CN201191604Y - 超薄型大电流陶瓷外壳 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种超薄型大电流陶瓷外壳，用作厚度要求8mm以下的低压大电流器件的封装外壳。包括盖和底座，盖包括阴极法兰(1)和阴极电极(2)，底座包括阳极法兰(3)、阳极密封环(4)、阳极电极(5)和瓷环(6)，在所述盖的阴极电极(2)的下端面外周边设置有圆弧形环槽Ⅰ(2.1)，在阴极电极(2)的外缘设置有圆弧形环槽Ⅱ(2.2)；在所述底座的阳极电极(5)的上端面外周边设置有圆弧形环槽Ⅲ(5.1)，在阳极电极(5)的外缘设置有圆弧形环槽Ⅳ(5.2)；且所述阴极电极(2)下端面上的圆弧形环槽Ⅰ(2.1)与阳极电极(5)上端面上的圆弧形环槽Ⅲ(5.1)上下位置相对应；在所述瓷环(6)的外缘设置有圆弧形环槽Ⅴ(6.1)。本实用新型能实现超薄型封装的要求。

Description

超薄型大电流陶瓷外壳

技术领域

本实用新型涉及一种陶瓷管壳，尤其是涉及一种超薄型(≤8mm)大电流陶瓷外壳。特别适合于用作厚度要求8mm以下的低压大电流器件的封装外壳。属于电力电子技术领域。

背景技术

电力电子是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。在先进能源、电力、重大先进装备制造、交通运输、激光、航空航天、环境保护等领域广泛应用。目前生产的大多数电力电子产品及装置还主要基于普通晶闸管。但是随着晶闸管性能的日益完善、应用领域的不断推广，它的派生越来越多。中小功率器件已逐步被模块取代。还有一些突出单一性能的，像耐高压、大电流、低压降等特殊要求的器件用途也非常广泛。

本实用新型做出之前，以往的低压大电流器件常常采用数十个器件串联接，如果采用普通封装外壳，由于外壳总高一般在26-35mm之间，目前最薄的也要在14mm以上，这样数十个器件串联后体积将很大。因此这类器件往往不使用外壳，直接使用3mm厚左右的电极压接串联，这样芯片基本裸露在空气中，严重影响了器件的使用寿命。但8mm以下超薄型封装外壳存在2个难题：

1、由于外壳总厚度不超过8mm，阴极电极和阳极电极厚度单个不超过3.2mm(芯片厚度最薄1.6mm)。这样高温焊接时焊料很容易溢流到电极上下端面，影响电极平整度和电性能。

2、瓷环厚度在4mm左右，爬电距离不足，影响器件耐压。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能实现超薄型封装的要求的超薄型大电流陶瓷外壳。

本实用新型的目的是这样实现的：一种超薄型大电流陶瓷外壳，包括盖和底座，

所述盖包括阴极法兰和阴极电极，所述阴极法兰同心焊接在阴极电极的外缘，

所述底座包括阳极法兰、阳极密封环、阳极电极和瓷环，所述阳极密封环同心焊接在阳极电极的外缘，所述阳极法兰、瓷环和阳极密封环自上至下叠合同心焊接，

在所述盖的阴极电极的下端面外周边设置有圆弧形环槽I，在阴极电极的外缘设置有圆弧形环槽II；

在所述底座的阳极电极的上端面外周边设置有圆弧形环槽III，在阳极电极的外缘设置有圆弧形环槽IV；

且所述阴极电极下端面上的圆弧形环槽I与阳极电极上端面上的圆弧形环槽III上下位置相对应；

在所述瓷环的外缘设置有圆弧形环槽V。

以上阴极电极下端面上的圆弧形环槽I和阳极电极上端面上的圆弧形环槽III可以阻止焊料在高温时溢流到阴极电极下端面和阳极电极上端面；阴极电极外缘上的圆弧形环槽II和阳极电极外缘上的圆弧形环槽IV可以分别阻止焊料在高温时溢流到阴极电极上端面和阳极电极下端面；瓷环外缘的圆弧形环槽V可以在有限的高度内最大限度地增加瓷环的爬电距离，保证器件的耐压要求。

