一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線及其連接結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微波器件表面貼裝技術領域，尤其是涉及微波器件的封裝外殼技術領域。
【背景技術】
[0002]金屬陶瓷封裝作為半導體封裝技術中高可靠封裝的代表，因其底座為多層陶瓷，適合高密度電路布線及器件集成，具有高頻特性好、噪音低的優點，而被廣泛應用于微波功率器件。
[0003]引線作為封裝外殼的零件，起著電信號的傳輸橋梁的作用，其將信號從封裝外殼內部芯片傳輸到器件安裝的印刷電路板(PCB)上的信號線上，對于微電子封裝器件可靠性至關重要。表貼微波陶瓷外殼引線的使用材料首選為可伐合金，其與陶瓷膨脹系數相差不大，而與常規PCB材料如Roger系列材料相差較大，容易導致用戶使用器件時出現可靠性問題。
[0004]常規的微波器件的金屬陶瓷表貼封裝外殼引線的形式主要分為直線引線和Z形引線兩大類，如圖1和圖2所示。直線引線連接結構中，引線直接焊接在陶瓷底座的底部，如圖1所示，在板級安裝時引線端頭部分通過鉛錫焊料貼裝在PCB上，由于封裝外殼陶瓷底座與PCB基底材料膨脹系數的差別，導致各材料在溫度變化的情況下(如溫度循環試驗)會出現膨脹收縮不一致的情況，從而對引線產生較大的拉應力，因陶瓷底座脆性大、韌性小，經常出現陶瓷底部被拉裂的情況發生，嚴重影響微波器件的可靠性。而Z形引線連接結構中存在較大的形變區域，如圖2所示，雖然在溫度變化過程中會經歷應力，但其應力通過引線形變區域的變形，消除了加在陶瓷底面的拉力，保證了 Z形引線連接微波陶瓷外殼在板級安裝的高可靠性。但是，由于微波傳輸的特殊性，Z形引線結構微波電信號傳輸效果差，微波器件性能較差，而沒有廣泛應用于微波金屬陶瓷表貼外殼。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，具有較好的抗拉和抗塑性形變能力，同時具有較好的微波電信號傳輸能力，其應用于微波器件中，能夠減弱或消除溫度變化時外殼受引線的拉應力，保證器件的可靠性和良好的微波性能。
[0006]本發明要解決的另一技術問題是提供一種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結構，其同時具有高可靠性和良好的微波電信號傳輸效果，能夠防止由于陶瓷底座和PCB熱膨脹系數差距大導致引線拉應力過大拉壞陶瓷底座現象的發生。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，引線為扁平帶狀，引線上設有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線在彎曲段以外為直線段。
[0008]進一步地，所述彎曲段為半圓形。
[0009 ]進一步地，所述彎曲段為大于半圓的弧形。
[0010]進一步地，引線的兩直線端部分別為引入端和引出端，所述引入端用于連接封裝外殼，所述引出端用于連接印刷電路板，所述引線上的彎曲段靠近引入端。
[0011]優選的，所述引線的材料為可伐合金。
[0012]—種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結構，包括封裝外殼、引線和印刷電路板(PCB)，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體和下部的陶瓷底座;所述引線為扁平帶狀，引線上設有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線在彎曲段以外為直線段，所述引線的直線段平鋪于印刷電路板上，引線的兩直線端部分別為引入端和引出端，所述引入端焊接于所述陶瓷底座的底部，所述引出端焊接于印刷電路板上，所述引線的彎曲段懸空，所述引線的彎曲段位于陶瓷底座外0.10mm?0.30mm位置處。
[0013]進一步地，所述彎曲段為半圓形或大于半圓的弧形。
[0014]優選的，所述引線的材料為可伐合金。
