CN208336185U - 一种可原位替代sot-89塑封的陶瓷金属外壳 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种可原位替代SOT‑89塑封的陶瓷金属外壳,包括陶瓷基座、金属环框、金属盖板、用于其上放置芯片的内大导电片、内左导电片、内中导电片、内右导电片、外左导电片、外中导电片、外右导电片以及若干个导电柱;本申请通过结构优化、材料优化以及加工工艺优化,实现了强强联合,制得一种可原位替代SOT‑89塑封,且电阻更小、强度更高、可靠性更高、耐高温性能更好等的陶瓷金属外壳,且生产加工工艺较简单,便于大批量生产。

Description

一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳
技术领域
本实用新型涉及半导体封装技术领域,尤其是涉及一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳。
背景技术
目前航天、航空、船舶、兵器等领域大量需求SOT系列型号的器件产品,要求热阻小、耐冲击性能好、可靠性高等特点,为提高整机可靠性,提供了前提。
塑封SOT-89器件外壳材料是环氧树脂,自身强度较差,不能承受150℃以上高温,不能用于高可靠器件领域。SOT-89塑封器件主要用于普通环境,塑封器件因为耐高温和密封性能较差,不能直接用于高温高湿环境。
因此,如何提供一种可原位替代SOT-89塑封,且电阻更小、强度更高、可靠性更高、耐高温性能更好等的封装外壳是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳。
为解决上述的技术问题,本实用新型提供的技术方案为:
一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳,包括陶瓷基座、金属环框、金属盖板、用于其上放置芯片的内大导电片、内左导电片、内中导电片、内右导电片、外左导电片、外中导电片、外右导电片以及若干个导电柱;
所述陶瓷基座为顶敞口盒状,所述陶瓷基座的内盒底面为由凸台以及凹坑构成的高低不平面,所述凸台的顶台面上设置有若干个导电柱通孔,所述陶瓷基座的且位于所述凸台之外的凹坑的内底面上设置有若干个导电柱通孔;
所述导电柱设置于所述导电柱通孔中;
所述内大导电片设置于所述凹坑的内底面上,所述内左导电片、内中导电片以及内右导电片设置于所述凸台的顶台面上,所述外左导电片、外中导电片以及外右导电片用于SOT-89表面贴装的引脚且设置于所述陶瓷基座的外盒底面上;
所述内大导电片通过所述凹坑的内底面中的导电柱与所述外中导电片电连接,所述内左导电片通过所述凸台中的导电柱与所述外左导电片电连接,所述内中导电片通过所述凸台中的导电柱与所述外中导电片电连接,所述内右导电片通过所述凸台中的导电柱与所述外右导电片电连接;
所述陶瓷基座的敞口盒沿上密封设置有金属环框,所述金属盖板封盖所述金属环框的敞口以构成密封的陶瓷金属外壳。
优选的,所述内大导电片通过钎焊设置于所述凹坑的内底面上,所述内左导电片、内中导电片以及内右导电片通过钎焊设置于所述凸台的顶台面上,所述外左导电片、外中导电片以及外右导电片通过钎焊设置于所述陶瓷基座的外盒底面上。
优选的,所述外左导电片、外中导电片以及外右导电片均全部位于所述陶瓷基座的外盒底面的四周边沿之内。
优选的,所述凸台上的导电柱通孔的横截面与所述陶瓷基座的且平行于所述凸台的长度方向的内侧壁面的延伸面相互垂直交叉。
本实用新型提供了一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳,包括陶瓷基座、金属环框、金属盖板、用于其上放置芯片的内大导电片、内左导电片、内中导电片、内右导电片、外左导电片、外中导电片、外右导电片以及若干个导电柱;本申请根据原塑封器件的外形尺寸和焊盘间距设计,保证原位替换;本申请采用低电阻金属材料作为导电片和导电柱,最大程度减小电阻,保证过电流能力;本申请采用高温共烧Al2O3陶瓷绝缘基座,具备高阻值、高强度性能;本申请芯片区和压焊区分层布置,既保证了绝缘性能,也扩大了芯片和压焊空间;本申请工艺相对简单,易于实现批量生产化,提高生产效率,该陶瓷金属外壳的工作温度范围宽(-65℃~200℃);本申请采用多层共烧陶瓷以及低电阻材料引出电极工艺,以陶瓷为基座的焊接面有四层,电路分三层引出,普通工艺三层电路分段引出会使电阻增加,本发明采用低电阻金属材料直接引出电路