CN212365947U - 一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于陶瓷绝缘子技术领域，公开了一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，包括封装壳体、陶瓷绝缘子及引线，陶瓷绝缘子为圆柱体空腔结构，引线穿设于陶瓷绝缘子，陶瓷绝缘子的一端设有用于与封装壳体装配的凹台，凹台的外表面及陶瓷绝缘子的内壁设有金属镀化层，在陶瓷绝缘子的另一端依次设有垫片和焊料，焊料填充在陶瓷绝缘子、引线和垫片间，用于陶瓷绝缘子与引线烧结并形成焊点，其中，引线和陶瓷绝缘子设于封装壳体的两侧且引线的一端延展至封装壳体内，用于与封装壳体上的电子器件连接。本实用新型有效的增加了起绝缘作用的非金属区的相对位置，获得了极佳的绝缘性能，提高了产品使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于陶瓷绝缘子技术领域，尤其涉及一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构。
背景技术
随着大数据、云计算、互联网+、智能制造、智慧城市等新兴领域的飞速发展，助推了消费电子终端、5G网络、100G OTN升级、电动汽车、工业控制等市场快速增长，与之配套的消费电子产品、光通讯器件、电力电子功率器件、功率激光器等电子陶瓷封装产品的前景持续看好，这其中，微电子封装外壳最关键的一项指标是绝缘性能，目前工艺一般是采用无氧铜作为外壳，引脚通过陶瓷绝缘子引出，由于陶瓷绝缘子在烧结过程中因为炉子内环境和封接过程中受焊料的影响，在电镀过程中镀NI的影响，使得陶瓷本身绝缘电阻会下降，进而影响封接外壳的绝缘性能。另外，壳体在使用过程中经受各种环境的作用后，也会导致壳体的绝缘性能，影响整个产品的使用寿命，甚至导致产品失效，这种情况需要改变。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，以解决上述背景技术中所提到的问题。
为实现以上实用新型目的，采用的技术方案为：
一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，包括封装壳体、陶瓷绝缘子及引线，所述陶瓷绝缘子为圆柱体空腔结构，所述引线穿设于所述陶瓷绝缘子，所述陶瓷绝缘子的一端设有用于与所述封装壳体装配的凹台，所述凹台的外表面及所述陶瓷绝缘子的内壁设有金属镀化层，在所述陶瓷绝缘子的另一端依次设有垫片和焊料，所述焊料填充在所述陶瓷绝缘子、所述引线和所述垫片间，用于所述陶瓷绝缘子与所述引线烧结并形成焊点，其中，所述引线和所述陶瓷绝缘子设于所述封装壳体的两侧且所述引线的一端延展至所述封装壳体内，用于与所述封装壳体上的电子器件连接。
本实用新型进一步设置为：所述封装壳体的两侧开设有引线槽，所述引线槽的槽底开设有装配槽，所述装配槽与所述陶瓷绝缘子的所述凹台相匹配。
本实用新型进一步设置为：所述引线槽与所述陶瓷绝缘子间保持有间隙，在所述间隙内并靠近所述凹台处填充有所述焊料，用于所述陶瓷绝缘子与所述封装壳体烧结并形成焊点。
本实用新型进一步设置为：所述金属镀化层为镀镍设计，其厚度为1um-3um，设于陶瓷绝缘子的内壁上的金属镀化层延展至陶瓷绝缘子背离凹台的一端并与垫片抵接。
本实用新型进一步设置为：所述金属镀化层的平整度不大于0.025mm。
本实用新型进一步设置为：所述陶瓷绝缘子与所述引线同心设置。
本实用新型进一步设置为：所述陶瓷绝缘子由氧化铝陶瓷材料制成，其氧化铝含量为94％。
本实用新型进一步设置为：设于所述陶瓷绝缘子的一端的所述凹台与所述陶瓷绝缘子的另一端保持有距离。
本实用新型进一步设置为：所述金属镀化层的外表面平整且光滑。
本实用新型进一步设置为：所述封装壳体由无氧铜材料制成。
