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CN108962864B - 一种用于瞬态电路的可水解封装外引线及制作方法 - Google Patents

一种用于瞬态电路的可水解封装外引线及制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，该可水解封装外引线包括引线主体，该引线主体包括中间层，所述中间层两侧分别紧贴设置过渡层，所述过渡层侧面紧贴设置包覆层，所述中间层与包覆层在电解质的环境下构成原电池。本发明提供了一种可水解引线，其电特性及机械特性均能够满足瞬态封装要求，可以作为瞬态电路封装外引线。该引线在常温大气环境时，可以为封装提供电气连接功能及机械支撑功能；在遇到生理盐水后，可以快速水解消失。同时，本发明所采用的基于金属电位差的原电池水解模式，为瞬态金属材料的水解提供了可以参考的思路。

Description

一种用于瞬态电路的可水解封装外引线及制作方法
技术领域
本发明涉汲一种瞬态电路封装部件，具体涉及一种用于瞬态电路的可水解封装外引线及制作方法。
背景技术
“瞬态电路”制备技术依赖于材料和电子学科的革命性突破，是一个全新的科学技术领域，具有很强的创新性和颠覆性。即要求电路在一定时间稳定工作、发挥功效后，其物理形态和功能可以在外界刺激触发下立即发生部分消失或者完全消失，即实现极少或者完全不可追踪的残留。与之相对应的常规电路，可以理解为“恒态电路”，即追求性能上稳定不变、物理上牢固可靠。
由于瞬态电路具有的可控瞬变、可控消失特性，其在军事信息安全、电子垃圾及环境保护、植入式电子设备及生物医疗方面，有着重要的应用需求。
根据外界刺激触发种类的不同，瞬态电路可分为：水触发瞬态电路、光触发瞬态电路、热触发瞬态电路等。
现有技术中，封装外引线通常采用铁基或者铜基合金，主要追求电性能和机械性能，在生理盐水环境中无法实现封装外引线的部分消失或者完全消失，不具备瞬态性能。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于瞬态电路的可水解封装外引线及制作方法。该可水解封装外引线的电性能不低于传统封装外引线，其机械性能满足瞬态电路应用要求。同时，其与生理盐水接触后能够快速水解消失，以便实现封装外引线的瞬态特性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，该可水解封装外引线包括引线主体，该引线主体包括中间层，所述中间层两侧分别紧贴设置过渡层，所述过渡层侧面紧贴设置包覆层，所述中间层与包覆层在电解质的环境下构成原电池。
优选地，所述中间层的材料为镁，所述包覆层的材料为金。
优选地，所述过渡层的材料为钛。
优选地，所述引线主体包括引线边框，由所述引线边框的侧边框向远离侧边框的方向延伸形成若干引线。
优选地，所述若干引线间不具有交叉点。
优选地，所述若干引线间相互平行。
优选地，所述引线包括引线本体和引线端部，引线端部的尺寸大于引线本体。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种用于瞬态电路的可水封装外引线的制作方法，该方法包括以下步骤：
步骤1.对引线主体进行化学除油及表面清洁；
步骤2.分别在引线主体的两侧面磁控溅射过渡层；
步骤3.分别在两过渡层上磁控溅射包覆层。
优选地，所述中间层的材料为镁，所述包覆层的材料为金。
优选地，所述过渡层的材料为钛。
如上所述，本发明的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线及制作方法，具有以下有益效果：
本发明提供了一种可水解引线，其电特性及机械特性均能够满足瞬态封装要求，可以作为瞬态电路封装外引线。该引线在常温大气环境时，可以为封装提供电气连接功能及机械支撑功能；在遇到生理盐水后，可以快速水解消失。同时，本发明所采用的基于金属电位差的原电池水解模式，为瞬态金属材料的水解提供了可以参考的思路。
附图说明
图1为镁板材冲压加工前的示意图；
图2为镁板材冲压加工后的示意图；
图3为引线结构示意图；
图4为瞬态封装外引线金属叠层结构示意图；
图5为瞬态封装外引线稳定于常温大气环境示意图；
图6为瞬态封装外引线在生理盐水中腐蚀水解示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图3～6所示，本发明提供一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，该可水解封装外引线包括引线主体，该引线主体包括中间层2，所述中间层两侧分别紧贴设置过渡层，即第一过渡层3和第二过渡层5，所述过渡层侧面紧贴设置包覆层，即第一包覆层4和第二包覆层6，所述中间层与包覆层在电解质的环境下构成原电池。
在常温大气环境时，由于缺乏电介质不能发生电化学腐蚀，引线可以稳定工作，提供优于传统外引线材料的导电性。
制作好引线置于电解质中，由于电解质的存在，中间层与外包覆层形成电池。中间层快速腐蚀水解，形成腐蚀空洞，腐蚀空洞的区域不断扩大、数量不断增加，最终导致中间层料消失。包覆层和过渡层缺少了主材(中间层)的粘附后，自然崩解碎裂，引线实现整体水解。
