电子封装外壳制造技术

本申请涉及一种电子封装外壳，其特征在于，包括：护板，所述护板为弥散铝铜材质；过渡环，所述过渡环的其中一面与所述护板的其中一面钎焊连接，所述过渡环为无氧铜材质；壳体，所述壳体内部中空且至少有一个端面开口，所述壳体其中一个开口的端面与所述过渡环钎焊连接，所述壳体为4J50膨胀合金材质；所述护板与所述壳体通过所述过渡环连接。本申请采用具有优异的高导热、高强度、高硬度、耐盐雾性能的弥散铝铜材质作为护板，采用与弥散铝铜的膨胀系数相差较小的无氧铜作为过渡环的制备材料，改善了弥散铝铜与4J50膨胀合金直接钎焊在一起而可能出现的变形、焊缝、残余内应力无法释放、气密性差的问题，提高电子封装外壳整体结构的强度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
电子封装外壳


[0001]本申请涉及电子封装的领域，尤其是涉及一种电子封装外壳。

技术介绍

[0002]随着封装技术向高集成度、多层次及短、小、轻、薄的方向发展，对电子封装材料的品种设计、制造技术和工艺水平提出了更高的要求，不仅要求封装外壳具有高导热性能，还要具有高强度、高硬度、耐盐雾性能。对于军工领域来说，常常涉及到高集成度的大功率产品，因此对电子封装外壳的性能要求更高。
[0003]军用电子封装外壳主要由护板、壳体以及用于连接护板和壳体的过渡环组成，护板起到防护作用，对于性能的要求最高，壳体用于容纳电子元器件，过渡环起到减缓壳体和护板之间封接应力的作用。
[0004]壳体上通常安装有若干陶瓷绝缘子，陶瓷绝缘子的一端通过外引线与外部电路连接，另一端伸入到封装外壳内部与半导体芯片相连接，起到连接内部芯片和外部电路的作用。为了保证壳体的耐盐雾、耐高低温、耐冲击性能，壳体的材质一般采用4J50膨胀合金材质，4J50膨胀合金与陶瓷绝缘子膨胀系数更接近，钎焊气密性好。
[0005]基于防护作用的原因，护板对于材料性能的要求更高，常用的材料如10#钢、可伐铁镍钴合金、钨铜等高强度材料，通常采用Sus304、10#钢、4J29膨胀合金、4J50膨胀合金等作为过渡环的用材。但是这些材料相互间膨胀系数相差较大，且硬度都很高，钎焊在一起时会出现护板翘曲变形、护板焊缝、残余内应力无法释放、气密性差等问题。

