一种耐高压的金属陶瓷封装外壳制造技术

本实用新型专利技术提供了一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，包括金属底板、金属框、金属盖板、若干块铜钼铜片、若干个陶瓷绝缘子以及若干根引线；本申请将陶瓷绝缘子的尺寸在允许的情况下尽可能地做大，来扩大金属之间的绝缘距离；本申请中将导电图形居中靠拢，在导电图形的周边空出较大的边缘距离，以免金属陶瓷封装外壳与导电图形之间发生空气击穿；本申请采用平行缝焊工艺将金属盖板与金属框密封焊接，保证了金属陶瓷封装外壳的气密性；经过实验验证，本申请提供的耐高压的金属陶瓷封装外壳可以在1200V的电压下正常工作，其外壳对地的绝缘耐压为3500V/DC。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高压的金属陶瓷封装外壳
本技术涉及半导体封装
，尤其是涉及一种耐高压的金属陶瓷封装外壳。
技术介绍
碳化硅肖特基二极管因为其独特的势垒结构容易实现较高的反向击穿电压，目前国内院所在碳化硅肖特基二极管单管方面已经做出了反压高于1200V的产品。在航空航天领域要求的气密性条件下，由于产品的高压性能，无法直接应用在金属外壳整流桥的封装结构，需要面临以下几个封装难题：1)为了保证气密性的要求，传统的塑封材料已不能胜任高压的要求；2)选用金属陶瓷外壳，虽然保证了气密性，但是需要防止空气击穿带来的长期可靠性。因此，如何解决现有技术中的金属陶瓷外壳耐压低、金属陶瓷外壳引起的空气击穿、可靠性低等问题，提高产品的长期可靠性是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，该金属陶瓷封装外壳能够解决现有技术中的金属陶瓷外壳耐压低、金属陶瓷外壳引起的空气击穿、可靠性低等问题，提高产品的长期可靠性。为解决上述的技术问题，本技术提供的技术方案为：一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，包括金属底板、金属框、金属盖板、若干块铜钼铜片、若干个陶瓷绝缘子以及若干根引线；所述金属底板封盖所述金属框的底端出口且所述金属盖板封盖所述金属框的顶端出口以使得所述金属底板、金属框以及金属盖板构成一个内含空腔的密封箱体结构，所述金属底板与所述金属框通过银铜钎料钎焊连接；所述若干块铜钼铜片设置在所述空腔中且所述若干块铜钼铜片构成导电图形；所述金属框的一个侧面壁上开设有若干个用于穿插固定所述陶瓷绝缘子的第一通孔；每个所述陶瓷绝缘子上沿其轴向中心线设置有用于穿插固定所述引线的第二通孔；所述陶瓷绝缘子通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第一通孔中，所述若干个陶瓷绝缘子与若干个第一通孔一一对应；所述引线通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第二通孔中，所述若干根引线与若干个第二通孔一一对应；所述若干根引线的且位于所述空腔中的一端与相应的所述若干块铜钼铜片通过导电线一一对应地电连接；所述金属底板、金属框、铜钼铜片、引线以及导电线的所有外露的金属面上从内到外依次镀有一层镍与一层金；所述金属盖板与所述金属框通过平行缝焊焊接密封连接。优选的，上述的金属陶瓷封装外壳包括四块铜钼铜片、四个陶瓷绝缘子以及四根引线；所述金属陶瓷封装外壳还包括钼片以及氮化铝陶瓷片；所述金属底板的位于空腔中的表面上设置有凹坑；所述钼片通过银铜钎料钎焊在所述凹坑中；所述氮化铝陶瓷片通过银铜钎料钎焊在所述钼片的上表面上；四块铜钼铜片通过银铜钎料钎焊平铺在所述氮化铝陶瓷片的上表面上且四块铜钼铜片构成导电图形；所述金属框的一个侧面壁上开设有四个用于穿插固定所述陶瓷绝缘子的第一通孔；所述陶瓷绝缘子通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第一通孔中，四个陶瓷绝缘子与四个第一通孔一一对应；所述引线通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第二通孔中，四根引线与四个第二通孔一一对应；四个引线的且位于所述空腔中的一端与相应的四块铜钼铜片通过导电线一一对应地电连接；所述金属底板、金属框、钼片、四块铜钼铜片、四根引线以及四根导电线的所有外露的金属面上从内到外依次镀有一层镍与一层金。优选的，所述金属底板为无氧铜材质。优选的，所述引线为直径1.2mm的无氧铜引线。优选的，所述陶瓷绝缘子的外径为3.5mm，所述陶瓷绝缘子的露在所述金属框之外的部分的长度为4mm。优选的，由铜钼铜片构成的导电图形的任意一条边与相应的所述金属框的内壁面之间的直线距离为5mm～6mm。本技术提供了一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，包括金属底板、金属框、金属盖板、若干块铜钼铜片、若干个陶瓷绝缘子以及若干根引线；本申请选用耐高压的陶瓷材料作为引线与金属陶瓷封装外壳之间的绝缘材料，并将陶瓷绝缘子的尺寸在允许的情况下尽可能地做大，来扩大金属之间的绝缘距离；本申请中将空腔中的导电图形居中靠拢，控制导电图形的任意一条边与相应的金属框的内壁面之间的直线距离为5mm～6mm，在导电图形的周边空出较大的边缘距离，以免金属陶瓷封装外壳与导电图形之间发生空气击穿；本申请采用平行缝焊工艺将金属盖板与金属框密封焊接，保证了金属陶瓷封装外壳的气密性；经过实验验证，本申请提供的耐高压的金属陶瓷封装外壳可以在1200V的电压下正常工作，其外壳对地的绝缘耐压为3500V/DC。