气氛保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子器件加工技术领域，具体涉及一种气氛保护装置。


背景技术：

2.为了提高电子器件的使用寿命、确保电子器件的工作性能，需要在器件内部已经完成好芯片和电路的组装后，对其进行封装。由于功率器件半导体需要承受较大的电流、电压以及较高的能量密度，使得封装互连材料需要具有高导电、导热性能和优良的机械性能。而随着器件集成度的增加及以sic为代表的第三代半导体的逐渐商用化，传统的钎焊或压接形式已经不能满足功率器件对散热、导电及机械性能的要求，在此背景下，以烧结银工艺为代表的新型封装方法已逐渐成为功率器件封装的主流技术。
3.当烧结银或烧结铜技术应用于易氧化界面时(铜界面)，需对烧结产品进行气氛保护以防止氧化发生。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种气氛保护装置，旨在提供一种在烧结时对电子器件进行气氛保护的装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种气氛保护装置，用于为电子器件烧结提供气氛保护，所述气氛保护装置包括壳体，所述壳体内部限定出与至少一个电子器件适配的密闭容腔，所述壳体上设有连通所述密闭容腔的真空孔和气孔，所述壳体具有传导部，所述传导部的材质为耐高温材质，且所述传导部的一端与所述密闭容腔连通，另一端与外界连通。
6.可选地，所述壳体包括：
7.底盘，所述底盘的一侧设有容置槽，所述真空孔和所述气孔设置在所述底盘上，且与所述容置槽连通；以及，
8.上盖，可拆卸地盖合所述容置槽的槽口，以与所述底盘共同围合形成所述密闭容腔。
9.可选地，所述上盖包括框架和封堵板，所述封堵板与所述框架固定连接且封堵所述框架的框口设置，且所述封堵板对应所述容置槽的槽口设置，所述封堵板构成所述传导部。
10.可选地，所述框架的材质为高强度材料；和/或，
11.所述封堵板的材质为耐高温柔性材料。
12.可选地，所述封堵板的材质为特氟龙、聚酰亚胺、硅胶或者金属。
13.可选地，所述底盘和所述上盖之间设有密封圈，所述密封圈环绕所述容置槽的槽口设置。
14.可选地，所述底盘上环绕所述容置槽的槽口设置安装环槽，所述上盖上对应所述安装环槽设有让位环槽，所述安装环槽和所述让位环槽围合形成用于至少部分容置所述密
封圈的容置空间。
15.可选地，所述底盘朝向所述上盖的一侧设有定位凹槽，所述上盖朝向所述底盘的一侧设有与所述定位凹槽配合的凸柱。
16.可选地，所述气氛保护装置还包括与所述真空孔连通的真空发生器。
17.可选地，所述气氛保护装置还包括与所述气孔连通的保护气体提供机构。
18.本实用新型的技术方案中，在壳体中形成与至少一个电子器件适配的密闭容腔，且该密闭容腔设有用于抽真空的真空孔和用于输入保护气体的气孔，使得电子器件在烧结时能够处于保护气氛中，防止氧化；使用本气氛保护装置进行烧结时，电子器件位于密闭容腔内，烧结工艺涉及的其他机构处于大气环境中，避免了额外采用特殊材料制造用于容置其他机构的密闭空间，降低了制造成本，也减少了保护气体的消耗量，提高了生产效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的气氛保护装置的一实施例的截面示意图；
21.图2为图1的气氛保护装置的上盖的俯视图；
22.图3为图1的气氛保护装置的底盘和密封圈的俯视图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称100气氛保护装置2底盘10密闭容腔21容置槽1上盖3密封圈11框架4真空孔12封堵板5气孔
25.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一
个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.为了提高电子器件的使用寿命、确保电子器件的工作性能，需要在器件内部已经完成好芯片和电路的组装后，对其进行封装。由于功率器件半导体需要承受较大的电流、电压以及较高的能量密度，使得封装互连材料需要具有高导电、导热性能和优良的机械性能。而随着器件集成度的增加及以sic为代表的第三代半导体的逐渐商用化，传统的钎焊或压接形式已经不能满足功率器件对散热、导电及机械性能的要求，在此背景下，以烧结银工艺为代表的新型封装方法已逐渐成为功率器件封装的主流技术。
30.当烧结银或烧结铜技术应用于易氧化界面时(铜界面)，需对烧结产品进行气氛保护以防止氧化发生。
31.鉴于此，本实用新型提出一种气氛保护装置100，用于为电子器件烧结提供气氛保护。图1至图3为本实用新型提出的气氛保护装置100的具体实施例。参阅图1，所述气氛保护装置100包括壳体，所述壳体内部限定出与至少一个电子器件适配的密闭容腔10，所述壳体上设有连通所述密闭容腔10的真空孔4和气孔5，所述壳体具有传导部，所述传导部的材质为耐高温材质，且所述传导部的一端与所述密闭容腔10连通，另一端与外界连通。
