CN1092906A

CN1092906A - 套迭式晶体管电极及其制造技术

Info

Publication number: CN1092906A
Application number: CN 93110328
Authority: CN
Inventors: 苗庆海
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 1993-03-20
Filing date: 1993-03-20
Publication date: 1994-09-28

Abstract

本发明涉及一种套迭式晶体管电极及其制造技术，适于大电流下晶体管电极之用。该电极一改传统电极管脚和周围绝缘物直接气密连接的结构方式，而是在管脚芯线外面加芯套将其套入连接，且芯线材料可选导电散热性能优良的铜等纯金属，从而解决了大电流下晶体管管脚升温散热和其与周围绝缘物之间热匹配和气密性要求引起的矛盾，提高了晶体管的高频性能。本发明电极还可用作功率集成块及组合器件的引出电极。

Description

本发明涉及一种套迭式晶体管电极及其制造技术，尤其是在大电流下应用的晶体管电极及制造技术。

现有的晶体管电极，其管脚周围是绝缘物，绝缘物外接在基板的冲孔内，其制造技术是在钢基板的冲孔上装上预制的透孔绝缘珠，将管脚插入绝缘珠孔内，然后在微氧化气氛中烧结而成;对于铜材基板上的电极，其构成是管脚周围是绝缘物，绝缘物外边由大套包围，大套装在基板的冲孔内，其制造技术是先成型绝缘子，再将成型的绝缘子放入铜基板的冲孔内，在大套和铜基板冲孔的接触处加焊料，在还原气氛中将绝缘子焊接在基板上而成型电极。为了管脚和其周围绝缘物之间热匹配和气密的需要，管脚材料常采用热膨胀系数和绝缘物相近的柯伐或铁镍合金等金属材料，这些材料的电阻率较大，其导电和导热能力欠佳，在大电流经过其上时会产生高温，同时其散热效果也差，容易引起烧断内引线，而且选极晶体管集电极再连通不方便。而铜、铝等纯金属材料的导电和导热能力大大优于前者，大电流下用作电极管脚材料可有效地降低引线温度且易于散热，但由于其热膨胀系数很大，不能满足其跟周围绝缘物之间的热匹配和气密性要求，故而得不到使用。

本发明目的是试图采用一种新式电极及其制造技术以解决晶体管大电流应用时管脚升温、散热和其与周围绝缘物之间热匹配及气密需要之间的矛盾。

本发明套迭式电极内容如下：在基板的冲孔内接有绝缘物、绝缘物内气密连接园筒形芯套，芯套内连接芯线或在基板冲孔内接园筒形大套，大套内接绝缘物，绝缘物内气密连接园筒形芯套，芯套内连接芯线。芯套材料可选柯伐、铁镍合金、杜美复合材料，其上边缘也可翻边。管脚芯线由铜材制成，也可用铝、金、银等纯金属材料，还可以是柯伐与铁镍合金。芯线形状可以是直杆式;也可以将其上端弯曲呈鹅头型，还可在上端打头使其截面呈T型。对上端呈T型的非铝材打头芯线，为便于其和管芯焊接，避免焊料上爬，可在上面包复一层铝层，铝层的包复形式可以是地包天式、天包地式，中心铆接式或平面结合式。打头芯线上端包复铝层的形成可以用导电粘合剂粘结，也可用摩擦焊、蒸镀或溅射法制得。对于非金、银芯线;其表面可镀金、银，也可镀锡铈或镍。芯套上端高度可以和周围绝缘物相平，也可高出绝缘物;芯套下端可以和周围绝缘物相平，也可超出绝缘物。电极的基板可以是管壳底板，也可以是管帽。

为完成上述套迭式电极，需采用如下制造技术：在基板的冲孔上放置预制的透孔绝缘珠，将芯套插入绝缘珠孔内烧结或置于微氧化气氛中烧结，绝缘物牢牢地将芯套烧结在基板上，然后把芯线插入芯套内加焊料将芯线焊接在芯套内，也可用导电粘合剂将芯线粘结在芯套内。芯线焊接在芯套内焊接的过程可以和芯套与绝缘物烧结在基板上的过程同时进行。对于铜或铝基板上套迭式电极的制造技术如下：将预制的绝缘珠放置在大套的孔洞中、将芯套插入绝缘珠孔内烧结成带芯套绝缘子，将该绝缘子放置在基板冲孔内加焊料将带芯套绝缘子焊接在基板冲孔内，然后再将芯线插入芯套内加焊料或用导电粘合剂焊结或粘结。芯线插入芯套内焊接的过程可以跟带芯套绝缘子焊接在基板上的过程同时进行。芯线和芯套的焊接或粘结部位可以在芯套的上端，也可以在芯套的下端或中部，还可在芯套内整体部位，焊结方式可以是加钎料钎焊，也可采用加焊料熔焊或者点焊。