,可以大大降低外壳电路电阻;工艺设计用专用的石墨模具作为定位工装,在专用的气氛保护高温烧结炉完成多层面同步烧结,此种工艺具有生产效率高、定位准确、焊接质量稳定性好、气密性高、高可靠性等优势;本申请采用多导电柱通孔引出导电片工艺,SOT-89陶瓷金属外壳外部导电片尺寸和布局完全按照塑封器件导电片设计,内部芯片区面积比外部导电片大,针对这种结构设计多个大直径导电柱通孔,以连通芯片区和外部导电片;导电柱采用低电阻金属材料,此种工艺既能保证大电流的通过,也能提高器件的散热性能;采用软基银铜焊料作为焊接材料,降低了不同材料在高温烧结过程产生的应力,提高了该类产品组装工艺的可靠性;综上,本申请提供了一种可原位替代SOT-89塑封,且电阻更小、强度更高、可靠性更高、耐高温性能更好等的陶瓷金属外壳,且生产加工工艺较简单,便于大批量生产。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳的去掉金属盖板后的主视结构示意图;
图2为图1的A-A向剖视结构示意图;
图3为图1的后视结构示意图(本申请中的左右方向以图1所示的左右方向为准,图3是图1的后视图,图3的左右方向与图1的保持一致);
图4为图1中的陶瓷金属外壳盖上金属盖板后的主视结构示意图;
图5为图4的左视结构示意图;
图6为图4的后视结构示意图(本申请中的左右方向以图1所示的左右方向为准,图6的左右方向与图1的保持一致)。
图中:1陶瓷基座,2金属环框,3金属盖板,4内大导电片,5内左导电片,6内中导电片,7内右导电片,8外左导电片,9外中导电片,10外右导电片,11导电柱,12凸台,13凹坑。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”,可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的的正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1~图6,图1为本实用新型实施例提供的一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳的去掉金属盖板后的主视结构示意图;图2为图1的A-A向剖视结构示意图;图3为图1的后视结构示意图;图4为图1中的陶瓷金属外壳盖上金属盖板后的主视结构示意图;图5为图4的左视结构示意图;图6为图4的后视结构示意图。
本申请提供了一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳,包括陶瓷基座1、金属环框2、金属盖板3、用于其上放置芯片的内大导电片4、内左导电片5、内中导电片6、内右导电片7、外左导电片8、外中导电片9、外右导电片10以及若干个导电柱11;
所述陶瓷基座1为顶敞口盒状,所述陶瓷基座1的内盒底面为由凸台12以及凹坑13构成的高低不平面,所述凸台12的顶台面上设置有若干个导电柱通孔,所述陶瓷基座1的且位于所述凸台12之外的凹坑13的内底面上设置有若干个导电柱通孔;
所述导电柱设置于所述导电柱通孔中;
所述内大导电片4设置于所述凹坑13的内底面上,所述内左导电片5、内中导电片6以及内右导电片7设置于所述凸台12的顶台面上,所述外左导电片8、外中导电片9以及外右导电片10用于SOT-89表面贴装的引脚且设置于所述陶瓷基座1的外盒底面上;
所述内大导电片4通过凹坑13的内底面中的导电柱与所述外中导电片9电连接,所述内左导电片5通过凸台12中的导电柱与所述外左导电片8电连接,所述内中导电片6通过凸台12中的导电柱与所述外中导电片9电连接,所述内右导电片7通过凸台12中的导电柱与所述外右导电片10电连接;
所述陶瓷基座1的敞口盒沿上密封设置有金属环框2,所述金属盖板3封盖所述金属环框2的敞口以构成密封的陶瓷金属外壳。
在本申请的一个实施例中,所述内大导电片4通过钎焊设置于所述凹坑13的内底面上,所述内左导电片5、内中导电片6以及内右导电片7通过钎焊设置于所述凸台12的顶台面上,所述外左导电片8、外中导电片9以及外右导电片10通过钎焊设置于所述陶瓷基座1的外盒底面上。
在本申请的一个实施例中,所述外左导电片8、外中导电片9以及外右导电片10均全部位于所述陶瓷基座1的外盒底面的四周边沿之内。
在本申请的一个实施例中,所述凸台12上的导电柱通孔的横截面与所述陶瓷基座1的且平行于所述凸台12的长度方向的内侧壁面的延伸面相互垂直交叉。