[0015]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明Ω形引線直線段能夠對微波電信號做良好傳輸，彎曲段的直徑控制在0.10mm?0.3 0mm內，對微波電信號傳輸的干擾和損失小，滿足微波器件的性能指標要求，同時，彎曲段具有一定的形變能力，在引線兩端形變量不等或受拉力不等的情況下能夠起到很好的釋放應力以及減弱應力傳導作用，能夠有效避免引線斷裂以及大應力的傳導。
[0016]本發明Ω形引線連接結構中，Ω形引線能夠保證良好的信號傳輸作用，使微波器件具有較好的微波性能；在溫度循環變化中，PCB與外殼陶瓷底座的熱膨脹系數差異大，PCB與外殼陶瓷底座的收縮膨脹不一致導致引線產生較大的拉應力，該拉應力并不直接作用于外殼陶瓷底座，而是通過引線彎曲段后再傳導給外殼陶瓷底座，在應力應變傳遞過程中，彎曲段較直線段具有更好的抗拉抗塑性形變能力，能夠很好地緩沖應力應變對陶瓷底座的作用，具有更好的抗熱沖擊性能，從而保證連接結構的可靠性。同時，本發明Ω形引線的安裝方式能夠直接采用現有技術普遍采用的直線引線安裝方式，安裝方便、簡單，具有良好的適用性。
【附圖說明】
[0017]圖1是直線引線及其連接結構示意圖；
圖2是Z形引線及其連接結構示意圖；
圖3是本發明Ω形引線的結構示意圖；
圖4、圖5是本發明Ω形引線連接結構的示意圖；
圖6是具有本發明Ω形引線的一種封裝外殼結構示意圖；
圖7、圖8分別是直線引線和Ω形引線在相同溫循條件下應力分布圖。
[0018]其中，1、金屬墻體;2、Z形引線；3、陶瓷底座;4、印刷電路板(PCB); 5、直線引線;6、Ω形引線;61、彎曲段;62、引入端;63、引出端;7、焊料。
【具體實施方式】
[0019]為了能夠更加清楚地描述本發明，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0020]【具體實施方式】一一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，見圖3，引線為扁平帶狀，引線上設有彎曲段61，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線在彎曲段61以外為直線段。彎曲段61半徑大小的選擇與陶瓷和二級安裝時用戶使用的PCB 4材料的熱膨脹系數有關，熱膨脹系數差距越大，彎曲段61半徑選擇越大，半徑控制在0.10mm?0.30mm范圍內，其產生的傳輸電感不影響微波信號的傳輸。
[0021]對本技術方案的進一步改進，所述彎曲段61為半圓形或大于半圓的弧形。彎曲段61為半圓形方便加工，但如果下方安裝的PCB 4與表貼外殼熱膨脹系數相差較大，在安裝面積有限的情況下，優選彎曲段61是大于半圓的弧形，能夠增加變形緩沖量。
[0022]對本技術方案的進一步改進，引線的兩直線端部分別作為引入端62和引出端63，所述引入端62用于連接封裝外殼，所述引出端63用于連接印刷電路板，所述引線上的彎曲段61靠近引入端62。
[0023]優選的，所述引線的材料為可伐合金。
[0024]【具體實施方式】二
一種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結構，見圖4和圖5，包括封裝外殼、引線和PCB4，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體1和下部的陶瓷底座3;所述引線為扁平帶狀，引線上設有彎曲段61，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線在彎曲段61以外為直線段，所述引線的直線段平鋪于PCB 4上，引線的兩直線端部分別為引入端62和引出端63，所述引入端62焊接于所述陶瓷底座3的底部，所述引出端63焊接于印刷電路板上，所述引線的彎曲段61懸空，所述引線的彎曲段61位于陶瓷底座3外0.10mm?0.30mm位置處。引線的材料為可伐合金。所述彎曲段61為半圓形。
[0025]封裝外殼中，陶瓷底座3在其與引線引入端62連接部分設有貫穿的線孔，見圖5和圖6，線孔內布導線用于金屬墻體1內的微波芯片引腳與引線實現電連接。其中金屬墻體1和陶瓷底座3之間、陶瓷底座3與引線之間均通過焊料7焊接固定，其裝配方式與直線引線5裝配方式相同。