本发明采用套迭式电极及其制造技术、解决了大电流情况下的引线问题，改善了晶体管的高频性能，提高了选极晶体管电极再连通的质量和劳动生产率。该电极不但用作晶体管电极，还可作功率集成块及组合器件的引出电极。

本发明附图如下：图1和图2为套迭式电极，其中1是基板、2是绝缘物、3是芯套、4是大套。图3是包复铝层的打头芯线，a是地包天式;b是天包地式;c是铆接式;d是平面结合式，其中5表示铝层。图4是上端弯曲成鹅头型的芯线和直杆式芯线。图5是本发明制造技术示意图，其中e表示绝缘珠放置在基板上;f表示芯套放入绝缘珠的孔洞内，g表示已烧结成型，h表示将芯线插入芯套内焊结制成套迭式电极。图6是本发明的另一制造技术示意图，其中i表示绝缘珠放置在大套上;j表示芯套插入绝缘珠孔洞内，k表示已烧结成带芯套绝缘子，l表示将带芯套绝缘子放入基板的冲孔内烧结成型;m表示芯线插入芯套内焊结或粘结制成套迭式电极。

本发明实施例1见图7，基板是铜质管壳底板，芯线为铜质，上端弯曲成鹅头型，芯套上端翻边且高出周围绝缘物。

图8是实施例2，基板为钢质管壳底板，芯线为铜质上端打头型、上端镀有铝层、结合方式为平面结合式。

Claims

1、一种套迭式晶体管电极，包括和基板冲孔相接的绝缘物或大套内接绝缘物，芯线，其特征是在绝缘物内壁气密连结有芯套、芯套内连接芯线。

2、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的基板可以是管壳底板，也可是管帽。

3、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯线可以是直杆式，也可在上端打头使其截面呈T型，还可使上端弯曲成鹅头型。

4、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯线材料为铜、银材料或铝材，也可用柯伐或铁镍合金。

5、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯线表面镀层可以是金、银、锡铈或镍。

6、根据权利要求1、3和4所述的套迭式电极芯线，其特征为所述的芯线是非铝材上端打头芯线时，其上端可包复铝层。

7、根据权利要求1、3和4所述的套迭式电极芯线，其特征为所述的上端包复铝层的打头芯线形式可为地包天式，天包地式，中心铆接式或平面结合式。

8、根据权利要求1、3和4所述的套迭式电极芯线，其特征为所述的打头芯线上端包复铝层的形成可以采用导电粘合剂粘结而成，也可用摩擦焊、蒸镀或溅射法制得。

9、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯套为园筒形，上边缘可以翻边。

10、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯套材料可选柯伐、铁镍合金或杜美复合材料。

11、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯套上端和周围绝缘物的高度可相平，也可高出绝缘物。

12、根据权利要求1所述的套迭式电极，其特征为所述的芯套下端可以和绝缘物相平，也可超出绝缘物。

13、一种用于权利要求1所述的套迭式电极的制造技术，将有透孔的预制绝缘珠放置在基板冲孔处，其特征是芯套插入绝缘珠孔内烧结成型，随后将芯线插入芯套内加焊料将其和芯套焊结在一起，也可用导电粘合剂将芯套和芯线粘结在一起。

14、一种用于权利要求1所述的套迭式电极的另一制造技术，将带孔绝缘珠放置在大套孔洞上，其特征是将芯套插入绝缘珠孔内烧结成带芯套绝缘子，再将该绝缘子放置在铜或铝基板冲孔内加焊料将其焊结在基板上，随后将芯线插入芯套内加焊料或用导电粘合剂将其焊结或粘结在芯套内。

15、根据权利要求13和14所述的套迭式电极的制造技术，其特征为所述的芯线和芯套焊结的方式可以是加钎料钎焊，也可采用加焊料熔焊或点焊。

16、根据权利要求13和14所述的套迭式电极的制造技术，其特征为所述的芯线和芯套焊结或粘结部位可在芯套上端，也可在芯套下端或中部，还可在芯套内整体部位。

17、根据权利要求13所述的套迭式电极的制造技术，其特征为所述芯套和绝缘物在基板上烧结成型过程可以和芯线焊接在芯套内的过程同时进行。

18、根据权利要求14所述的套迭式电极的另一制造技术，其特征为所述的带芯套绝缘子焊结在基板上的过程可以和插入芯套的芯线焊结过程同时进行。