本实用新型提供了一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳,包括陶瓷基座1、金属环框2、金属盖板3、用于其上放置芯片的内大导电片4、内左导电片5、内中导电片6、内右导电片7、外左导电片8、外中导电片9、外右导电片10以及若干个导电柱11;本申请根据原塑封器件的外形尺寸和焊盘间距设计,保证原位替换;本申请采用低电阻金属材料作为导电片和导电柱,最大程度减小电阻,保证过电流能力;本申请采用高温共烧Al2O3陶瓷绝缘基座,具备高阻值、高强度性能;本申请芯片区和压焊区分层布置,既保证了绝缘性能,也扩大了芯片和压焊空间;本申请工艺相对简单,易于实现批量生产化,提高生产效率,该陶瓷金属外壳的工作温度范围宽(-65℃~200℃);本申请采用多层共烧陶瓷以及低电阻材料引出电极工艺,以陶瓷为基座的焊接面有四层,电路分三层引出,普通工艺三层电路分段引出会使电阻增加,本发明采用低电阻金属材料直接引出电路,可以大大降低外壳电路电阻;工艺设计用专用的石墨模具作为定位工装,在专用的气氛保护高温烧结炉完成多层面同步烧结,此种工艺具有生产效率高、定位准确、焊接质量稳定性好、气密性高、高可靠性等优势;本申请采用多导电柱通孔引出导电片工艺,SOT-89陶瓷金属外壳外部导电片尺寸和布局完全按照塑封器件导电片设计,内部芯片区面积比外部导电片大,针对这种结构设计多个大直径导电柱通孔,以连通芯片区和外部导电片;导电柱采用低电阻金属材料,此种工艺既能保证大电流的通过,也能提高器件的散热性能;采用软基银铜焊料作为焊接材料,降低了不同材料在高温烧结过程产生的应力,提高了该类产品组装工艺的可靠性;综上,本申请提供了一种可原位替代SOT-89塑封,且电阻更小、强度更高、可靠性更高、耐高温性能更好等的陶瓷金属外壳,且生产加工工艺较简单,便于大批量生产。
本实用新型未详尽描述的方法和装置均为现有技术,不再赘述。
本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种可原位替代SOT-89塑封的陶瓷金属外壳,其特征在于,包括陶瓷基座、金属环框、金属盖板、用于其上放置芯片的内大导电片、内左导电片、内中导电片、内右导电片、外左导电片、外中导电片、外右导电片以及若干个导电柱;
所述陶瓷基座为顶敞口盒状,所述陶瓷基座的内盒底面为由凸台以及凹坑构成的高低不平面,所述凸台的顶台面上设置有若干个导电柱通孔,所述陶瓷基座的且位于所述凸台之外的凹坑的内底面上设置有若干个导电柱通孔;
所述导电柱设置于所述导电柱通孔中;
所述内大导电片设置于所述凹坑的内底面上,所述内左导电片、内中导电片以及内右导电片设置于所述凸台的顶台面上,所述外左导电片、外中导电片以及外右导电片用于SOT-89表面贴装的引脚且设置于所述陶瓷基座的外盒底面上;
所述内大导电片通过所述凹坑的内底面中的导电柱与所述外中导电片电连接,所述内左导电片通过所述凸台中的导电柱与所述外左导电片电连接,所述内中导电片通过所述凸台中的导电柱与所述外中导电片电连接,所述内右导电片通过所述凸台中的导电柱与所述外右导电片电连接;
所述陶瓷基座的敞口盒沿上密封设置有金属环框,所述金属盖板封盖所述金属环框的敞口以构成密封的陶瓷金属外壳。
2.根据权利要求1所述的陶瓷金属外壳,其特征在于,所述内大导电片通过钎焊设置于所述凹坑的内底面上,所述内左导电片、内中导电片以及内右导电片通过钎焊设置于所述凸台的顶台面上,所述外左导电片、外中导电片以及外右导电片通过钎焊设置于所述陶瓷基座的外盒底面上。
3.根据权利要求1所述的陶瓷金属外壳,其特征在于,所述外左导电片、外中导电片以及外右导电片均全部位于所述陶瓷基座的外盒底面的四周边沿之内。
4.根据权利要求1所述的陶瓷金属外壳,其特征在于,所述凸台上的导电柱通孔的横截面与所述陶瓷基座的且平行于所述凸台的长度方向的内侧壁面的延伸面相互垂直交叉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110112105A (zh) * 2019-06-17 2019-08-09 济南市半导体元件实验所 用于封装双mos管且原位替换sop8塑封器件的陶瓷外壳及其制备方法
CN110265363A (zh) * 2019-06-17 2019-09-20 济南市半导体元件实验所 用于封装四个二极管且原位替换sop8塑封器件的陶瓷外壳及其制备方法

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