Устройство для герметизации микросхем пайкой крышки с металлокерамическим корпусом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОСХЕМ ПАЙКОЙ КРЫШКИ С МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИМ КОРПУСОМ, содержащее керамическое основание, нагревательньи элемент и теплоотвоДд о т л и чающееся тем, что, с целью Повышения качества герметизации, оно снабжено пргокнмной скобой и закрепленными на ней пружиной и ивдикатором положения крышки, а в керамическом основании выполнены окно для размещения теплоотвода-и паз для размещения нагревательного элемента , при этом теплоотвод соединен с керамическим основанием посредством упругого элеме.чта, а нс1.ре-за-те.ть ный элемент выполнен в Азиде рамкк, выступающей над ллоскостью кep лiческого основaHfiri „

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOhhY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ческо о основанп;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3446268/18-21 (22) 31.05.82 (46) 07.05.84. Бюл. У 17 (72) А.Н.Салынский, В.С.Орлов, В.В.Кочевенко, Е.А.Бобров и Ю.Д.Пьянов (53) 621.316.36 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании

Р 1478847, кл. Н 1 R, 1977.

2. Патент CIUA N 3468523, кл. 263-40, 23.09.1969 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТПЗАции микросхем пАйкой крышки с метАПЛОКЕРАМИЧЕСКИМ КОРПУСОМ, содержащее керамическое основание, нагреватель„„SU„„1091260 А ный элемент и теплоотьод, о т л и— ч а ю ш е е с я тем, что, с пелью повышения ка хества герметизаци!и, оно снабжено прижимной скобой и закрепленными на ней пружиной и индикатором положения крышки, а в керамическом основании выполнены окно для размещения теплоотвода.и паз для размещения нагревательного элемента, при этом теплоотьод соединен с керамическим основанисм посредстT3Qÿ упр". г! го эл!еме.-:га d.".; ревете ьный .: емент выпол.ен в ви,".,е ра.:;ки, выступающей над плоскостью кер-.ми1091260

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для герметизации и разгерметизации металлокерамических корпусов микросхем пайкой. 5

Известно устройство для герметизации корпуса гибридной интегральной схемы, в котором штампованная металлическая крьш ка корпуса микросхемы с облуженным пояском устанавливается !О на металлический поясок керамического основания корпуса, между ними размещается рамка из припоя и при одновременном разогреве керамического основания корпуса по всему гермети- !5 зируемому контуру припой расплавляется и осуществляется соединение крышки с керамическим основанием корпуса микросхемы "„lj.

Однако при одновременном разогре- 2О ве керамического основания до температуры расплавления припоя тепло передается на установленную внутри кор" пуса подложку с бескорпусными элементами, вызывая их перегрев и выход 25 из строя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для герметизации пайкой металлокерамических корпусов микросхем, содержащее керамическое основание с размещенным в нем нагревательным элементом и теплоотвод, причем нагревательный элемент размещен внутри керамического основания, состоящего из двух разъел.ных частей„

Охватывающлм крышку и основание герметизируемого корпуса, а теплоотвод жестко закреплен B керамическом основании ? 1.

Щ

Недоста кОм r13F>ecTHoi 0 устройства является неудовлетворительное качество герметизации из-за неравномерного разогрева герметизирующего шва металлокерамнческого корпуса„ что приводит к снижению надежности герме45 тизации, а также значительный переA p(в располОже нных внутри КОрпуса Ое с корпусных эпектрорадиоэлементов . (роме того на устройстве невозможно разгерметизировать корпус для ре О монте или замены отдепьных элементов микросоорки.

Цель изобретения — повышение ка > eг-тв а герметизации

Поставленная цель достигается тем, 5 что устройство для герметизации микросхе.:, пайкой KpbIIiiKH с металлокерамическим корпусом, содержащее керамическое основание, нагревательный элемент и теплоотвод, снабжено прижимной скобой и закрепленными на ней пружиной и индикатором положения крышки, а в керамическом основании выполнены окно для размещения теплоотвода и паз для размещения нагревательного элемента, при этом теплоотвод соединен с керамическим основанием посредством упругого элемента, а нагревательный элемент выполнен в виде рамки, выступающей над плоскостью керамического основания.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

На столе 1 размещено керамическое основание 2. В окне 3 керамического основания 2 расположен подпружиненный теплоотвод 4, закрепленный на столе 1 посредством стакана 5 со штифтом 6. расположенным в цилиндре 7 с направляющим пазом для возможности вертикального перемещения. Теплоотвод 4 снабжен патрубками 8, через которые осуществляется подача в теплоотвод хладагента. В керамическом основании 2 выполнен паз 9, в котором размещен нагрева †ельн элемент 10, выполненный в виде рамки из нихрома, .манганина или константа, форма которой соответствует контуру герметизации, причем нагревательный элемент выступает над плоскостью керамического основания на 0,3-0,5 мм. Прижимная скоба 11 с закрепленной на ней пружиной 12 и индикатором !3 положения крышки 14 установлена на керамическом основании 2. При этом пружина 12 и индикатор 13 положения крышки 14 могут взаимодействовaòü с крышкой 14 герметизируемого металлокерамического корпуса 15 микросхемы.

