[发明专利]一种塑料气密管壳及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通讯领域的气密管壳，特别是涉及一种可用于光电集成产品的塑料气密管壳及其制造方法。

背景技术

随着光电子技术的发展，光电子器件迅速向多功能集成化，小型化，低成本方向发展。而对于需要与外部进行电气连接，及光路连接的且气密性要求比较高的光电子器件管壳来说，目前现存的技术解决方案是非常有限的。

传统的气密管壳的电极引脚采用金属引脚外包裹玻璃作为绝缘层从管壳底座或者侧壁引出，这个结构的局限性在于产品电极引脚增加时，多根玻璃绝缘电极引脚会占用较多管壳底座面积或侧壁面积，从而不能在管壳设计上实现电极的高密度排布，阻止了管壳类产品向集成化，小型化发展的步伐。

实用新型专利“一种用于低温工作多元红外探测器的气密管壳，专利号01255192.9”所描述的气密管壳虽然在电极引脚方面对传统管壳做了很大的改进，可以实现电极的高密度排布；但管壳的底座与管帽使用金属材质，目前主要通过机械加工的方式成型，成本过高；并且管壳底座，管帽及电极磁环等结构需要通过高温烧结工艺制造，而管壳类产品的成本组成中，烧结工序占了很大时间比重，因此也存在产品成本过高的问题，此产品封装包含很多工艺步骤，在量产控制方面比较复杂，控制难度比较大。

实用新型“一种混合集成电路用陶瓷封装管壳，专利申请号：201220325544.1”，管壳内部空间的利用方面在金属封装管壳基础上有很大的改进，但陶瓷封装管壳必须经过烧结工艺才可以成型为一体，并且为实现腔体内空间的有效利用，必须通过多层叠加的方式设计产品，从而使产品封装工艺链进一步加长，产品整体的精度控制难度进一步加大，使其产品生产成本高居不下。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种塑料气密管壳及其制造方法，所述塑料气密管壳由于采用塑胶材料与非塑胶材料相结合的设计，具有低成本并可快速大批量生产，是传统金属封装与陶瓷封装的烧结工艺的低成本代替方案；其制造方法采用了镶嵌注塑成型技术，二次注塑成型技术及超声波焊接技术，不需要经过烧结工艺，加工工序少，工艺便于自动化控制，是实现产品大批量自动化生产的有效途径，并且能够满足GJB548A规定的管壳气密达到1X10-7Pa·m3/s的要求。

一种塑料气密管壳，包括管帽，管壳基座，密封元件，密封底板，光电通道装置；

其中，所述管壳基座与光电通道装置通过镶嵌注塑成型为一体；所述密封元件设置于管壳基座与密封底板的中间，且位于管壳基座与光电通道装置的接缝处，并且与光电通道装置的外壳表面紧密结合；所述密封底板通过二次注塑成型工艺与管壳基座紧密结合；所述管壳基座与管帽通过超声波焊接为一体。

其中，所述光电通道装置被设置在管壳基座的孔中并通过镶嵌注塑成型与管壳基座为一体，所述光电通道装置的外径大小与孔的大小匹配，所述光电通道装置的数量与管壳基座上的孔一一对应。

其中，所述管壳基座上的第一密封元件容纳槽设置在孔的末端，所述第一密封元件容纳槽的大小及形状与密封元件外形相匹配；所述管壳基座上设置有强度肋，所述强度肋与管壳基座本体为一体结构并设置于管壳基座与密封底板的中间；所述管壳基座上设置有密封底板卡槽，所述密封底板卡槽上设置有限位孔；

所述密封底板上设置有强度槽，所述强度槽与管壳基座上的强度肋结构相匹配并且强度槽与管壳基座上的强度肋结构相互渗透连接为一体；所述密封底板上设置有卡位凸台，所述卡位凸台穿过限位孔与密封底板卡槽扣合使密封底板与管壳基座连接更牢靠；所述密封底板上设置有第二密封元件容纳槽，所述第二密封元件容纳槽的大小及形状与密封元件外形相匹配。

其中，所述管帽上设置凸台，所述凸台上设置有第一限位面；所述管壳基座上设置有管帽卡槽，所述管帽卡槽上设置有第二限位面；所述凸台与管帽卡槽装配为一体，所述管帽卡槽上的第二限位面通过凸台上的第一限位面卡住管帽。

其中，所述管壳基座上设置有熔接墙，所述熔接墙上设置有熔接线，当管壳基座与管帽通过超声波工艺焊接时，所述熔接墙就会沿着熔接线的方向发生局部熔融，并且与管帽对应位置沿着熔接线的方向发生分子交换而达到深度粘接的效果；所述管壳基座上还设置有用于加强管壳基座与管帽熔接后的气密性的补充熔接墙，所述补充熔接墙上设置有补充熔接线。

其中，所述管壳基座采用热膨胀系数为5.0±0.5X10-5m/℃的塑胶材质由注塑成型工艺制作而成，其材料成型收缩率不大于0.03%；