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陶瓷封装管壳孔壁金属化模具及丝网印刷设备
申请号	CN202211671077.2	申请日	2022-12-26	公开(公告)号	CN115635765A	公开(公告)日	2023-01-24
申请人	西北电子装备技术研究所(中国电子科技集团公司第二研究所);			发明人	秦超; 张伟; 李思佳; 贾少雄;
摘要	本发明涉及陶瓷封装管壳加工技术领域，具体涉及一种陶瓷封装管壳孔壁金属化模具及丝网印刷设备。所述陶瓷封装管壳孔壁金属化模具包括上盖板，上盖板设有放置区，放置区设有挂壁孔，放置区的外围设有吸附孔；下盖板，下盖板的上表面设有环形槽状的吸附气道，吸附气道包围的内侧区域与上盖板的下表面相隔以形成挂壁气道，吸附气道通过吸附气管引出，挂壁气道通过挂壁气管引出，吸附气管和挂壁气管皆适于连接负压装置。本发明提供的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，能够避免在金属化过程中生瓷片移位导致的金属化不均匀问题，同时通过负压迫使金属化浆料穿过挂壁孔，也能够在生瓷片孔壁形成均匀的浆料环，大幅提高了孔壁金属化的均匀度。
权利要求	1.一种陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，包括：上盖板（1），所述上盖板（1）设有放置区（11），所述放置区（11）设有挂壁孔（12），所述放置区（11）的外围设有吸附孔（13）；下盖板（2），所述下盖板（2）位于所述上盖板（1）的下方且相对所述上盖板（1）固定，所述下盖板（2）的上表面设有环形槽状的吸附气道（21），所述吸附气道（21）的内圈和外圈皆与所述上盖板（1）的下表面密封相接，所述吸附气道（21）与所有吸附孔（13）连通，所述吸附气道（21）包围的内侧区域与所述上盖板（1）的下表面相隔以形成挂壁气道（22），所述挂壁气道（22）与所有挂壁孔（12）连通，所述吸附气道（21）通过吸附气管（3）引出，所述挂壁气道（22）通过挂壁气管（4）引出，所述吸附气管（3）和所述挂壁气管（4）皆适于连接负压装置。 2.根据权利要求1所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述吸附气道（21）为开设于所述下盖板（2）上表面的环槽，所述下盖板（2）与所述上盖板（1）相贴合，所述吸附气管（3）的一端连通于所述环槽的槽底、另一端引出至所述吸附气道（21）外侧，所述吸附气道（21）包围的内侧区域下凹以形成所述挂壁气道（22）。 3.根据权利要求2所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述吸附气道（21）所包围内侧区域的中心下凹以使所述挂壁气道（22）的底面形成棱锥侧面，所述挂壁气管（4）的一端连通于所述吸附气道（21）所包围内侧区域的中心、另一端引出至所述挂壁气道（22）外侧。 4.根据权利要求2所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述下盖板（2）的上表面开设有环形的下密封槽（23），所述下密封槽（23）位于所述吸附气道（21）的外围，所述上盖板（1）的下表面开设有环形的上密封槽（14），所述上密封槽（14）与所述下密封槽（23）上下对接且共同夹设有环形密封圈（5）。 5.根据权利要求4所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述下盖板（2）开设有安装孔（24），所述安装孔（24）位于所述下密封槽（23）的外围，所述上盖板（1）的下表面开设有螺纹盲孔（15），所述螺纹盲孔（15）位于所述上密封槽（14）的外围，所述螺纹盲孔（15）与所述安装孔（24）相对且共同拧装有螺钉（6）。 6.根据权利要求1所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述上盖板（1）的上表面设有定位凸起（16），所述定位凸起（16）位于所述放置区（11）的外围。 