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技术

本申请提供了一种用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳，包括陶瓷基座，金属环框，金属盖板，下埋层金属化层，上埋层金属化层，表面金属化层，8个引脚，8个内通孔金属化柱，8个外凹槽金属化层；本申请还提供一种上述陶瓷外壳的制备方法；通过多层陶瓷与多层金属化及通孔金属化共烧、陶瓷金属化面与不同材料金属的同步焊接、多种材料的匹配组装以及银铜焊料在不同材料表面的润湿分布，实现了结构优化、材料优化以及加工工艺的优化与强强联合，使得提供的陶瓷外壳可用于封装双通道MOS管，能够原位替换SOP8塑封器件，且电阻更小、强度更高、可靠性更高、耐高温性能更好。

Ceramic case for encapsulating double MOS transistors and replacing SOP8 plastic encapsulation devices in situ and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及半导体封装
，尤其是涉及一种用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳及其制备方法。
技术介绍
MOS管全称金属—氧化物—半导体场效应晶体管或称金属—绝缘体—半导体场效应晶体管，英文名metaloxidesemiconductor，属于场效应管中的绝缘栅型，因此，MOS管有时候又称为绝缘栅场效应管。MOS管具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好；制造工艺简单、辐射强，因而通常被用于放大电路或开关电路。芯片，还可被称作集成电路(英语：integratedcircuit，缩写作IC)、或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)，在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。封装(Package)是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把Foundry生产出来的集成电路裸片(Die)放在一块起到承载作用的基板上，把引脚引出来，然后固定包装成为一个整体。以“双列直插式封装”(DualIn-linePackage，DIP)为例，其封装的过程为：晶圆上划出的裸片(Die)，经过测试合格后，将其紧贴安放在起承托固定作用的基底上(基底上还有一层散热良好的材料)，再用多根金属线把Die上的金属接触点(Pad，焊盘)跟外部的引脚通过焊接连接起来，然后埋入树脂，用塑料管壳密封起来，形成芯片整体。SOP(SmallOutlinePackage)小外形封装，指鸥翼形(L形)引线从封装的两个侧面引出的一种表面贴装型封装。1968～1969年飞利浦公司就开发出小外形封装(SOP)。以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。在引脚数量不超过40的领域，SOP是普及最广的表面贴装封装，典型引脚中心距1.27mm(50mil)，其它有0.65mm、0.5mm；引脚数多为8～32；装配高度不到1.27mm的SOP也称为TSOP。陶瓷金属化，包括埋层金属化、通孔金属化以及表面金属化。氧化铝陶瓷金属化的常用方法包括：化学镀镍、烧结被Ag法，物理气相沉积和化学气相沉积、钨共烧法、钼锰法。目前航天、航空、船舶、兵器等领域大量需求SOP8系列的标准尺寸器件产品，要求集成化、低电阻、低热阻、耐冲击性能好、可靠性高等特点，为提高整机可靠性提供保障。塑封SOP8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。SOP8(SO8)塑封器件是国际通用标准外形器件，有多种型号，主要用于民品，市场需求量很大。塑封器件因为耐高温、耐机械冲击、密封性等性能较差，不能用于军品。因此，如何提供一种可原位替代SOP8塑封器件，且用于封装双MOS管，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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳。本专利技术的另一目的在于提供一种上述用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳的制备方法。为解决上述的技术问题，本专利技术提供的技术方案为：用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳，包括陶瓷基座，金属环框，金属盖板，用作导电电路的下埋层金属化层，用作导电电路的上埋层金属化层，表面金属化层，8个引脚，8个内通孔金属化柱，8个外凹槽金属化层；所述陶瓷基座为顶敞口盒状，所述陶瓷基座的内盒底面上设置有用于放置MOS管芯片的凹坑；所述下埋层金属化层、上埋层金属化层、表面金属化层、8个内通孔金属化柱、8个外凹槽金属化层以及8个引脚均为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中预埋烧结连接在所述陶瓷基座中；所述下埋层金属化层预埋于所述凹坑的下方且作为所述凹坑的坑底壁，所述下埋层金属化层包括下导电图形一与下导电图形二，所述下导电图形一与下导电图形二相互间隔以电绝缘，所述下导电图形一用于其上焊接放置一个MOS管芯片且与相应的MOS管芯片的下表面上的电极点电连接，所述下导电图形二用于其上焊接放置另一个MOS管芯片且与相应的MOS管芯片的下表面上的电极点电连接；所述上埋层金属化层预埋于所述陶瓷基座的且除所述凹坑之外剩余的内盒底面上，所述上埋层金属化层包括上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四，所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四分别用于与相应的MOS管芯片的上表面上的电极点电连接，所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四相互间隔以电绝缘；所述表面金属化层预埋于所述陶瓷基座的敞口盒沿面上；8个引脚均为陶瓷金属化层，8个引脚均设置于所述陶瓷基座的外盒底面上以用于使得所述陶瓷基座上的8个引脚的布置样式与SOP8塑封器件的8个引脚的布置样式相同可以原位替换SOP8塑封器件，8个引脚相互间隔以电绝缘；8个内通孔金属化柱分别预埋在所述陶瓷基座中的8个通孔中，8个内通孔金属化柱与8个通孔一一对应，8个外凹槽金属化层分别设置在所述陶瓷基座的外侧壁面上的8个半圆横截面凹槽中，8个外凹槽金属化层与8个半圆横截面凹槽一一对应；所述下导电图形一与下导电图形二均分别与2个引脚电连接；所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四均分别与剩余4个引脚一一对应电连接；与所述下导电图形一电连接的2个引脚以及与下导电图形二电连接的2个引脚位于所述陶瓷基座的外盒底面的A侧边处，与