综上所述，与现有技术相比，本实用新型公开了一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，镀有金属镀化层的陶瓷绝缘子与穿设其的引线在焊料为中介的作用下烧结成电极并分设于封装壳体的两侧，进一步的，在焊料的作用下，继续与封装壳体形成焊点并连接，其中，陶瓷绝缘子的一端为凹台结构，凹台的外表面及陶瓷绝缘子的内壁设有金属镀化层，以此将陶瓷绝缘子分成金属镀层区和非金属区，在通过引线连接封装壳体及电子器件，且，通过凹台有效的增加了起绝缘作用的非金属区的相对位置，获得了极佳的绝缘性能，提高了产品使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是本实施例提供的陶瓷绝缘子的剖面结构示意图；
图2是本实施例提供的陶瓷绝缘子与引线的装配结构图；
图3是本实施例提供的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构的俯视图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是图4的B处放大图。
附图标记：1、封装壳体；11、引线槽；12、装配槽；2、陶瓷绝缘子；21、凹台；22、金属镀化层；23、垫片；24、焊料；3、引线。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，如图1-图5所示，包括封装壳体1、陶瓷绝缘子2及引线3，陶瓷绝缘子2为圆柱体空腔结构，引线3穿设于陶瓷绝缘子2，陶瓷绝缘子2的一端设有用于与封装壳体11装配的凹台21，凹台21的外表面及陶瓷绝缘子2的内壁设有金属镀化层22，在陶瓷绝缘子2的另一端依次设有垫片23和焊料24，焊料24填充在陶瓷绝缘子2、引线3和垫片23间，用于陶瓷绝缘子2与引线3烧结并形成焊点，其中，引线3和陶瓷绝缘子2设于封装壳体11的两侧且引线3的一端延展至封装壳体11内，用于与封装壳体11上的电子器件连接。
在具体实施过程中，如图2所示，设于陶瓷绝缘子2的内壁上的金属镀化层22延展至陶瓷绝缘子2背离凹台21的一端并与垫片23抵接，结合垫片23和焊料24，以便于烧结并形成焊点，结合后的陶瓷绝缘子2和引线3构成电极。
进一步的，封装壳体11的两侧开设有引线槽11，引线槽11的槽底开设有装配槽12，装配槽12与陶瓷绝缘子2的凹台21相匹配，以便于封装壳体11与电极连接。
需要说明的是，引线槽11与陶瓷绝缘子2间保持有间隙，在间隙内并靠近凹台21处填充有焊料24，即通过焊料24，使得陶瓷绝缘子2与封装壳体11烧结并形成焊点，以便于封装壳体11与电极固定连接。
在具体实施过程中，金属镀化层22为镀镍设计，其厚度为1um-3um，其中，镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在陶瓷绝缘子2上能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。
需要说明的是，金属镀化层22的外表面平整且光滑，金属镀化层22的平整度不大于0.025mm。
其中，陶瓷绝缘子2与引线3同心设置。
进一步的，陶瓷绝缘子2由氧化铝陶瓷材料制成，其氧化铝含量为94％。
需要说明的是，设于陶瓷绝缘子2的一端的凹台21与陶瓷绝缘子2的另一端保持有距离，以提高绝缘性能。
需要说明的是，封装壳体11由无氧铜材料制成。
在陶瓷封装结构的制作过程中，还包括如下步骤：
A.陶瓷绝缘子2镀镍设计，镀镍厚度1um-3um；
B.陶瓷绝缘子2超声波处理，超声时长为30分钟并吹干备用，同时引线3清洗并过炉子，垫片23和焊料24清洗备用；
C.陶瓷绝缘子2与引线3装配后放入烧结治具烧结，烧结时长约2小时，以形成可靠焊点；
D.将烧结好的电极进行超声波处理，超声时长为30分钟，并吹干后与封装壳体1装配；
E.将装配后的封装壳体1放入隧道炉中烧结，烧结时长约2小时，以形成可靠焊点。
需要说明的是，在上述步骤A中，陶瓷绝缘子2镀镍应严格按照设计要求保证金属化区域的长度和质量，金属镀化层22上和陶瓷绝缘子2上不允许出现气泡、裂缝、层裂、明显凸起或凹陷及下道工序不能消除的污斑，金属镀化层22不允许有锯齿存在，也不允许修整，金属镀化层22的平整度不大于0.025mm；
在上述步骤C中，需注意焊料24的用量，不要让焊料24扩散太多，同时还有填满陶瓷绝缘子2、引线3和垫片23的间隙；
