一种用于微波器件表贴封装的外壳引线及其连接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微波器件表面贴装技术领域，尤其是涉及微波器件的封装外壳技术领域。
【背景技术】
[0002]金属陶瓷封装作为半导体封装技术中高可靠封装的代表，因其底座为多层陶瓷，适合高密度电路布线及器件集成，具有高频特性好、噪音低的优点，而被广泛应用于微波功率器件。
[0003]引线作为封装外壳的零件，起着电信号的传输桥梁的作用，其将信号从封装外壳内部芯片传输到器件安装的印刷电路板(PCB)上的信号线上，对于微电子封装器件可靠性至关重要。表贴微波陶瓷外壳引线的使用材料首选为可伐合金，其与陶瓷膨胀系数相差不大，而与常规PCB材料如Roger系列材料相差较大，容易导致用户使用器件时出现可靠性问题。
[0004]常规的微波器件的金属陶瓷表贴封装外壳引线的形式主要分为直线引线和Z形引线两大类，如图1和图2所示。直线引线连接结构中，引线直接焊接在陶瓷底座的底部，如图1所示，在板级安装时引线端头部分通过铅锡焊料贴装在PCB上，由于封装外壳陶瓷底座与PCB基底材料膨胀系数的差别，导致各材料在温度变化的情况下(如温度循环试验)会出现膨胀收缩不一致的情况，从而对引线产生较大的拉应力，因陶瓷底座脆性大、韧性小，经常出现陶瓷底部被拉裂的情况发生，严重影响微波器件的可靠性。而Z形引线连接结构中存在较大的形变区域，如图2所示，虽然在温度变化过程中会经历应力，但其应力通过引线形变区域的变形，消除了加在陶瓷底面的拉力，保证了 Z形引线连接微波陶瓷外壳在板级安装的高可靠性。但是，由于微波传输的特殊性，Z形引线结构微波电信号传输效果差，微波器件性能较差，而没有广泛应用于微波金属陶瓷表贴外壳。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于微波器件表贴封装的外壳引线，具有较好的抗拉和抗塑性形变能力，同时具有较好的微波电信号传输能力，其应用于微波器件中，能够减弱或消除温度变化时外壳受引线的拉应力，保证器件的可靠性和良好的微波性能。
[0006]本实用新型要解决的另一技术问题是提供一种微波器件表贴封装外壳的引线连接结构，其同时具有高可靠性和良好的微波电信号传输效果，能够防止由于陶瓷底座和PCB热膨胀系数差距大导致引线拉应力过大拉坏陶瓷底座现象的发生。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种用于微波器件表贴封装的外壳引线，引线为扁平带状，引线上设有弯曲段，呈Ω形，其半径为0.1Omm?0.30mm，所述引线在弯曲段以外为直线段。
[0008]进一步地，所述弯曲段为半圆形。[0009 ]进一步地，所述弯曲段为大于半圆的弧形。
[0010]进一步地，引线的两直线端部分别为引入端和引出端，所述引入端用于连接封装外壳，所述引出端用于连接印刷电路板，所述引线上的弯曲段靠近引入端。
[0011]优选的，所述引线的材料为可伐合金。
[0012]—种微波器件表贴封装外壳的引线连接结构，包括封装外壳、引线和印刷电路板(PCB)，所述封装外壳包括上部的金属墙体和下部的陶瓷底座;所述引线为扁平带状，引线上设有弯曲段，呈Ω形，其半径为0.1Omm?0.30mm，所述引线在弯曲段以外为直线段，所述引线的直线段平铺于印刷电路板上，引线的两直线端部分别为引入端和引出端，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电路板上，所述引线的弯曲段悬空，所述引线的弯曲段位于陶瓷底座外0.1Omm?0.30mm位置处。
[0013]进一步地，所述弯曲段为半圆形或大于半圆的弧形。
[0014]优选的，所述引线的材料为可伐合金。