[0026]Ω形引線6彎曲段61成型質量決定了最終封裝產品質量的高低，在溫度循環等試驗過程中證實，外殼與PCB 4之間的應力在傳遞過程中，大部分應力均作用于彎曲段61。見圖7和圖8，同等條件下，將封裝后的外殼通過溫循過程應力比較，直線引線5應力集中于陶瓷底座3根部，最大應力達到353MPa，采用本實施例Ω形引線6，彎曲段61的應力最大為151MPa，降低應力明顯，能夠有效提高封裝后器件的可靠性，防止引線拉壞陶瓷底座3。
[0027]故彎曲段61的成型不能有損傷和裂紋等缺陷。彎曲段61成型過程在微波表貼陶瓷封裝外殼裝配前，這樣可以保證產品在安裝后的質量。
[0028]為了獲得更好的降低引線拉應力效果，彎曲段61可以選擇大于半圓的弧形，增加變形緩沖量。
【主權項】
1.一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，其特征在于:引線為扁平帶狀，引線上設有彎曲段(61)，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線在彎曲段(61)以外為直線段。2.根據權利要求1所述的一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，其特征在于，所述彎曲段(61)為半圓形。3.根據權利要求1所述的一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，其特征在于，所述彎曲段(61)為大于半圓的弧形。4.根據權利要求1所述的一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線，其特征在于，引線的兩直線端部分別為引入端(62)和引出端(63)，所述引入端(62)用于連接封裝外殼，所述引出端(63)用于連接印刷電路板(4)，所述引線上的彎曲段(61)靠近引入端(62)。5.一種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結構，其特征在于，包括封裝外殼、引線和印刷電路板(4)，所述封裝外殼包括上部的金屬墻體(1)和下部的陶瓷底座(3);所述引線為扁平帶狀，引線上設有彎曲段(61)，呈Ω形，其半徑為0.10mm?0.30mm，所述引線在彎曲段(61)以外為直線段，所述引線的直線段平鋪于印刷電路板(4)上，引線的兩直線端部分別為引入端(62)和引出端(63)，所述引入端(62)焊接于所述陶瓷底座(3)的底部，所述引出端(63)焊接于印刷電路板(4)上，所述引線的彎曲段(61)懸空，所述引線的彎曲段(61)位于陶瓷底座(3)外0.10mm?0.30mm位置處。6.根據權利要求5所述的一種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結構，其特征在于，所述彎曲段(61)為半圓形或大于半圓的弧形。7.根據權利要求5所述的一種微波器件表貼封裝外殼的引線連接結構，其特征在于，所述引線為可伐合金。
【專利摘要】本發明涉及微波器件表面貼裝技術領域，具體公開了一種用于微波器件表貼封裝的外殼引線以及采用該引線的連接結構，引線為扁平帶狀，上設有彎曲段，呈Ω形，其半徑為0.10mm～0.30mm，引線在彎曲段以外為直線段。彎曲段為半圓形或大于半圓的弧形。引線的兩直線端部分別為引入端和引出端，引入端用于連接封裝外殼，引出端用于連接印刷電路板，引線上的彎曲段靠近引入端，在連接結構中，彎曲度距離陶瓷底座0.10mm～0.30mm。本發明引線具有較好的抗拉和抗塑性形變能力，同時具有較好的微波電信號傳輸能力，其應用于微波器件中，能夠減弱或消除溫度變化時外殼受引線的拉應力，保證器件的可靠性和良好的微波性能。
【IPC分類】H01L23/49
【公開號】CN105470229
【申請號】CN201510986525
【發明人】梁向陽, 趙祖軍, 李明磊
【申請人】中國電子科技集團公司第十三研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月26日