CN219226283U - 一种带引脚的smd陶瓷外壳封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，包括带有陶瓷芯腔的陶瓷外壳基座，在陶瓷外壳基座下表面焊接有热沉和若干引脚；其中，热沉位于中央位置，芯片焊接到热沉上表面；引脚为“Ω”型打弯引脚，引脚的一侧水平端焊接到陶瓷外壳基座的下表面，并在水平端上表面焊接有电极，电极位于所述陶瓷芯腔内，芯片的引脚通过键合丝连接到相应的电极上；连接PCB板时，热沉的下表面以及“Ω”型打弯引脚的另一水平端与PCB板焊接。本实用新型通过“Ω”型打弯引脚的伸缩性能即能释放SMD陶瓷外壳与PCB板之间的热应力又能提升引脚的使用寿命，大大增加SMD陶瓷外壳板级安装的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种封装结构，具体涉及一种表面贴装工艺封装结构。
背景技术
在电子产品的表面贴装工艺中，板级封装的焊点除作为电气连接的通道外，同时对封装好的器件与线路板起到提供电气连接和机械支撑的作用，而一个焊点的破坏往往会造成器件甚至整个电子产品的失效。
SMD（Surface Mounted Devices，表面贴装器件）产品主要应用于航空航天等高端元器件，其工作环境十分恶劣，承受着包括温度（温差较大、变化频率快）、湿度、振动（振幅较大、振动频繁）、负载、压力等多种因素作用。这将加剧焊接处的弹性和塑性变形，使得疲劳损伤快速积累并最终导致焊接处甚至整个电子产品失效。
芯片工作过程中会产生较大热量，且工作环境值中周边电子器件也容易产生较大热辐射。传统的SMD陶瓷外壳不带引脚，在板级安装后，由于PCB板与SMD陶瓷外壳的热膨胀系数不一致，热量会在不带引脚的板级封装焊接处产生较大热应力，使板级安装焊接处承受较大的热应力，导致焊接处容易出现微裂纹甚至开路，增大SMD陶瓷管壳失效的风险，从而影响整个产品的使用。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术，提出一种带引脚SMD陶瓷外壳封装结构，避免SMD陶瓷外壳板级封装过程中因受到热应力导致焊接处出现微裂纹甚至是开路的情况。
技术方案：一种带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，包括带有陶瓷芯腔的陶瓷外壳基座，在陶瓷外壳基座下表面焊接有热沉和若干引脚；其中，热沉位于中央位置，芯片焊接到所述热沉上表面；所述引脚为“Ω”型打弯引脚，引脚的一侧水平端焊接到陶瓷外壳基座的下表面，并在所述水平端上表面焊接有电极，所述电极位于所述陶瓷芯腔内，所述引脚的数量和位置根据芯片的引脚的数量和位置确定，所述芯片的引脚通过键合丝连接到相应的电极上；连接PCB板时，所述热沉的下表面以及“Ω”型打弯引脚的另一水平端与PCB板焊接。
进一步的，所述引脚的材料为4J42或铍青铜。
进一步的，所述陶瓷外壳基座顶部通过焊接有封接环，所述封接环上通过金锡合金盖板或平封盖板对陶瓷外壳进行密封。
进一步的，所述“Ω”型打弯引脚的另一水平端与PCB板之间通过铅锡焊料焊接。
有益效果：传统的SMD陶瓷外壳不带引脚，板级封装的焊点直接作为电气连接的通道以及机械支撑点，而本实用新型的SMD陶瓷外壳封装结构相较于传统技术，在陶瓷外壳基座底部焊接引脚，电极焊接在引脚上并位于芯腔内，且引脚载有电极的水平端与PCB板之间留有间隙，如图4、图5两种状态所示，通过“Ω”型打弯引脚来释放板级安装焊接处的热应力。本实用新型通过“Ω”型打弯引脚的伸缩性能即能释放SMD陶瓷外壳与PCB板之间的热应力又能提升引脚的使用寿命，大大增加SMD陶瓷外壳板级安装的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型封装结构的剖面结构示意图；
图2是本实用新型封装结构与PCB板连接结构示意图；
图3是2×SMD0.5陶瓷外壳带引脚的俯视结构示意图；