[0015]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型Ω形引线直线段能够对微波电信号做良好传输，弯曲段的直径控制在0.1 mm?0.3 O mm内，对微波电信号传输的干扰和损失小，满足微波器件的性能指标要求，同时，弯曲段具有一定的形变能力，在引线两端形变量不等或受拉力不等的情况下能够起到很好的释放应力以及减弱应力传导作用，能够有效避免引线断裂以及大应力的传导。
[0016]本实用新型Ω形引线连接结构中，Ω形引线能够保证良好的信号传输作用，使微波器件具有较好的微波性能；在温度循环变化中，PCB与外壳陶瓷底座的热膨胀系数差异大，PCB与外壳陶瓷底座的收缩膨胀不一致导致引线产生较大的拉应力，该拉应力并不直接作用于外壳陶瓷底座，而是通过引线弯曲段后再传导给外壳陶瓷底座，在应力应变传递过程中，弯曲段较直线段具有更好的抗拉抗塑性形变能力，能够很好地缓冲应力应变对陶瓷底座的作用，具有更好的抗热冲击性能，从而保证连接结构的可靠性。同时，本实用新型Ω形引线的安装方式能够直接采用现有技术普遍采用的直线引线安装方式，安装方便、简单，具有良好的适用性。
【附图说明】
[0017]图1是直线引线及其连接结构示意图；
[0018]图2是Z形引线及其连接结构示意图；
[0019]图3是本实用新型Ω形引线的结构示意图；
[0020]图4、图5是本实用新型Ω形引线连接结构的示意图；
[0021]图6是具有本实用新型Ω形引线的一种封装外壳结构示意图。
[0022]其中，1、金属墙体;2、Z形引线；3、陶瓷底座;4、印刷电路板(PCB) ; 5、直线引线;6、Ω形引线;61、弯曲段;62、引入端;63、引出端;7、焊料。
【具体实施方式】
[0023]为了能够更加清楚地描述本实用新型，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0024]【具体实施方式】一
[0025]—种用于微波器件表贴封装的外壳引线，见图3，引线为扁平带状，引线上设有弯曲段61，呈Ω形，其半径为0.1Omm?0.30mm，所述引线在弯曲段61以外为直线段。弯曲段61半径大小的选择与陶瓷和二级安装时用户使用的PCB 4材料的热膨胀系数有关，热膨胀系数差距越大，弯曲段61半径选择越大，半径控制在0.1Omm?0.30mm范围内，其产生的传输电感不影响微波信号的传输。
[0026]对本技术方案的进一步改进，所述弯曲段61为半圆形或大于半圆的弧形。弯曲段61为半圆形方便加工，但如果下方安装的PCB 4与表贴外壳热膨胀系数相差较大，在安装面积有限的情况下，优选弯曲段61是大于半圆的弧形，能够增加变形缓冲量。
[0027]对本技术方案的进一步改进，引线的两直线端部分别作为引入端62和引出端63，所述引入端62用于连接封装外壳，所述引出端63用于连接印刷电路板，所述引线上的弯曲段61靠近引入端62。
[0028]优选的，所述引线的材料为可伐合金。
[0029]【具体实施方式】二
[0030]—种微波器件表贴封装外壳的引线连接结构，见图4和图5，包括封装外壳、引线和PCB 4，所述封装外壳包括上部的金属墙体I和下部的陶瓷底座3;所述引线为扁平带状，弓丨线上设有弯曲段61，呈Ω形，其半径为0.1Omm?0.30mm，所述引线在弯曲段61以外为直线段，所述引线的直线段平铺于PCB 4上，引线的两直线端部分别为引入端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焊接于印刷电路板上，所述引线的弯曲段61悬空，所述引线的弯曲段61位于陶瓷底座3外0.1Omm?0.30mm位置处。引线的材料为可伐合金。所述弯曲段61为半圆形。
