CN111106070B - 便于电镀的陶瓷封装外壳及电镀方法 - Google Patents

便于电镀的陶瓷封装外壳及电镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种便于电镀的陶瓷封装外壳及电镀方法，属于陶瓷封装技术领域，包括陶瓷件和设于所述陶瓷件上的金属墙体，所述陶瓷件的底部设有热沉，所述陶瓷件的上表面设有第一电极和第二电极，所述金属墙体、所述热沉、所述第一电极和所述第二电极两两之间借助所述陶瓷件相互绝缘，所述陶瓷件的上表面设有四个金属化区，四个所述金属化区之间借助所述陶瓷件相互绝缘，每个金属化区分别借助设于所述陶瓷件内部的导通结构与所述金属墙体、所述热沉、所述第一电极和所述第二电极一一对应导通。本发明提供的便于电镀的陶瓷封装外壳，能够解决绑丝操作复杂、绑丝存在电极虚接、绑丝位置无镀层，导致的封装外壳成品率低、可靠性差的问题。

Description

便于电镀的陶瓷封装外壳及电镀方法
技术领域
本发明属于陶瓷封装技术领域，更具体地说，是涉及一种便于电镀的陶瓷封装外壳及电镀方法。
背景技术
用于封装功率晶体管的陶瓷外壳的典型结构如图5所示。该类结构主要用于封装MOS功率管、功率肖特基整流器、稳压器等，是一种常用的功率晶体管封装形式，其结构包括金属墙体、陶瓷件、第一电极、第二电极和热沉。其中金属墙体、电极1、电极2、热沉这四个部分之间两两绝缘，在电镀时，需将四个部分通过绑铜丝的方式连接。目前绑铜丝的连接方式存在的不足如下：(1)绑铜丝时，需缠绕陶瓷外壳数圈，以保证铜丝与这四个部分同时接触，绑丝操作繁琐；(2)由于电极尺寸较小，容易存在绑丝与电极虚接触的问题，导致电极无法正常电镀，电镀成品率低；(3)铜丝需与这四个部分同时紧密接触，在电镀时不易调整绑丝位置，绑丝接触处无镀层，影响外壳可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于电镀的陶瓷封装外壳，旨在解决绑丝操作复杂、绑丝存在电极虚接、绑丝位置无镀层，导致的封装外壳成品率低、可靠性差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种便于电镀的陶瓷封装外壳，包括陶瓷件和设于所述陶瓷件上的金属墙体，所述陶瓷件的底部设有热沉，所述陶瓷件的上表面设有第一电极和第二电极，所述金属墙体、所述热沉、所述第一电极和所述第二电极两两之间借助所述陶瓷件相互绝缘，所述陶瓷件的上表面设有四个金属化区，四个所述金属化区之间借助所述陶瓷件相互绝缘，每个金属化区分别借助设于所述陶瓷件内部的导通结构与所述金属墙体、所述热沉、所述第一电极和所述第二电极一一对应导通。
作为本申请另一实施例，所述导通结构为设于所述陶瓷件内部互连孔和连通对应的所述互连孔的埋层布线。
作为本申请另一实施例，所述陶瓷件包括多层布线，各所述金属化区通过在所述陶瓷件的各层设置所述互连孔、在所述陶瓷件内部设置连通所述互连孔的所述埋层布线。
作为本申请另一实施例，两个所述金属化区设置在所述第一电极和所述第二电极之间的对称轴上，两个所述金属化区对称设置在该对称轴的两侧。
作为本申请另一实施例，四个所述金属化区设置在所述第一电极、所述第二电极和所述热沉围成的区域内。
作为本申请另一实施例，三个所述金属化区呈直线排列，该直线与所述对称轴垂直。
作为本申请另一实施例，各所述金属化区之间通过键合丝连接。
作为本申请另一实施例，所述第一电极的端部和所述第二电极的端部凸出所述陶瓷件的上表面，所述第一电极凸出部位的高度和所述第二电极凸出部位的高度均高于所述金属化区的高度。
本发明的目的在于提供一种陶瓷封装外壳的电镀方法，包括：
在陶瓷件内制作四个相互绝缘的导通结构，使四个导通结构的一端分别与金属墙体、第一电极、第二电极和热沉导通；
在陶瓷件上对应四个所述导通结构的另一端，分别制作四个相互绝缘的金属化区；
电镀时，通过键合丝，将四个金属化区串联连接；
电镀完成后，去掉键合丝。
本发明提供的便于电镀的陶瓷封装外壳的有益效果在于：与现有技术相比，本发明便于电镀的陶瓷封装外壳，通过在陶瓷件的上表面对应设置四个相互绝缘的金属化区，在陶瓷件内部设置连接在金属墙体、第一电极、第二电极和热沉的导通结构，在电镀时，只需将四个金属化区用键合丝连接，即可将金属墙体、第一电极、第二电极和热沉导通，铜丝仅需与金属墙体接触一点，即可将这四个部件导通，进行电镀，避免了绑丝的繁琐操作，避免了绑丝与电极虚接无法正常电镀，造成的电镀成品率低的问题，同时，也避免了由于铜丝的遮挡，导致绑丝的部位没有镀层造成的问题。也即，本发明提供的陶瓷封装外壳，具有加工简单，易于实现，操作简单，方便电镀，能够有效提高外壳的成品率以及可靠性的特点，非常适合于大批量生产，其性价比较高，因此该外壳可广泛应用于功率晶体管的封装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的便于电镀的陶瓷封装外壳的俯视结构示意图；
