本發明涉及電子產品氣密性封裝技術領域，具體涉及一種提高電子封裝腔體高度的方法。

背景技術：

目前業界沒有比較通用的提高電子封裝管殼腔體高度的方法，對于傳統的電子封裝陶瓷管殼，其腔體高度主要由管座和蓋板決定，在設計定型和加工制作之后，腔體高度即隨之確定。一旦遇到原定管殼腔體高度不足，需要增加腔體高度的時候，往往只能重新定制管殼。重新定制管殼周期長、成本高。因此，開發一種可以提高腔體高度并實現原位替代的方法，有很高的經濟價值和實用價值。

技術實現要素：

為了克服現有技術中存在的上述不足之處，本發明的目的在于提供一種提高電子封裝腔體高度的方法，該方法可以在不改變原有管殼長度、寬度等尺寸參數及其它性能指標的基礎上實現電子封裝的原位替代。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種提高電子封裝腔體高度的方法，該方法包括如下步驟：

(1)在電子封裝管殼的蓋板和管座之間放置金屬密封環，形成管殼裝配體；

(2)在蓋板與金屬密封環的接觸面之間以及金屬密封環與管座的接觸面之間預置焊料，然后使用夾具對步驟(1)所形成的裝配體進行固定和預緊，所施加的預緊力為5-10N；該預緊力條件下，能夠保證裝配體之間的緊密接觸，同時有益于合金焊料熔化過程中的均勻流淌。

(3)對經步驟(2)處理后的裝配體進行焊接，在所述蓋板、金屬密封環和 管座之間形成氣密封的電子封裝腔體。

上述步驟(1)中，進行裝配前，先在蓋板和管座的待焊接表面上設置鍍金層，鍍金層厚度為1μm～1.5μm，然后進行裝配。鍍金層的設置是使焊接后鍍金層與焊料形成共晶體保證焊接質量，但鍍金層厚度太大時，在焊接溫度范圍內會引起氣密性失效。因此，在焊接溫度范圍內將鍍金層厚度設置在1μm～1.5μm。

上述步驟(2)中，在蓋板與金屬密封環之間預置的焊料為環狀AuSn合金焊料，AuSn合金焊料中Au質量分數80％，Sn質量分數20％；在金屬密封環與管座之間預置的焊料為環狀AuGe合金焊料，AuGe合金焊料中，Au質量分數88％，Ge質量分數12％。

上述步驟(3)中，所述焊接方法為低溫燒結方法，先將金屬密封環和管座焊接在一起，焊接溫度370-400℃，焊接時間15-20min；然后再將金屬密封環和上面的蓋板焊接在一起，焊結溫度為330-350℃，焊接時間15-20min。

所述氣密封金屬環與管座材質相同，氣密封金屬環材質為4J49或4J42可伐合金。

所述金屬密封環為筒狀結構，金屬密封環的高度根據所需提高的腔體高度進行選擇，金屬密封環的內外徑尺寸與所述蓋板和管座相匹配。

本發明的有益效果是：

1、本發明是特別針對低溫燒結氣密封裝的陶瓷管殼腔體高度提高方法。通過使用金屬密封環連接管座和蓋板，增加了管座和蓋板之間的距離，提高了電子封裝腔體高度。可以在不改變原有管殼長度、寬度等尺寸參數及其它性能指標的基礎上實現電子封裝的原位替代。

2、本發明焊接過程中，采用兩種焊料，先把金屬環和下面的底座焊接在一起，選用溫度370-400，質量分數Au88％、Ge12％的AuGe焊料。然后在把金屬環和上面的蓋板焊接在一起，選用溫度330-350，質量分數Au80％、Sn20％的AuSn焊料。前者溫度比較高，后者溫度低，這樣，在第二次焊接時，不會達到第一種材料的熔點，不會破壞先前的結構。

附圖說明

圖1為現有管殼結構示意圖。

圖2為本發明提高腔體高度后管殼結構示意圖。

圖3為金屬密封環示意圖。

圖中：1-蓋板；2-金屬密封環；3-管座；4-電子封裝腔體。

具體實施方式

以下結合附圖詳述本發明。

如圖1所示，現有電子封裝管殼是由蓋板和管座組成，電子封閉腔體的高度主要由管座和蓋板決定，加工制作之后腔體高度即隨之確定。

本發明在蓋板和管座之間裝配金屬密封環，可通過調整金屬密封環高度使腔體達到所需高度。該電子封裝腔體結構如圖2，所用金屬密封環結構如圖3。

所述氣密封金屬環與管座材質相同，氣密封金屬環材質為4J49或4J42可伐合金。

所述金屬密封環為筒狀結構，金屬密封環的高度根據所需提高的腔體高度進行選擇，金屬密封環的內外徑尺寸與所述蓋板和管座相匹配。

實施例1

本實施例提高電子封裝腔體高度的方法過程如下：

(1)首先，在蓋板和管座的待焊接表面上設1.0μm鍍金層，在金屬密封環與蓋板之間以及金屬密封環與管座之間的待焊面上預置環狀合金焊料，其中：在蓋板與金屬密封環之間預置的焊料為環狀AuSn合金焊料，AuSn合金焊料中Au質量分數80％，Sn質量分數20％；在金屬密封環與管座之間預置的焊料為環狀AuGe合金焊料，AuGe合金焊料中，Au質量分數88％，Ge質量分數12％。然后進行裝配形成管殼裝配體；根據所需的封裝腔體高度選擇金屬密封環的高度。

(2)使用夾具對管殼裝配體進行固定和預緊，所施加的預緊力為8N；

(3)對經步驟(2)處理后的裝配體采用低溫燒結方法進行焊接，在所述蓋板、金屬密封環和管座之間形成氣密封的電子封裝腔體；焊接過程中：先將金屬 密封環和管座焊接在一起，焊接溫度380℃，焊接時間15min；然后再將金屬密封環和上面的蓋板焊接在一起，焊結溫度為340℃，焊接時間18min。

對焊接后的管殼進行氣密性檢測，其氣密性漏氣速率小于1×10^-3Pa·cm³/s。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍內。