图4是本实用新型封装结构的引脚受到应力示意图一；
图5是本实用新型封装结构的引脚受到应力示意图二。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，一种带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，包括带有陶瓷芯腔1-1的陶瓷外壳基座1，在陶瓷外壳基座1下表面焊接有热沉1-4和若干引脚1-6。其中，热沉1-4位于中央位置，芯片1-7焊接到热沉1-4上表面。引脚1-6为“Ω”型打弯引脚，引脚1-6的一侧水平端焊接到陶瓷外壳基座1的下表面，并在水平端上表面焊接有电极1-5，电极1-5位于陶瓷芯腔1-1内，引脚1-6的数量和位置根据芯片的引脚的数量和位置确定。芯片1-7的引脚通过键合丝连接到相应的电极1-5上。陶瓷外壳基座1顶部通过焊接有封接环1-2，封接环1-2上通过金锡合金盖板或平封盖板1-3对陶瓷外壳进行密封。
如图2所示，连接PCB板时，热沉1-4的下表面以及“Ω”型打弯引脚的另一水平端与PCB板焊接，焊接时采用铅锡焊料4，焊接后，引脚1-6载有电极1-5的水平端与PCB板之间留有间隙。
本实施例中，根据待封装芯片的尺寸设计陶瓷外壳基座1，如图3所示，以带引脚2×SMD0.5陶瓷外壳产品为例，陶瓷外壳基座的外形尺寸为13.84mm×7.52mm，陶瓷外壳基座1使用正常生产工艺的氧化铝陶瓷外壳，并在陶瓷外壳基座焊接封接环1-2、引脚1-6、热沉1-4、电极1-5。图中，四个小方块孔洞区域即为电极1-5所在位置，电极1-5尺寸略小于该孔洞的尺寸。封接环1-2焊接在陶瓷外壳基座1的上表面，热沉1-4和引脚1-6焊接在下表面，电极1-5焊接在引脚1-6上且位于陶瓷外壳基座芯腔内。其中，封接环1-2的材料为4J42，引脚1-6的材料为4J42或铍青铜，电极1-5和热沉1-4的材料为W85Cu15；引脚1-6与陶瓷外壳基座1之间的焊料2是Ag72Cu28或者银铜镍。
该带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，大大减小了板级安装焊接处的应力，降低产品失效的风险，达到提高产品板级安装可靠性的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，其特征在于，包括带有陶瓷芯腔（1-1）的陶瓷外壳基座（1），在陶瓷外壳基座（1）下表面焊接有热沉（1-4）和若干引脚（1-6）；其中，热沉（1-4）位于中央位置，芯片（1-7）焊接到所述热沉（1-4）上表面；所述引脚（1-6）为“Ω”型打弯引脚，引脚（1-6）的一侧水平端焊接到陶瓷外壳基座（1）的下表面，并在所述水平端上表面焊接有电极（1-5），所述电极（1-5）位于所述陶瓷芯腔（1-1）内，所述引脚（1-6）的数量和位置根据芯片的引脚的数量和位置确定，所述芯片（1-7）的引脚通过键合丝连接到相应的电极（1-5）上；连接PCB板时，所述热沉（1-4）的下表面以及“Ω”型打弯引脚的另一水平端与PCB板焊接。
2.根据权利要求1所述的带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，其特征在于，所述引脚（1-6）的材料为4J42或铍青铜。
3.根据权利要求1或2所述的带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，其特征在于，所述陶瓷外壳基座（1）顶部通过焊接有封接环（1-2），所述封接环（1-2）上通过金锡合金盖板或平封盖板（1-3）对陶瓷外壳进行密封。
4.根据权利要求1或2所述的带引脚的SMD陶瓷外壳封装结构，其特征在于，所述“Ω”型打弯引脚的另一水平端与PCB板之间通过铅锡焊料（4）焊接。
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