附图说明图1为为本技术实施例提供的一种金属陶瓷封装外壳在镀镍与镀金之前的主视结构示意图；图2为图1的A-A向的剖面结构示意图；图3为图1中的金属底板、金属框以及金属盖板构成的内含空腔的密封箱体的剖面结构示意图。图中：1金属陶瓷封装外壳，101金属底板，102金属框，103金属盖板，104钼片，105氮化铝陶瓷片，106铜钼铜片，107陶瓷绝缘子，108引线，109第一通孔，2导电线。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。在本技术中，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3，图1为为本技术实施例提供的一种金属陶瓷封装外壳在镀镍与镀金之前的主视结构示意图；图2为图1的A-A向的剖面结构示意图；图3为图1中的金属底板、金属框以及金属盖板构成的内含空腔的密封箱体的剖面结构示意图。本申请提供了一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，包括金属底板101、金属框102、金属盖板103、若干块铜钼铜片106、若干个陶瓷绝缘子107以及若干根引线108；所述金属底板101封盖所述金属框102的底端出口且所述金属盖板103封盖所述金属框102的顶端出口以使得所述金属底板101、金属框102以及金属盖板103构成一个内含空腔的密封箱体结构，所述金属底板101与所述金属框102通过银铜钎料钎焊连接；所述若干块铜钼铜片106设置在所述空腔中且所述若干块铜钼铜片106构成导电图形；所述金属框102的一个侧面壁上开设有若干个用于穿插固定所述陶瓷绝缘子107的第一通孔109；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，其特征在于，包括金属底板、金属框、金属盖板、若干块铜钼铜片、若干个陶瓷绝缘子以及若干根引线；所述金属底板封盖所述金属框的底端出口且所述金属盖板封盖所述金属框的顶端出口以使得所述金属底板、金属框以及金属盖板构成一个内含空腔的密封箱体结构，所述金属底板与所述金属框通过银铜钎料钎焊连接；所述若干块铜钼铜片设置在所述空腔中且所述若干块铜钼铜片构成导电图形；所述金属框的一个侧面壁上开设有若干个用于穿插固定所述陶瓷绝缘子的第一通孔；每个所述陶瓷绝缘子上沿其轴向中心线设置有用于穿插固定所述引线的第二通孔；所述陶瓷绝缘子通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第一通孔中，所述若干个陶瓷绝缘子与若干个第一通孔一一对应；所述引线通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第二通孔中，所述若干根引线与若干个第二通孔一一对应；所述若干根引线的且位于所述空腔中的一端与相应的所述若干块铜钼铜片通过导电线一一对应地电连接；所述金属底板、金属框、铜钼铜片、引线以及导电线的所有外露的金属面上从内到外依次镀有一层镍与一层金；所述金属盖板与所述金属框通过平行缝焊焊接密封连接。

【技术特征摘要】
1.一种耐高压的金属陶瓷封装外壳，其特征在于，包括金属底板、金属框、金属盖板、若干块铜钼铜片、若干个陶瓷绝缘子以及若干根引线；所述金属底板封盖所述金属框的底端出口且所述金属盖板封盖所述金属框的顶端出口以使得所述金属底板、金属框以及金属盖板构成一个内含空腔的密封箱体结构，所述金属底板与所述金属框通过银铜钎料钎焊连接；所述若干块铜钼铜片设置在所述空腔中且所述若干块铜钼铜片构成导电图形；所述金属框的一个侧面壁上开设有若干个用于穿插固定所述陶瓷绝缘子的第一通孔；每个所述陶瓷绝缘子上沿其轴向中心线设置有用于穿插固定所述引线的第二通孔；所述陶瓷绝缘子通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第一通孔中，所述若干个陶瓷绝缘子与若干个第一通孔一一对应；所述引线通过银铜钎料钎焊穿插固定在所述第二通孔中，所述若干根引线与若干个第二通孔一一对应；所述若干根引线的且位于所述空腔中的一端与相应的所述若干块铜钼铜片通过导电线一一对应地电连接；所述金属底板、金属框、铜钼铜片、引线以及导电线的所有外露的金属面上从内到外依次镀有一层镍与一层金；所述金属盖板与所述金属框通过平行缝焊焊接密封连接。2.根据权利要求1所述的金属陶瓷封装外壳，其特征在于，包括四块铜钼铜片、四个陶瓷绝缘子以及四根引线；所述金属陶瓷封装外壳还包括钼片以及氮化铝陶瓷片；所述金属底板的位于空腔中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝财，王迎春，周晓军，史伟伟，赵杰，赵晶，
申请(专利权)人：济南市半导体元件实验所，
类型：新型
国别省市：山东,37