[0031]封装外壳中，陶瓷底座3在其与引线引入端62连接部分设有贯穿的线孔，见图5和图6，线孔内布导线用于金属墙体I内的微波芯片引脚与引线实现电连接。其中金属墙体I和陶瓷底座3之间、陶瓷底座3与引线之间均通过焊料7焊接固定，其装配方式与直线引线5装配方式相同。
[0032]Ω形引线6弯曲段61成型质量决定了最终封装产品质量的高低，在温度循环等试验过程中证实，外壳与PCB 4之间的应力在传递过程中，大部分应力均作用于弯曲段61。同等条件下，将封装后的外壳通过温循过程应力比较，直线引线5应力集中于陶瓷底座3根部，最大应力达到353MPa，采用本实施例Ω形引线6，弯曲段61的应力最大为151 MPa，降低应力明显，能够有效提高封装后器件的可靠性，防止引线拉坏陶瓷底座3。
[0033]故弯曲段61的成型不能有损伤和裂纹等缺陷。弯曲段61成型过程在微波表贴陶瓷封装外壳装配前，这样可以保证产品在安装后的质量。
[0034]为了获得更好的降低引线拉应力效果，弯曲段61可以选择大于半圆的弧形，增加变形缓冲量。
【主权项】
1.一种用于微波器件表贴封装的外壳引线，其特征在于:引线为扁平带状，引线上设有弯曲段(61)，呈Ω形，其半径为0.1Omm?0.30mm，所述引线在弯曲段(61)以外为直线段。2.根据权利要求1所述的一种用于微波器件表贴封装的外壳引线，其特征在于，所述弯曲段(61)为半圆形。3.根据权利要求1所述的一种用于微波器件表贴封装的外壳引线，其特征在于，所述弯曲段(61)为大于半圆的弧形。4.根据权利要求1所述的一种用于微波器件表贴封装的外壳引线，其特征在于，引线的两直线端部分别为引入端(62)和引出端(63)，所述引入端(62)用于连接封装外壳，所述引出端(63)用于连接印刷电路板(4)，所述引线上的弯曲段(61)靠近引入端(62)。5.一种微波器件表贴封装外壳的引线连接结构，其特征在于，包括封装外壳、引线和印刷电路板(4)，所述封装外壳包括上部的金属墙体(I)和下部的陶瓷底座(3);所述引线为扁平带状，引线上设有弯曲段(61)，呈Ω形，其半径为0.1Omm?0.30mm，所述引线在弯曲段(61)以外为直线段，所述引线的直线段平铺于印刷电路板(4)上，引线的两直线端部分别为引入端(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)焊接于印刷电路板(4)上，所述引线的弯曲段(61)悬空，所述引线的弯曲段(61)位于陶瓷底座(3)外0.1Omm?0.30mm位置处。6.根据权利要求5所述的一种微波器件表贴封装外壳的引线连接结构，其特征在于，所述弯曲段(61)为半圆形或大于半圆的弧形。7.根据权利要求5所述的一种微波器件表贴封装外壳的引线连接结构，其特征在于，所述引线为可伐合金。
【专利摘要】本实用新型涉及微波器件表面贴装技术领域，具体公开了一种用于微波器件表贴封装的外壳引线以及采用该引线的连接结构，引线为扁平带状，上设有弯曲段，呈Ω形，其半径为0.10mm～0.30mm，引线在弯曲段以外为直线段。弯曲段为半圆形或大于半圆的弧形。引线的两直线端部分别为引入端和引出端，引入端用于连接封装外壳，引出端用于连接印刷电路板，引线上的弯曲段靠近引入端，在连接结构中，弯曲度距离陶瓷底座0.10mm～0.30mm。本实用新型引线具有较好的抗拉和抗塑性形变能力，同时具有较好的微波电信号传输能力，其应用于微波器件中，能够减弱或消除温度变化时外壳受引线的拉应力，保证器件的可靠性和良好的微波性能。
【IPC分类】H01L23/49
【公开号】CN205248261
【申请号】CN201521094168
【发明人】梁向阳, 赵祖军, 李明磊
【申请人】中国电子科技集团公司第十三研究所
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月26日