在上述步骤E中，需注意炉温的选择，不能超过第一次钎焊时的温度，否则容易产生其它缺陷。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型公开了一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，镀有金属镀化层22的陶瓷绝缘子2与穿设其的引线3在焊料24为中介的作用下烧结成电极并分设于封装壳体1的两侧，进一步的，在焊料24的作用下，电极继续与封装壳体1形成焊点并连接，其中，陶瓷绝缘子2的一端为凹台21结构，凹台21的外表面及陶瓷绝缘子2的内壁上设有金属镀化层22，且，金属镀化层22延展并与垫片23抵接，以此将陶瓷绝缘子2分成金属镀层区和非金属区，在通过引线3连接封装壳体1及电子器件，且，通过凹台21有效的增加了起绝缘作用的非金属区的相对位置，获得了极佳的绝缘性能，提高了产品使用寿命。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，包括封装壳体(1)、陶瓷绝缘子(2)及引线(3)，其特征在于：所述陶瓷绝缘子(2)为圆柱体空腔结构，所述引线(3)穿设于所述陶瓷绝缘子(2)，所述陶瓷绝缘子(2)的一端设有用于与所述封装壳体(1)装配的凹台(21)，所述凹台(21)的外表面及所述陶瓷绝缘子(2)的内壁上设有金属镀化层(22)，在所述陶瓷绝缘子(2)的另一端依次设有垫片(23)和焊料(24)，所述焊料(24)填充在所述陶瓷绝缘子(2)、所述引线(3)和所述垫片(23)间，用于所述陶瓷绝缘子(2)与所述引线(3)烧结并形成焊点，其中，所述引线(3)和所述陶瓷绝缘子(2)设于所述封装壳体(1)的两侧且所述引线(3)的一端延展至所述封装壳体(1)内，用于与所述封装壳体(1)上的电子器件连接。
2.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述封装壳体(1)的两侧开设有引线槽(11)，所述引线槽(11)的槽底开设有装配槽(12)，所述装配槽(12)与所述陶瓷绝缘子(2)的所述凹台(21)相匹配。
3.如权利要求2所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述引线槽(11)与所述陶瓷绝缘子(2)间保持有间隙，在所述间隙内并靠近所述凹台(21)处填充有所述焊料(24)，用于所述陶瓷绝缘子(2)与所述封装壳体(1)烧结并形成焊点。
4.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述金属镀化层(22)为镀镍设计，其厚度为1um-3um，设于陶瓷绝缘子(2)的内壁上的金属镀化层(22)延展至陶瓷绝缘子(2)背离凹台(21)的一端并与垫片(23)抵接。
5.如权利要求4所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述金属镀化层(22)的平整度不大于0.025mm。
6.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述陶瓷绝缘子(2)与所述引线(3)同心设置。
7.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述陶瓷绝缘子(2)由氧化铝陶瓷材料制成。
8.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，设于所述陶瓷绝缘子(2)的一端的所述凹台(21)与所述陶瓷绝缘子(2)的另一端保持有距离。
9.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述金属镀化层(22)的外表面平整且光滑。
10.如权利要求1所述的一种用于改善绝缘不良的陶瓷封装结构，其特征在于，所述封装壳体(1)由无氧铜材料制成。
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