图2为沿图1中A-A线的结构示意图；
图3为图1提供的便于电镀的陶瓷封装外壳的仰视结构示意图；
图4为沿图1中B-B线的结构示意图；
图5为背景技术中提供的陶瓷封装外壳的结构示意图。
图中：1、第一电极；2、第二电极；3、热沉；4、陶瓷件；5、金属墙体；6、金属化区；7、互连孔；8、表层布线；9、背面布线；10、埋层布线。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的便于电镀的陶瓷封装外壳进行说明。所述便于电镀的陶瓷封装外壳，包括陶瓷件4和设于所述陶瓷件4上的金属墙体5，所述陶瓷件4的底部设有热沉3，所述陶瓷件4的上表面设有第一电极1和第二电极2，所述金属墙体5、所述热沉3、所述第一电极1和所述第二电极2两两之间借助所述陶瓷件4相互绝缘，所述陶瓷件4的上表面设有四个金属化区6，四个所述金属化区6之间借助所述陶瓷件4相互绝缘，每个金属化区6分别借助设于所述陶瓷件4内部的导通结构与所述金属墙体5、所述热沉3、所述第一电极1和所述第二电极2一一对应导通。
本发明提供的便于电镀的陶瓷封装外壳，与现有技术相比，通过在陶瓷件4的上表面对应设置四个相互绝缘的金属化区6，在陶瓷件4内部设置连接在金属墙体5、第一电极1、第二电极2和热沉3的导通结构，在电镀时，只需将四个金属化区6用键合丝连接，即可将金属墙体5、第一电极1、第二电极2和热沉3导通，铜丝仅需与金属墙体5接触一点，即可将这四个部件导通，进行电镀，避免了绑丝的繁琐操作，避免了绑丝与电极虚接无法正常电镀，造成的电镀成品率低的问题，同时，也避免了由于铜丝的遮挡，导致绑丝的部位没有镀层造成的问题。也即，本发明提供的陶瓷封装外壳，具有加工简单，易于实现，操作简单，方便电镀，能够有效提高外壳的成品率以及可靠性的特点，非常适合于大批量生产，其性价比较高，因此该外壳可广泛应用于功率晶体管的封装。
作为本发明提供的便于电镀的陶瓷封装外壳的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，所述导通结构为设于所述陶瓷件4内部互连孔7和连通对应的所述互连孔7的埋层布线10。具体是，在陶瓷件4的表层和内部打孔，在陶瓷件4的内部的孔的中心线与陶瓷件4的表面平行，在孔内壁制作金属导通层，互连孔7的一端与金属化区6连接，另一端与金属墙体5、所述热沉3、所述第一电极1或所述第二电极2连接即可。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，参阅图4，所述陶瓷件4包括多层布线，各所述金属化区6通过在所述陶瓷件4的各层设置所述互连孔7、在所述陶瓷件4内部设置连通所述互连孔7的所述埋层布线10与所述金属墙体5、所述热沉3、所述第一电极1和所述第二电极2一一对应导通。
本实施例中，参见图4，设置四层布线，表层布线8作为第一层，表层布线8包括了金属墙体的金属化和四个用于电镀的金属化区6，背面布线9作为第四层，包括焊接热沉和电极的金属化，第三层和第四层为埋层布线10，互连孔7从第一层到第四层，互连孔7和埋层布线10将表层和背面导通。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，两个所述金属化区6设置在所述第一电极1和所述第二电极2之间的对称轴上，两个所述金属化区6对称设置在该对称轴的两侧。本实施例中，各金属化区6与金属墙体5、所述热沉3、所述第一电极1和所述第二电极2的连接原则采用线路最短的原则，位于对称轴上的两个金属化区6分别与金属墙体5和热沉3导通，对称的两个金属化区6分别与两侧的电极连通，通过线路的优化，减少互连孔7或预埋导线的长度，降低制作成本。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，四个所述金属化区6设置在所述第一电极1、所述第二电极2和所述热沉3围成的区域内。本实施例也遵循连接线路最短和就近原则，减少互连孔7或预埋导线的长度，降低制作成本，也利于线路的布置。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，三个所述金属化区6呈直线排列，该直线与所述对称轴垂直。具体地，四个金属化区6排布为等腰三角形结构，实质也是遵循连接线路最短和就近原则，减少互连孔7或预埋导线的长度，降低制作成本，也利于线路的布置。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，各所述金属化区6之间通过键合丝连接。本实施例中，键合丝为键合金丝。
本实施例中，参见图1，各所述金属化区6的形状为多边形或圆形。具体地，可以为三角形、四边形、五边形、六边形等，进一步地，多边形为正多边形，还可以为椭圆形。
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，所述第一电极1的端部和所述第二电极2的端部凸出所述陶瓷件4的上表面，所述第一电极1凸出部位的高度和所述第二电极2凸出部位的高度均高于所述金属化区6的高度。金属化区6的高度低，可避免对电极造成影响。