7.根据权利要求6所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述上盖板（1）的上表面开设有定位盲孔（18），所述定位凸起（16）为插设在所述定位盲孔（18）内的定位销。 8.根据权利要求1所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述上盖板（1）的下表面设有扩槽（17），所述扩槽（17）对应所述挂壁孔（12）设置且横截面积大于所述挂壁孔（12）。 9.根据权利要求1至8任一项所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，其特征在于，所述挂壁气管（4）的管路内接有回收罐（7），所述回收罐（7）将所述挂壁气管（4）分隔为连接气管（41）和负压气管（42），所述连接气管（41）的上端连通于所述挂壁气道（22）、下端连通于所述回收罐（7）的顶部，所述负压气管（42）一端连接于所述回收罐（7）的上部侧壁、另一端适于连接负压装置。 10.一种丝网印刷设备，其特征在于，包括：载台，所述载台水平布置，所述载台上开设有安装槽；权利要求1至9任一项所述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，所述陶瓷封装管壳孔壁金属化模具安装在所述安装槽内，且所述吸附气管（3）和所述挂壁气管（4）皆引出至所述载台的外侧。
说明书全文	陶瓷封装管壳孔壁金属化模具及丝网印刷设备技术领域 [0001] 本发明涉及陶瓷封装管壳加工技术领域，尤其涉及一种陶瓷封装管壳孔壁金属化模具及丝网印刷设备。背景技术 [0002] 随着现代通讯技术的迅猛发展，器件逐步向着轻量化、高可靠性方向发展。陶瓷封装管壳能为微电子器件提供机械支撑、电通路、热通路以及气密环境，具有安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁。 [0003] 陶瓷封装管壳在中部设有用以容纳芯片的凹腔，四周侧壁设有半圆形的金属化孔，金属化孔与管壳底部焊盘连接。目前，陶瓷封装管壳的加工方法如下：首先选取多片生瓷片，每片生瓷片上皆阵列排布有多个管壳区域，每个管壳区域的边缘皆开设多个通孔，通孔与管壳上的金属化孔一一对应；再逐层对生瓷片上的通孔进行金属化；然后将金属化后的多片生瓷片堆叠形成陶瓷坯体；最后将陶瓷坯体中多个管壳区域的通孔切割一半后形成多个陶瓷封装管壳。 [0004] 现有生瓷片上的通孔多采用灌浆工艺完成金属化，即向所述生瓷片上涂覆浆料，浆料自然蔓延至孔内。这种方式存在两个问题：第一，灌浆过程中，生瓷片极易移位，而移位将导致孔壁金属化不均匀；第二，浆料依靠重力自然蔓延，很难保证孔壁金属化的均匀度。所以，亟需一种能够提高孔壁金属化均匀度的装置。发明内容 [0005] 为克服现有陶瓷封装管壳孔壁的金属化均匀度较差的技术缺陷，本发明提供了一种陶瓷封装管壳孔壁金属化模具及丝网印刷设备。 [0006] 本发明提供的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，包括：上盖板，所述上盖板设有放置区，所述放置区设有挂壁孔，所述放置区的外围设有吸附孔；下盖板，所述下盖板位于所述上盖板的下方且相对所述上盖板固定，所述下盖板的上表面设有环形槽状的吸附气道，所述吸附气道的内圈和外圈皆与所述上盖板的下表面密封相接，所述吸附气道与所有吸附孔连通，所述吸附气道包围的内侧区域与所述上盖板的下表面相隔以形成挂壁气道，所述挂壁气道与所有挂壁孔连通，所述吸附气道通过吸附气管引出，所述挂壁气道通过挂壁气管引出，所述吸附气管和所述挂壁气管皆适于连接负压装置。 [0007] 可选的，所述吸附气道为开设于所述下盖板上表面的环槽，所述下盖板与所述上盖板相贴合，所述吸附气管的一端连通于所述环槽的槽底、另一端引出至所述吸附气道外侧，所述吸附气道包围的内侧区域下凹以形成所述挂壁气道。 [0008] 可选的，所述吸附气道所包围内侧区域的中心下凹以使所述挂壁气道的底面形成棱锥侧面，所述挂壁气管的一端连通于所述吸附气道所包围内侧区域的中心、另一端引出至所述挂壁气道外侧。 [0009] 可选的，所述下盖板的上表面开设有环形的下密封槽，所述下密封槽位于所述吸附气道的外围，所述上盖板的下表面开设有环形的上密封槽，所述上密封槽与所述下密封槽上下对接且共同夹设有环形密封圈。 [0010] 可选的，所述下盖板开设有安装孔，所述安装孔位于所述下密封槽的外围，所述上盖板的下表面开设有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔位于所述上密封槽的外围，所述螺纹盲孔与所述安装孔相对且共同拧装有螺钉。 [0011] 可选的，所述上盖板的上表面设有定位凸起，所述定位凸起位于所述放置区的外围。 [0012] 可选的，所述上盖板的上表面开设有定位盲孔，所述定位凸起为插设在所述定位盲孔内的定位销。 [0013] 可选的，所述上盖板的下表面设有扩槽，所述扩槽对应所述挂壁孔设置且横截面积大于所述挂壁孔。 [0014] 可选的，所述挂壁气管的管路内接有回收罐，所述回收罐将所述挂壁气管分隔为连接气管和负压气管，所述连接气管的上端连通于所述挂壁气道、下端连通于所述回收罐的顶部，所述负压气管一端连接于所述回收罐的上部侧壁、另一端适于连接负压装置。 [0015] 本发明提供的丝网印刷设备，包括：载台，所述载台水平布置，所述载台上开设有安装槽；前述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，所述陶瓷封装管壳孔壁金属化模具安装在所述安装槽内，且所述吸附气管和所述挂壁气管皆引出至所述载台的外侧。 [0016] 本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，包括上盖板和下盖板，上盖板设有放置区，放置区设有挂壁孔，放置区外围开设有吸附孔，下盖板与上盖板共同形成有吸附气道和挂壁气道，吸附气道与吸附孔连通，挂壁气道与挂壁孔连通。使用时，一方面将生瓷片放在放置区，吸附气道通过吸附气管与负压装置连接，使得吸附孔处产生负压，从而将生瓷片的边缘处吸附牢固，避免在金属化过程中生瓷片移位导致的金属化不均匀问题；另一方面将生瓷片的通孔与挂壁孔一一对应好，挂壁气道通过挂壁气管与负压装置连接，使得挂壁孔处产生负压，从而通过负压迫使金属化浆料穿过挂壁孔，进而在生瓷片孔壁形成均匀的浆料环，大幅提高了孔壁金属化的均匀度。附图说明 [0017] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。 [0018] 为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0019] 图1为本发明实施例所述陶瓷封装管壳孔壁金属化模具的爆炸结构示意图；图2为图1的纵向剖视图；图3为本发明实施例所述上盖板的上表面示意图；图4为本发明实施例所述上盖板的下表面示意图；图5为本发明实施例所述下盖板的上表面示意图。 [0020] 其中：1、上盖板；11、放置区；12、挂壁孔；13、吸附孔；14、上密封槽；15、螺纹盲孔；16、定位凸起；17、扩槽；18、定位盲孔；2、下盖板；21、吸附气道；22、挂壁气道；23、下密封槽；24、安装孔；3、吸附气管；4、挂壁气管；41、连接气管；42、负压气管；5、环形密封圈；6、螺钉；7、回收罐。具体实施方式 [0021] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0022] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0023] 在一个实施例中，如图1至图5所示，提供了一种陶瓷封装管壳孔壁金属化模具，包括：上盖板1，上盖板1设有放置区11，放置区11设有挂壁孔12，放置区11的外围设有吸附孔13；下盖板2，下盖板2位于上盖板1的下方且相对上盖板1固定，下盖板2的上表面设有环形槽状的吸附气道21，吸附气道21的内圈和外圈皆与上盖板1的下表面密封相接，吸附气道21与所有吸附孔13连通，吸附气道21包围的内侧区域与上盖板1的下表面相隔以形成挂壁气道22，挂壁气道22与所有挂壁孔12连通，吸附气道21通过吸附气管3引出，挂壁气道22通过挂壁气管4引出，吸附气管3和挂壁气管4皆适于连接负压装置。 [0024] 具体的，参照图3，放置区11设置在上盖板1的中部，周围预留空间均匀，利于涂浆等操作。当然，作为可替换的实施方式，放置区11偏心布置在上盖板1上亦可。 [0025] 具体的，参照图3，挂壁孔12设有九组，成九宫格分布，每组挂壁孔12设为两列，每列四个，金属化加工后的生瓷片堆叠所形成的陶瓷坯体可切割成九个管壳。当然，这只是一种具体的挂壁孔12分布样式，挂壁孔12的分布是与生瓷片上的通孔分布一一对应的，所以，挂壁孔12的分布样式可根据生瓷片的样式适应性确定。 [0026] 需要说明的是，挂壁孔12的孔径应根据生瓷片上通孔的孔径适应性确定，将两者的孔径设置相等即可。 [0027] 容易理解的，参照图3，吸附孔13位于放置区11的外围，即围绕放置区11的周围布置，这样能够将生瓷片吸附的更加牢固。具体的，吸附孔13的数量不作限定，根据生瓷片的尺寸适应性确定即可。 [0028] 容易理解的，吸附气道21为环形槽状，由于环形槽必然具有一定的槽宽，所以吸附气道21形成有内圈和外圈。 [0029] 具体的，参照图1、图2和图5，吸附气道21为开设于下盖板2上表面的环槽，下盖板2与上盖板1相贴合，吸附气管3的一端连通于环槽的槽底、另一端引出至吸附气道21外侧，吸附气道21包围的内侧区域下凹以形成挂壁气道22。这只是一种优选的吸附气道21和挂壁气道22的形成结构，下盖板2为普通板状，只需在上表面开设环槽和下凹即可形成吸附气道21和挂壁气道22，结构简单，性能可靠。作为可替换的实施方式，也可在下盖板2的上表面固定内外双层的环形挡壁，双层环形挡壁之间形成所述吸附气道21；内层环形挡壁所包围的区域形成所述挂壁气道22。 [0030] 进一步的，参照图1、图2和图5，吸附气道21所包围内侧区域的中心下凹以使挂壁气道22的底面形成棱锥侧面，挂壁气管4的一端连通于吸附气道21所包围内侧区域的中心、另一端引出至挂壁气道22外侧。当浆料在负压作用下被抽至挂壁气道22时，棱锥侧面会对浆料有一定的导向作用，使浆料汇集到中心位置然后进入挂壁气管4内，如此提高浆料的回收效率，避免浆料堆积过多，堵塞挂壁气管4。 [0031] 具体的，参照图2、图4和图5，下盖板2的上表面开设有环形的下密封槽23，下密封槽23位于吸附气道21的外围，上盖板1的下表面开设有环形的上密封槽14，上密封槽14与下密封槽23上下对接且共同夹设有环形密封圈5。上盖板1与下盖板2贴合时，环形密封圈5受到挤压，胀满上密封槽14和下密封槽23形成的腔体，从而保证吸附气道21外圈的密封效果。本实施例中，吸附气道21的内圈和外圈皆是与上盖板1的下表面贴合的，增设环形密封圈5只是为了进一步提高吸附气道21外圈的密封性，从而避免吸附气道21内的负压环境与外界相通，影响吸附。但是，本实施例在吸附气道21的内圈并没有设置密封圈的结构，原因是因为吸附气道21的内侧为挂壁气道22，两者皆是负压环境，即使密封性没那么好，导致吸附气道21与挂壁气道22连通也不会影响吸附。当然，作为可替换的实施方式，外圈取消环形密封圈5的设置，或者在内圈也增设环形密封圈5的设置皆可。 [0032] 具体的，参照图2、图4和图5，下盖板2开设有安装孔24，安装孔24位于下密封槽23的外围，上盖板1的下表面开设有螺纹盲孔15，螺纹盲孔15位于上密封槽14的外围，螺纹盲孔15与安装孔24相对且共同拧装有螺钉6。需要说明的是，安装孔24可以为螺孔也可以为通孔。安装时螺钉6贯穿安装孔24拧入螺纹盲孔15内实现上盖板1与下盖板2的相对固定。当然，作为可替换的实施方式，上盖板1与下盖板2也可通过卡扣、磁吸或焊接等常用固定方式实现相对固定。 [0033] 具体实施时，首先将生瓷片放置在放置区11内，且使其通孔与挂壁孔12一一对应；再开启负压装置，使吸附气道21和挂壁气道22内皆形成负压环境，从而使得生瓷片的边缘通过吸附孔13吸附固定；然后向生瓷片上表面涂覆浆料，浆料在负压作用下被迫蔓延挂壁孔12的孔壁，从而进入挂壁气道22中。 [0034] 本实施例一方面将生瓷片的边缘处吸附牢固，避免在金属化过程中生瓷片移位导致的金属化不均匀问题；另一方面通过负压迫使金属化浆料穿过挂壁孔12，进而在生瓷片孔壁形成均匀的浆料环，大幅提高了孔壁金属化的均匀度。 [0035] 一些实施例中，参照图1和图2，上盖板1的上表面设有定位凸起16，定位凸起16位于放置区11的外围。 [0036] 具体的，参照图1至图3，上盖板1的上表面开设有定位盲孔18，定位凸起16为插设在定位盲孔18内的定位销。细节的，定位销设有四个。因为生瓷片的四个角处设有孔，所以通过将定位销分别插在四个孔中能够快速对位生瓷片。当然，作为可替换的实施方式，定位凸起16也可以为一体成型在上盖板1上表面的凸块，通过卡接在生瓷片的边缘快速对位生瓷片。需要说明的是，定位凸起16的位置和数量根据生瓷片而定，例如本实施例中对应的生瓷片在四个角设有孔，所以定位凸起16设有四个，且分别位于放置区11外围的四个角处。 [0037] 这些实施例通过定位凸起16能够实现生瓷片的快速精准定位，消除了负压吸附前期对位困难的缺陷。 [0038] 一些实施例中，参照图2和图4，上盖板1的下表面设有扩槽17，扩槽17对应挂壁孔12设置且横截面积大于挂壁孔12。 [0039] 具体的，每列挂壁孔12共用一个扩槽17。当然，作为可替换的实施方式，也可一个挂壁孔12对应一个扩槽17，还可一组挂壁孔12共用一个扩槽17，或者两组或多组共用一个扩槽17，甚至所有挂壁孔12共用一个扩槽17。 [0040] 具体的，扩槽17为用两个半圆取代矩形一组对边后形成的条形形状。作为可替换的实施方式，扩槽17也可设为圆形或矩形等其他形状。 [0041] 这些实施例通过在挂壁孔12的下端设置扩槽17，减小了挂壁孔12的长度。因为挂壁孔12孔径较小，如果设置比较长的话，极易导致浆料堵塞挂壁孔12，所以通过扩槽17减小挂壁孔12的长度，从而降低了浆料堵塞挂壁孔12的概率。 [0042] 一些实施例中，参照图1和图2，挂壁气管4的管路内接有回收罐7，回收罐7将挂壁气管4分隔为连接气管41和负压气管42，连接气管41的上端连通于挂壁气道22、下端连通于回收罐7的顶部，负压气管42一端连接于回收罐7的上部侧壁、另一端适于连接负压装置。 [0043] 这些实施例通过回收罐7将浆料统一回收，利于实现浆料的二次利用。 [0044] 在另一个实施例中，提供了一种丝网印刷设备，包括载台和前述的陶瓷封装管壳孔壁金属化模具。载台水平布置，载台上开设有安装槽，陶瓷封装管壳孔壁金属化模具安装在安装槽内，且吸附气管3和挂壁气管4皆引出至载台的外侧。 [0045] 需要说明的是，这里只是给出了丝网印刷设备中有改进的部分结构，剩余的丝网、视觉对位机构、涂覆机构、刮刀机构等结构采用现有成熟结构即可。 [0046] 具体的，陶瓷封装管壳孔壁金属化模具安装在载台的安装槽内时，可以是上盖板1与载台表面齐平，也可以是上盖板1低于载台表面，还可以是上盖板1高于载台表面。 [0047] 具体实施时，首先将陶瓷封装管壳孔壁金属化模具安装在丝网印刷设备的载台上；再将陶瓷封装管壳孔壁金属化模具的吸附气管3和挂壁气管4分别与负压装置连接；然后将陶瓷封装管壳所用的单层生瓷片放置在放置区11内，并使得挂壁孔12与生瓷片的通孔一一对应；接着在丝网印刷设备的相应丝网上涂覆金属化浆料，开启连接模具的负压装置，固定单层生瓷片；最后将丝网图形与生瓷片图形通过视觉系统对准后，开启丝网印刷设备，金属化浆料在刮刀作用下通过丝网图形流入生瓷片的通孔内，进而在负压作用下经过模具的挂壁孔12流入挂壁气道22中。 [0048] 以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。