Герметизация на предлагаемом устройстве ocóùåñòíëÿåòñÿ следующим образом.

1!етеллокерамический корпус 15 и крышку 14 с гибридной интегральной схемой устанярливают на керамическое основание 2 таким образом, что поясок металлизации на основании кор— пуса 15 размещается точно над нагревательным элементом 10. Затем прижимной скобой 11 плотно прижимают основание корпуса 15 к нагревательному элементу 10, а пружина 12 и индикатор 13 положения крышки упирается в крышку !4., прижимая ее к пояску

1091260 контура герметизац и;

Составитель Г. ;;;:I, ó.чин

Редактор Н. Стащишина Техрец N.Íàäü

Еаррекп ар . PelI el ик

Заказ 3091/50 Тираж 683

БНИ!?ПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, !1Осква, Ж-35, Раушская наб, д.

Подписное

4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 металлизации на основании корпуса 15 °

При этом подпружиненный теплоотвод 4 прижимается к основанию корпуса 15.

При включении нагревательный элемент 10 через плотно прилегающее основание корпуса 15 разогревает контур герметизации и расплавляет припой на пояске металлизации, основания корпуса 15 и на торце крыш- 1О ки 14. При расплавлении припоя пружина 12 прижимает крышку 14 к пояску . металлизации, создавая равномерный по всему периметру контура герметизации зазор, заполненный припоем. !5

При этом индикатор 13 положения крышки фиксирует перемещение крышки 14, сигнализируя о плотном прилегании торца крышки 14 к пояску металлизации основания корпуса 15 и позволяет своевременно выключить нагреватель, исключив тем самым излишний перегрев герметизируемого шва и всего металлокерамического корпуса микросхемы. 25

Посредством предлагаемого устройства можно также осуществлять и разгерметизацию металлакерамических паянных корпусов микросхем, обеспечивая тем самым их ремонтопригодность.

Для разгерметизации металлакерамический корпус 15 микросхемы размещают на нагревательном элементе 10 так, чтобы элементы контура герметизации находились нац нагревательным

35 элементом О, а основание корпуса 15 плотно прилегало к нагревательному элементу 10. При этом прижимная скоба 11 фиксирует положение основания

40 корпуса 15 относительно нагревательно элемента 10, обеспечивая их плотное соприкосновение, а теплоотвод 4 отбирает излишки тепла, обеспечивая нормальный тепловой режим элементов

45 гибридных интегральных схем при разгерметиз ации.

41

Пружина 1? в этом случае работает на растяжение, причем второй конец ее прикрепляется к крышке 14 метал— лакерамическога корпуса, например, пайкой. При включении нагревательного элемента 10 расплавляется припой по контуру герметизации и пружина 12 отделяет крышку 14 от основания кор-пуса 15. Индикатором 13 положения крышки при этом фиксируют момент отделения крьппки, подавая тем самым команду оператору на выключение нагревательного элемента 10. Выбирая усилие натяжения пружины 12,можно менять усилие отрыва крьппки 14 от основания корпуса 15.

Выполнение нагревательного элемента 10 в виде рамки, соответствующей конфигурации пояска металлизации, и расположение его пад герметизируе-. мым контуром создает возможность обеспечить локальный разогрев элементов контура герметизации, причем благодаря высоким электраизоляцианным свойствам керамического основания корпуса нагревательный элемент мажно глатно прижимать ко всему керамическаму Основанию карлуса .:с периметру и обеспечит» peT-I .. Iы.г.- : пОдвОда телJIB для наг15ева элементОв

Расположение вблизи контура герметизации теплоотвода„. . o",IIc прилегающегo .к керамическому аснсванию корпуса, Обеспечивает интенсивньп отвс, пепла от керамического oeHoBe HHsi ка,пуса в месте расположения на нем гиорндны:; - т. авральных с::.ем с бескарпуснь|ми э; емента;,и, П;"- эта, .создается ваз..ажнасть абесие-.ить кратковременный лакггьный разогрев контура герметизации, фиксируемый ?и дикатаром положения крь шки, без значительнага перегрева элеме ;:е, T".èêpoсхемы.