技术实现思路

[0006]为了改善军用电子封装外壳各部件材料在钎焊时过渡效果不佳的问题，本申请提供一种电子封装外壳。
[0007]本申请提供的一种电子封装外壳采用如下的技术方案：
[0008]一种电子封装外壳，包括：
[0009]护板，所述护板为弥散铝铜材质；
[0010]过渡环，所述过渡环的其中一面与所述护板的其中一面钎焊连接，所述过渡环为无氧铜材质；
[0011]壳体，所述壳体内部中空且至少有一个端面开口，所述壳体其中一个开口的端面与所述过渡环钎焊连接，所述壳体为4J50膨胀合金材质；
[0012]所述护板与所述壳体通过所述过渡环连接。
[0013]通过采用上述技术方案，弥散铝铜具有优异的高导热、高强度、高硬度、耐盐雾性能，弥散铝铜的膨胀系数为16.6*10
‑6／℃，硬度（HV）为:166 kgf/mm2，导热系数介于钨铜（220 W/(m
·
K)）以及纯铜（390 W/(m
·
K)）之间，能够很好地满足军工领域对于电子封装外壳的高性能要求，但4J50膨胀合金与弥散铝铜的膨胀系数差异较大，且这两种材料硬度都很高，4J50膨胀合金的膨胀系数为10.6*10
‑6／℃，硬度（HV）为:135 kgf/mm2，这两种材料直
接钎焊在一起会出现变形、焊缝、残余内应力无法释放、气密性差的问题，而无氧铜的膨胀系数为18.6*10
‑6／℃，与弥散铝铜的膨胀系数相差小，硬度也更低，钎焊时相当于进行退火处理，延伸率能够达到8%~30%，延伸性好，能够很好地与弥散铝铜以及4J50膨胀合金进行钎焊并延伸成型，钎焊后整体的气密性好，能够很好地释放弥散铝铜与4J50膨胀合金之间的内应力，提高电子封装外壳整体结构的强度。
[0014]优选的，所述过渡环由连接于所述护板的一面至连接于所述壳体的一面之间的长度为1.5~2.0 mm。
[0015]经试验，过渡环由连接于所述护板的一面至连接于所述壳体的一面之间的长度即为过渡环的厚度，当过渡环的厚度低于1.5 mm时，过渡环难以释放护板与壳体两种材料膨胀系数不同而导致的应力释放和延伸变形，会导致钎焊后漏气、焊缝等问题；当过渡环的厚度超过2.0 mm时，由于退火后的过渡环硬度会降低，质地变软，若过渡环的厚度大于2 mm，电子封装外壳整体结构的强度会下降，尤其是过渡环位置，在周转和使用时容易出现变形的情况。
[0016]优选的，所述过渡环由外壁至内壁之间的长度为0.3~0.5 mm。
[0017]经试验，过渡环由外壁至内壁之间的长度即为过渡环的壁厚，当过渡环的壁厚小于0.3 mm时，工艺难以成型，良品率低，且当产品规格较大时，强度和可靠性不佳；当过渡环的壁厚大于0.5 mm时，钎焊时无氧铜的延伸率无法充分发挥作用，会导致护板和壳体两种膨胀系数相差很大的材料钎焊后残留内应力，钎焊时由于过渡环无法自由过渡而导致气密性降低。
[0018]优选的，所述过渡环为一体成型。
[0019]通过采用上述技术方案，一体成型的过渡环一致性更好，与护板和壳体的钎焊效果更好，有利于提高电子封装外壳的气密性能。
[0020]优选的，所述电子封装外壳表层镀有镍层。
[0021]通过采用上述技术方案，镍层作为电子封装外壳的保护镀层，能够提高电子封装外壳的耐腐蚀性能。
[0022]优选的，所述镍层的厚度为3~15 μm。
[0023]经试验，镍层过薄时保护效果较差，镍层过厚时成本增加，综合保护性能和经济成本考虑，镍层的厚度控制在3~15 μm更优，既能保证好的保护性能，又能保证经济效益。
[0024]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0025]1、弥散铝铜具有优异的高导热、高强度、高硬度、耐盐雾性能，能够很好地满足军工领域对于电子封装外壳的高性能要求，采用与弥散铝铜的膨胀系数相差较小的无氧铜作为过渡环的制备材料，很好地解决了弥散铝铜与4J50膨胀合金直接钎焊在一起而可能出现的变形、焊缝、残余内应力无法释放、气密性差的问题，无氧铜硬度低，延伸率高，延伸性好，能够很好地释放弥散铝铜与4J50膨胀合金之间的内应力，提高电子封装外壳整体结构的强度。
[0026]2、通过在电子封装外壳表面镀镍作为电子封装外壳的保护镀层，能够提高电子封装外壳的耐腐蚀性能。
附图说明
[0027]图1是本申请实施例的电子封装外壳的结构示意图；
[0028]图2是本申请实施例的电子封装外壳的爆炸示意图；
[0029]图3是本申请实施例的电子封装外壳的剖面示意图；
[0030]图4是本申请实施例的电子封装外壳镀镍后的剖面示意图；
[0031]附图标记说明：1、护板；2、过渡环；3、壳体；4、陶瓷绝缘子；5、引线；6、镍层。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0033]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子封装外壳，其特征在于，包括：护板（1），所述护板（1）为弥散铝铜材质；过渡环（2），所述过渡环（2）的其中一面与所述护板（1）的其中一面钎焊连接，所述过渡环（2）为无氧铜材质，所述过渡环（2）至少经过一次退火处理；壳体（3），所述壳体（3）内部中空且至少有一个端面开口，所述壳体（3）其中一个开口的端面与所述过渡环（2）钎焊连接，所述壳体（3）为4J50膨胀合金材质；所述护板（1）与所述壳体（3）通过所述过渡环（2）连接，所述过渡环（2）与所述护板（1）及所述壳体（3）钎焊连接。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志明，
申请(专利权)人：深圳市宏钢机械设备有限公司，
类型：新型
国别省市：