本发明还提供一种陶瓷封装外壳的电镀方法，包括：
在陶瓷件4内制作四个相互绝缘的导通结构，使四个导通结构的一端分别与金属墙体5、第一电极1、第二电极2和热沉3导通；
在陶瓷件4上对应四个所述导通结构的另一端，分别制作四个相互绝缘的金属化区6；
电镀时，通过键合丝，将四个金属化区6串联连接；
电镀完成后，去掉键合丝。
本发明提供的电镀方法，具有以下显著优势：
1)电镀时，铜丝仅需与外壳接触一点即可实现电镀，解决了铜丝难与电极紧密接触的问题，提高了电镀成品率。
2)简化了绑丝操作，提高了工作效率。
3)绑丝与外壳接触部位减少，电镀时方便调整绑丝与外壳接触位置，可有效解决绑丝位置无镀层的情况，提高了外壳的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.便于电镀的陶瓷封装外壳，包括陶瓷件和设于所述陶瓷件上的金属墙体，所述陶瓷件的底部设有热沉，所述陶瓷件的上表面设有第一电极和第二电极，所述金属墙体、所述热沉、所述第一电极和所述第二电极两两之间借助所述陶瓷件相互绝缘，其特征在于，所述陶瓷件的上表面设有四个金属化区，四个所述金属化区之间借助所述陶瓷件相互绝缘，每个金属化区分别借助设于所述陶瓷件内部的导通结构与所述金属墙体、所述热沉、所述第一电极和所述第二电极一一对应导通；
所述第一电极的端部和所述第二电极的端部凸出所述陶瓷件的上表面，所述第一电极凸出部位的高度和所述第二电极凸出部位的高度均高于所述金属化区的高度。
2.如权利要求1所述的便于电镀的陶瓷封装外壳，其特征在于，所述导通结构为设于所述陶瓷件内部互连孔和连通对应的所述互连孔的埋层布线。
3.如权利要求2所述的便于电镀的陶瓷封装外壳，其特征在于，所述陶瓷件包括多层陶布线，各所述金属化区通过在所述陶瓷件的各层设置所述互连孔、在所述陶瓷件内部设置连通所述互连孔的所述埋层布线。
4.如权利要求1-3任一项所述的便于电镀的陶瓷封装外壳，其特征在于，两个所述金属化区设置在所述第一电极和所述第二电极之间的对称轴上，两个所述金属化区对称设置在该对称轴的两侧。
5.如权利要求4所述的便于电镀的陶瓷封装外壳，其特征在于，四个所述金属化区设置在所述第一电极、所述第二电极和所述热沉围成的区域内。
6.如权利要求4所述的便于电镀的陶瓷封装外壳，其特征在于，三个所述金属化区呈直线排列，该直线与所述对称轴垂直。
7.如权利要求1所述的便于电镀的陶瓷封装外壳，其特征在于，各所述金属化区之间通过键合丝连接。
8.如权利要求1-7任一项所述陶瓷封装外壳的电镀方法，其特征在于，包括：
在陶瓷件内制作四个相互绝缘的导通结构，使四个导通结构的一端分别与金属墙体、第一电极、第二电极和热沉导通；
在陶瓷件上对应四个所述导通结构的另一端，分别制作四个相互绝缘的金属化区；
电镀时，通过键合丝将四个金属化区串联连接；
电镀完成后，去掉键合丝。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111945202B (zh) * 2020-07-21 2021-10-15 中国电子科技集团公司第十三研究所 陶瓷无引线外壳的盲孔电镀方法
CN112593276A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 娄底市安地亚斯电子陶瓷有限公司 一种基于同一陶瓷不同部位金属层不同厚度的镀镍工艺
CN116207059B (zh) * 2023-02-28 2024-04-12 浙江东瓷科技有限公司 一种局部镀金陶瓷封装外壳及该封装外壳生产装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3719566A (en) * 1971-01-04 1973-03-06 Sylvania Electric Prod Process for making integrated circuit packages
CN105226030B (zh) * 2015-10-13 2018-12-18 济南市半导体元件实验所 高压大功率碳化硅二极管封装结构及封装工艺
CN106252293B (zh) * 2016-01-06 2018-12-18 苏州能讯高能半导体有限公司 封装外壳及应用该封装外壳的电子元件
CN105870071A (zh) * 2016-06-28 2016-08-17 中国电子科技集团公司第十三研究所 氮化铝多层陶瓷四边无引线扁平封装外壳
CN107204322A (zh) * 2017-05-03 2017-09-26 中国电子科技集团公司第五十五研究所 多芯片集成式cqfp陶瓷外壳及其制作方法

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