于本实施例中，所述中间层的材料为镁，所述包覆层的材料为金；所述过渡层的材料为钛。钛过渡层通过磁控溅射的方式形成于镁中间层上，金包覆层通过磁控溅射的方式形成于过渡层上。
制作好钛过渡层和金外包覆层的外引线，在常温大气环境7时，由于缺乏电介质不能发生电化学腐蚀，可以稳定工作，提供优于传统外引线材料(铁镍合金或者铜合金)的导电性。
制作好钛过渡层和金外包覆层的镁引线，浸泡入生理盐水8中，由于电解质9的存在，形成“金-镁原电池”。镁主材快速腐蚀水解，释放出电子和镁离子(Mg2+)，形成腐蚀空洞10，腐蚀空洞的区域不断扩大、数量不断增加，最终导致镁材料消失。钛-金薄层缺少了主材的粘附后，自然崩解碎裂，引线实现整体水解。本发明可用于连接封装内引线和上一级封装，提供电气连接和机械连接作用。
如图2、3所示，所述引线主体包括引线边框，由所述引线边框的侧边框向远离侧边框的方向延伸形成若干引线，所述引线包括引线本体和引线端部，引线端部的尺寸大于引线本体。
优选地，所述引线本体间不具有交叉点。更优选地，所述引线本体间相互平行。
如图1～5所示，本实施例还提供一种用于瞬态电路的可水解封装外引线的制作方法，该方法包括以下步骤：
步骤1.如图1所示：对0.3mm厚度的镁板材1进行整平、打磨和冲压，得到如图2所示的引线主体，引线主体包括中间层，其材料为镁，得到的引线主体外形满足封装结构要求。
步骤2.对中间层进行化学除油及表面清洁。
步骤3.如图3所示：在中间层2的A面磁控溅射第一过渡层3，其材料为钛，厚度5nm。
步骤4.如图3所示：在钛过渡层上磁控溅射第一包覆层4，其材料为金，厚度20nm。
步骤5.如图3所示：在镁材料的B面磁控溅射第二过渡层5，其材料为钛，厚度5nm。
步骤6.如图3所示：在钛过渡层上磁控溅射第二包覆层6，其材料为金，厚度20nm。
如图4所示：制作好钛过渡层和金外包覆层的引线，在常温大气环境9时，由于缺乏电介质不能发生电化学腐蚀，可以稳定工作，提供优于传统外引线材料(铁镍合金或者铜合金)的导电性。
如图5所示：制作好钛过渡层和金外包覆层的镁引线，浸泡入生理盐水10中，由于电解质11的存在，形成“金-镁原电池”。镁主材快速腐蚀水解，释放出电子和镁离子(Mg2+)，形成腐蚀空洞12，腐蚀空洞12的区域不断扩大、数量不断增加，最终导致镁材料消失。钛-金薄层缺少了主材的粘附后，自然崩解碎裂，引线实现整体水解。
另外，在生理盐水环境中，引线形成“金-镁原电池”，既可以加速镁材料的腐蚀，还可以避免镁腐蚀产物附着于引线外表面阻止腐蚀进一步深入。
本发明提供了一种可水解引线，其电特性及机械特性均能够满足瞬态封装要求，可以作为瞬态电路封装外引线。该引线在常温大气环境时，可以为封装提供电气连接功能及机械支撑功能；在遇到生理盐水后，可以快速水解消失。同时，本发明所采用的基于金属电位差的原电池水解模式，为瞬态金属材料的水解提供了可以参考的思路。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，该可水解封装外引线包括引线主体，该引线主体包括中间层，所述中间层两侧分别紧贴设置过渡层，所述过渡层侧面紧贴设置包覆层，所述中间层与包覆层在电解质的环境下构成原电池。
2.根据权利要求1所述的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，所述中间层的材料为镁，所述包覆层的材料为金。
3.根据权利要求2所述的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，所述过渡层的材料为钛。
4.根据权利要求1所述的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，所述引线主体包括引线边框，由所述引线边框的侧边框向远离侧边框的方向延伸形成若干引线。
5.根据权利要求4所述的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，所述若干引线间不具有交叉点。
6.根据权利要求5所述的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，所述若干引线间相互平行。
7.根据权利要求4所述的一种用于瞬态电路的可水解封装外引线，其特征在于，所述引线包括引线本体和引线端部，引线端部的尺寸大于引线本体。
8.一种用于如权利要求1～7任意一项所述的瞬态电路的可水解封装外引线的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1.对引线主体进行化学除油及表面清洁，所述引线主体包括中间层；
步骤2.分别在引线主体的两侧面磁控溅射过渡层；
步骤3.分别在两过渡层上磁控溅射包覆层。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述中间层的材料为镁，所述包覆层的材料为金。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述过渡层的材料为钛。
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