[其他]硅元件全硬封結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87203423
• 申請(qǐng)日: 1987-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN87203423U
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段祥照;涂繼平;于海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)沈陽(yáng)儀器儀表工藝研究所
• 主分類號(hào): H01L23/00
• 分類號(hào): H01L23/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)市專利事務(wù)所
• 代理人: 高友才

本實(shí)用新型是用于擴(kuò)散硅力敏元件及硅元件封接用的全硬封結(jié)構(gòu)。

目前與本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相近的結(jié)構(gòu)，是日本日立株式會(huì)社所采用的低膨脹合金制成的金屬支架管，這種金屬支架管的封口無(wú)杯口型結(jié)構(gòu)，中部無(wú)環(huán)口結(jié)構(gòu)。這樣結(jié)構(gòu)的金屬支架管對(duì)于應(yīng)力無(wú)法消除，特別是溫度沖擊產(chǎn)生的應(yīng)力必然影響硅元件的性能。在金屬支架管與玻璃圓孔片。玻璃圓孔片與硅杯之間，有兩道靜電封口，四個(gè)高光學(xué)表面，對(duì)于低膨脹合金與玻璃封口的靜電封接過(guò)程中要在高真空環(huán)境下進(jìn)行，所以工藝環(huán)節(jié)多，設(shè)備昂貴。

目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有擴(kuò)散硅和硅元件全硬封結(jié)構(gòu)。而是靠膠封，膠封的元件穩(wěn)定性低，成品率低。

本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)備投資少，工藝簡(jiǎn)單，在一般環(huán)境下便可進(jìn)行加工，穩(wěn)定性可靠，成品率高的全硬封結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：改兩道靜電封口結(jié)構(gòu)為一道封口結(jié)構(gòu)，并針對(duì)某些合金熱導(dǎo)率大于硅和玻璃的特性，將金屬支架管的封口設(shè)計(jì)成杯口型，再與玻璃座燒封。這種杯口型結(jié)構(gòu)連接應(yīng)力容量大，緩沖效果好，具有消除應(yīng)力的作用。同時(shí)，在金屬支架管上設(shè)計(jì)了屏蔽外部應(yīng)力的環(huán)口，金屬支架管根據(jù)硅元件的實(shí)際需要，可設(shè)計(jì)成不帶連接板或帶連接板的兩種型式。帶有連接板的金屬支架管根據(jù)需要可加工成整體的，也可分別加工后焊接在一起。

本實(shí)用新型具有設(shè)備投資少，工藝簡(jiǎn)單，在常規(guī)條件下便能進(jìn)行生產(chǎn)加工，采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)制作的元件穩(wěn)定可靠，成品率達(dá)90％以上，在－40℃～＋150℃條件下五次溫度循環(huán)沖擊后，總體抗拉強(qiáng)度≥70kgf／cm²，漏率≤10⁹lt／S。硅芯片的電參數(shù)與封接前相比無(wú)變化。從根本上解決了擴(kuò)散硅力敏元件及硅元件的全硬封問(wèn)題。

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖。

圖2是本實(shí)用新型無(wú)連接板金屬支架管的剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型帶有焊接連接板的金屬支架管的剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型帶有連接板并整體加工的金屬支架管的剖視圖。

圖1～4是本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例。本實(shí)用新型全硬封結(jié)構(gòu)由外殼1、陶瓷引線板2、金屬絲3、硅杯4、玻璃座5、帶有杯口型封口8與環(huán)口9的金屬支架管6、連接板7組成。關(guān)鍵選用合適的合金制作金屬支架管6，我們選用K₂合金是由我們?cè)O(shè)計(jì)的熱膨脹系數(shù)α值和轉(zhuǎn)變點(diǎn)的一種國(guó)產(chǎn)合金。金屬支架管在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使其封口8為杯口型，并設(shè)計(jì)有屏蔽外部應(yīng)力的環(huán)口9，根據(jù)硅元件的具體要求，將金屬支架管6設(shè)計(jì)成不帶有連接板7或帶有連接板7的兩種型式；帶有連接板7的金屬支架管6可根據(jù)具體情況，又可分為整體式的金屬支架管6與連接板7是一體加工出來(lái)的。分離式的是先分別將金屬支架管6與連接板7加工出來(lái)，然后再焊接在一起。把加工好的金屬支架管6與玻璃座5燒封后拋光，再將拋光后的玻璃座5的上端面與拋光的硅杯4靜電封接。

本實(shí)用新型改兩道靜電封口為一道封口，減少了工藝環(huán)節(jié)，降低了溫度沖擊產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)硅元件的影響，提高了硅元件的穩(wěn)定性和成品率，成品率達(dá)90％以上。采用本實(shí)用新型制作出的硅元件，在－40℃～＋150℃五次溫度循環(huán)沖擊后，總體抗拉強(qiáng)度≥70kgf／cm²，漏率≤10⁹lt／S。硅芯片的電參數(shù)與封接前相比無(wú)變化，從根本上解決了擴(kuò)散硅力敏元件及硅元件的全硬封這一難題。

漏率單位為：升、托／秒，含義是每秒鐘內(nèi)在一定的氣壓下滲漏的氣體體積升數(shù)。

抗拉強(qiáng)度單位為：kgf／cm²，千克、力／平方厘米，含義是每平方厘米所承受的力的大小。