32.本实用新型的技术方案中，在壳体中形成与至少一个电子器件适配的密闭容腔10，且该密闭容腔10设有用于抽真空的真空孔4和用于输入保护气体的气孔5，使得电子器件在烧结时能够处于保护气氛中，防止氧化；使用本气氛保护装置100进行烧结时，电子器件位于密闭容腔10内，烧结工艺涉及的其他机构处于大气环境中，避免了额外采用特殊材料制造用于容置其他机构的密闭空间，降低了制造成本，也减少了保护气体的消耗量，提高了生产效率。
33.其中，壳体用于构成密闭容腔10，壳体的整体形状可以是长方体、圆柱体等，其具体结构本实用新型不作限制。密闭容腔10的形状同样不作限制，其具体可以为圆形、长方形、正方形或者多边形(边数大于5)等，需要说明的是，本实用新型的密闭容腔10只是用于容置一件或者多件电子器件，而不能用于容置烧结工艺涉及的其他机构，因此，其尺寸大小优选为与电子器件尺寸同等级。密闭容腔10尺寸的缩小大幅度降低了设备的制造和运营成本，而且使得需要的保护气体量大幅度降低，保护气体的切换速度得到大幅提升，提高了生产效率。而且，相较于向烧结用定位夹具持续通入保护气体以降低电子器件附近含氧量的技术方案，本实用新型提供的气氛保护装置100对电子器件的保护效果更好。可以理解的是，为保证该气氛保护装置100能够适应烧结环境，壳体的部分结构构成传导部，该传导部连通外界和密闭容腔10，能够向密闭容腔10内传递温度，基于此，传导部由耐高温且具有热传导性能的材质制成。
34.本实用新型提出的气氛保护装置100在使用时，先将电子器件置于密闭容腔10中，然后通过真空孔4抽真空，通过气孔5向其中输入保护气体，使得密闭容腔10内充满保护气体，然后进行烧结，待烧结结束后，去除保护气氛，取出电子器件。
35.具体地，壳体包括底盘2和上盖1，底盘2的一侧设有容置槽21，真空孔4和气孔5设置在底盘2上，且与容置槽21连通；上盖1可拆卸地盖合容置槽21的槽口，以与底盘2共同围合形成上述密闭容腔10。如此，打开上盖 1即可放置或取出电子器件。
36.其中，真空孔4和气孔5的设置方式和数量有多种选择，在一实施例中，真空孔4和气孔5各设有一个，且真空孔4和气孔5均为直通外界和容置槽 21的直线型通孔；在另一实施例中，真空孔4设有一个，同时，底盘2内形成有环绕容置槽21设置的气道，气道上设有多个支路，其中一个支路贯穿底盘2外侧壁与外界连通形成与保护气体提供机构连接的连接孔，其他支路贯穿容置槽21内侧壁，与容置槽21连通形成气孔5，这种设计有利于实现气氛快速切换。
37.进一步地，参阅图1和图2，上盖1包括框架11和封堵板12，框架11 具有框口，封堵板12固定安装在框架11上且封堵框架11的框口设置。而且，封堵板12对应容置槽21的槽口设置，当上盖1盖合在底盘2上时，封堵板 12恰好封住槽口，本实施例中，封堵板12构成上述传导部，即封堵板12的材质为耐高温材质。其中，封堵板12可以通过螺栓紧固在框架11上，也可以通过粘胶粘接在框架11上。此外，封堵板12和底盘2均可采用热传导材质的材料制成，以便于烧结操作。
38.更进一步地，为适应密闭容腔10内部抽真空后存在的内外压差，同时起到传递温度的作用，本实施例封堵板12的材质为耐高温柔性材料，即封堵板 12兼具耐高温和柔性特性。作为优选，封堵板12可以为特氟龙板、聚酰亚胺板、硅胶板、金属片等。此外，为适应内外压差，框架11的材料优选为高强度材料。
39.此外，为保证密闭容腔10的密闭性，底盘2和上盖1之间设有密封圈3，如图1和图3所示，密封圈3环绕容置槽21的槽口设置，当上盖1盖合于底盘2时，密封圈3确保了底盘2和上盖1之间的间隙被密封。
40.作为优选，底盘2上环绕容置槽21的槽口设置安装环槽，上盖1上对应安装环槽设有让位环槽，安装环槽和让位环槽围合形成用于至少部分容置密封圈3的容置空间，从而起到了定位和固定密封圈3的作用，避免密封圈3 移位而影响到密封效果。
41.此外，底盘2和上盖1组合安装后，可以通过粘接、螺纹连接、真空吸附等方式固定连接，以保证烧结过程中，上盖1紧固在底盘2上，密闭容腔 10示踪保持密闭环境。
42.此外，底盘2朝向上盖1的一侧设有定位凹槽，上盖1朝向底盘2的一侧设有与定位凹槽配合的凸柱，凸柱和定位凹槽相互定位配合，使得上盖1 能够顺利且快速地与底盘2对准。
43.此外，在一实施例中，气氛保护装置100还包括与真空孔4连通的真空发生器，用于使密闭容腔10内形成真空；在另一实施例中，气氛保护装置100 还包括与气孔5连通的保护气体提供机构，用于向密闭容腔10内输送保护气体，使得密闭容腔10内的电子器件处于保护气氛中。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。