、 4J50合金包铜复合引线材料等，其轴向电阻率彡12iiQ?cm。而当馈通引线段采用可伐合 金或可伐包铜复合引线材料时，其线膨胀系数在4-6ppm/°C，符合匹配型玻璃-金属封接的 封接要求；采用4J50合金或4J50合金包铜复合引线材料时，其线膨胀系数8 - 10ppm/°C， 符合压力型玻璃-金属封接的封接要求。 本专利技术馈通引线段和低阻引线段的对接可采用电阻焊接与钎接，如果这两引线 段的最小直径> 1. 5mm优先采用电阻焊方法进行焊接成一体；而对于两引线段最大直径 < 1. 2mm优先采用钎焊方法进行焊接成一体。 所以，与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在： 1)、本专利技术中低阻引线段材料的电阻率小于馈通引线段材料的电阻率，其为电阻率Q?_，从而使对接式低阻引线适合大电流通过，并耐高温，在950°C高温下不易退火 变形。 2)、本专利技术中馈通引线段的材料选用低膨胀金属引线材料，其线膨胀系数与封接 玻璃的热膨胀系数接近，为4-10ppm/°C，从而满足金属-玻璃-金属封接的可靠性要求，使 玻璃与引线的封接界面能承受_65~175°C热交变而不会出现玻璃开裂。 3)、本专利技术选用的馈通引线段的直径比低阻引线段的直径略大，以防对接焊接时 出现错位使接触面的电阻增大。 4)、馈通引线段和低阻引线段的对接面需要先对其进行打磨抛光处理，使馈通引 线段和低阻引线段对接的端面平面度小于等于〇. 〇2mm，以减小对接接头的接触电阻。 5)、钎焊中所用的高温焊料优选金铜合金焊料，所述金铜合金焊料中铜的质量分 数不低于20%。以防止含铜的引线段受到金铜焊料的熔蚀及在后续的玻璃-金属封接中发 生焊料重熔。 6 )、本专利技术的电子封装用对接式低阻引线结构简单，加工方便，对接的强度高，成 本低，能承受950°C高温不断裂脱落，接头强度好，引线耐高温，不影响后续玻璃-金属熔封 工艺。 7)、本专利技术中的电阻焊方法操作简便，制作效率高，成本低，适合制作引线最小直 径> 1. 5_的电子封装用对接式低阻引线； 8)、本专利技术的钎焊方法可靠性高，适合制作引线最大直径< 1. 2mm的电子封装用对接 式低阻引线。 【附图说明】 图1为本专利技术引线封装在的功率电子器件金属外壳上示意图。 图2为本专利技术电阻焊时示意图。 图3为本专利技术钎焊时示意图。 图中：1_馈通引线段，2-低阻引线段，3-金属外壳，4-封装玻璃，5-焊接电极， 6_定位绝缘套，7-高温焊料，8-烧结模具。 【具体实施方式】 实施例1 : 如图1所示，电子封装用对接式低阻引线是由馈通引线段1和低阻引线段2的端部对 接通过电阻焊接或钎焊同轴焊接而成一体，所述低阻引线段2的材料选用电阻率小于馈通 引线段1的材料电阻率的金属材料，所述金属材料的电阻率< QKm。馈通引线段1的 长度与封装玻璃4的长度相配合、直径大于低阻引线段1的直径。 优选的，所述低阻引线段2的材料选用无氧铜、锆青铜或弥散无氧铜。馈通引线段 1为低膨胀金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子封装用对接式低阻引线，包括馈通引线段，其特征在于：所述馈通引线段的一端部对接一低阻引线段，所述馈通引线段的长度与封装玻璃的长度相配合；所述低阻引线段的材料选用电阻率小于馈通引线段的材料电阻率的金属材料，所述金属材料的电阻率≤2μΩ·cm。

【技术特征摘要】
1. 一种电子封装用对接式低阻引线，包括馈通引线段，其特征在于：所述馈通引线段 的一端部对接一低阻引线段，所述馈通引线段的长度与封装玻璃的长度相配合；所述低阻 引线段的材料选用电阻率小于馈通引线段的材料电阻率的金属材料，所述金属材料的电阻 率< 2 u Q ? cm。2. 根据权利要求1所述的电子封装用对接式低阻引线，其特征在于：所述金属材料选 用无氧铜、锆青铜或弥散无氧铜。3. 根据权利要求1所述的电子封装用对接式低阻引线，其特征在于：所述馈通引线段 材料的线膨胀系数为4-10ppm/°C。4. 根据权利要求1所述的电子封装用对接式低阻引线，其特征在于：所述馈通引线段 的直径不小于低阻引线段的直径。5. 根据权利要求1所述的电子封装用对接式低阻引线，其特征在于：所述馈通引线段 和低阻引线段通过同轴焊接连接成一体。6. 根据权利要求5所述的电子封装用对接式低阻引线，其特征在于：所述焊接包括电 阻焊接与钎焊。7. -种如权利要求1-6任一项所述的电子封装用对接式低阻引线的制备方法，其特征 在于：包括以下步骤： (...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚云辉，张志成，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34