本实用新型正是通过多个圆弧形环槽的设计实现了超薄型封装的要求，并且阳极电极和阴极电极表面经过精密加工，平整度可以小于0.005mm，平行度可以小于0.03mm。为芯片提供良好的接触。因此特别适合于低压大电流超薄型器件的封装。

综上，本实用新型针对器件性能的要求，提供了一种8mm以下的超薄型封装外壳，打破传统外壳26-35mm的厚度范围和薄型外壳14mm的极限厚度，通过超薄型器件的多个串联来达到低压大电流(6000A以上)的要求，既大幅缩小装置体积，又延长了器件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型超薄型大电流陶瓷外壳的总体结构示意图。

图2为实用新型的盖的局部俯视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为实用新型的底座的局部俯视图。

图5为图4的B-B剖视图。

图中：阴极法兰1、阴极电极2、阳极法兰3、阳极密封环4、阳极电极5、瓷环6；圆弧形环槽I 2.1、圆弧形环槽II 2.2、阴极电极下端面2.3、阴极电极上端面2.4、圆弧形环槽III 5.1、圆弧形环槽IV 5.2、阳极电极上端面5.3、阳极电极底平面5.4、圆弧形环槽V 6.1。

具体实施方式

参见图1，本实用新型涉及的超薄型大电流陶瓷外壳，由盖和底座两部分组成。

参见图2、3，盖主要由阴极法兰1和阴极电极2组成。阴极法兰1同心焊接在阴极电极2的外缘。

参见图4、5，底座主要由阳极法兰3、阳极密封环4、阳极电极5和瓷环6组成。阳极密封环4同心焊接在阳极电极5的外缘；阳极法兰3、瓷环6和阳极密封环4自上至下叠合同心焊接。

参见图3、5，在阴极电极2的下端面外周边设置有圆弧形环槽I 2.1，在阴极电极2的外缘设置有圆弧形环槽II 2.2；在底座的阳极电极5的上端面外周边设置有圆弧形环槽III 5.1，在阳极电极5的外缘设置有圆弧形环槽IV 5.2；且所述阴极电极2下端面上的圆弧形环槽I 2.1与阳极电极5上端面上的圆弧形环槽III 5.1上下位置相对应；在瓷环6的外缘设置有圆弧形环槽V 6.1。

以上所述各部件之间采用银铜焊料在真空炉或氢气炉中高温焊接而成。使用时，盖和底座上下同心叠合，芯片置于瓷环内腔、阴极电极和阳极电极中间，盖和底座之间通过真空封装来为芯片提供保护，并通过阳级电极和阴极电极与外部连接。

Claims (1)

1、一种超薄型大电流陶瓷外壳，包括盖和底座，

所述盖包括阴极法兰(1)和阴极电极(2)，所述阴极法兰(1)同心焊接在阴极电极(2)的外缘，

所述底座包括阳极法兰(3)、阳极密封环(4)、阳极电极(5)和瓷环(6)，所述阳极密封环(4)同心焊接在阳极电极(5)的外缘，所述阳极法兰(3)、瓷环(6)和阳极密封环(4)自上至下叠合同心焊接，

其特征在于：

在所述盖的阴极电极(2)的下端面外周边设置有圆弧形环槽I(2.1)，在阴极电极(2)的外缘设置有圆弧形环槽II(2.2)；

在所述底座的阳极电极(5)的上端面外周边设置有圆弧形环槽III(5.1)，在阳极电极(5)的外缘设置有圆弧形环槽IV(5.2)；

且所述阴极电极(2)下端面上的圆弧形环槽I(2.1)与阳极电极(5)上端面上的圆弧形环槽III(5.1)上下位置相对应；

在所述瓷环(6)的外缘设置有圆弧形环槽V(6.1)。

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