上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四电连接的剩余4个引脚位于所述陶瓷基座的外盒底面的B侧边处，A侧边与B侧边是相互平行的两条侧边；与所述下导电图形一电连接的2个引脚中的每一个引脚均通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述下导电图形一的下表面电连接；与所述下导电图形二电连接的2个引脚中的每一个引脚均通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述下导电图形二的下表面电连接；与所述上导电图形一电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形一的下表面电连接；与所述上导电图形二电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形二的下表面电连接；与所述上导电图形三电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形三的下表面电连接；与所述上导电图形四电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形四的下表面电连接；所述内通孔金属化柱的顶端与相应的下埋层金属化层或上埋层金属化层的下表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接，外凹槽金属化层的顶端与相应的下埋层金属化层或上埋层金属化层的下表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接，所述内通孔金属化柱的底端与相应的引脚的上表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳，其特征在于，包括陶瓷基座，金属环框，金属盖板，用作导电电路的下埋层金属化层，用作导电电路的上埋层金属化层，表面金属化层，8个引脚，8个内通孔金属化柱，8个外凹槽金属化层；所述陶瓷基座为顶敞口盒状，所述陶瓷基座的内盒底面上设置有用于放置MOS管芯片的凹坑；所述下埋层金属化层、上埋层金属化层、表面金属化层、8个内通孔金属化柱、8个外凹槽金属化层以及8个引脚均为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中预埋烧结连接在所述陶瓷基座中；所述下埋层金属化层预埋于所述凹坑的下方且作为所述凹坑的坑底壁，所述下埋层金属化层包括下导电图形一与下导电图形二，所述下导电图形一与下导电图形二相互间隔以电绝缘，所述下导电图形一用于其上焊接放置一个MOS管芯片且与相应的MOS管芯片的下表面上的电极点电连接，所述下导电图形二用于其上焊接放置另一个MOS管芯片且与相应的MOS管芯片的下表面上的电极点电连接；所述上埋层金属化层预埋于所述陶瓷基座的且除所述凹坑之外剩余的内盒底面上，所述上埋层金属化层包括上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四，所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四分别用于与相应的MOS管芯片的上表面上的电极点电连接，所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四相互间隔以电绝缘；所述表面金属化层预埋于所述陶瓷基座的敞口盒沿面上；8个引脚均为陶瓷金属化层，8个引脚均设置于所述陶瓷基座的外盒底面上以用于使得所述陶瓷基座上的8个引脚的布置样式与SOP8塑封器件的8个引脚的布置样式相同可以原位替换SOP8塑封器件，8个引脚相互间隔以电绝缘；8个内通孔金属化柱分别预埋在所述陶瓷基座中的8个通孔中，8个内通孔金属化柱与8个通孔一一对应，8个外凹槽金属化层分别设置在所述陶瓷基座的外侧壁面上的8个半圆横截面凹槽中，8个外凹槽金属化层与8个半圆横截面凹槽一一对应；所述下导电图形一与下导电图形二均分别与2个引脚电连接；所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四均分别与剩余4个引脚一一对应电连接；与所述下导电图形一电连接的2个引脚以及与下导电图形二电连接的2个引脚位于所述陶瓷基座的外盒底面的A侧边处，与上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四电连接的剩余4个引脚位于所述陶瓷基座的外盒底面的B侧边处，A侧边与B侧边是相互平行的两条侧边；与所述下导电图形一电连接的2个引脚中的每一个引脚均通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述下导电图形一的下表面电连接；与所述下导电图形二电连接的2个引脚中的每一个引脚均通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述下导电图形二的下表面电连接；与所述上导电图形一电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形一的下表面电连接；与所述上导电图形二电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形二的下表面电连接；与所述上导电图形三电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形三的下表面电连接；与所述上导电图形四电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形四的下表面电连接；所述内通孔金属化柱的顶端与相应的下埋层金属化层或上埋层金属化层的下表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接，外凹槽金属化层的顶端与相应的下埋层金属化层或上埋层金属化层的下表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接，所述内通孔金属化柱的底端与相应的引脚的上表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接，所述外凹槽金属化层的底端与相应的引脚的上表面为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中烧结成的一体连接；所述表面金属化层上设置有第一镀镍层，所述表面金属化层上的第一镀镍层上钎焊连接设置有金属环框，所述金属盖板用于封盖所述金属环框的敞口以构成密封的陶瓷外壳；所述金属环框、下埋层金属化层、上埋层金属化层、8个引脚以及8个外凹槽金属化层的全部外露金属表面上设置有从内到外依次布置的第一镀镍层、第二镀镍层、镀金层。...

【技术特征摘要】
1.用于封装双MOS管且原位替换SOP8塑封器件的陶瓷外壳，其特征在于，包括陶瓷基座，金属环框，金属盖板，用作导电电路的下埋层金属化层，用作导电电路的上埋层金属化层，表面金属化层，8个引脚，8个内通孔金属化柱，8个外凹槽金属化层；所述陶瓷基座为顶敞口盒状，所述陶瓷基座的内盒底面上设置有用于放置MOS管芯片的凹坑；所述下埋层金属化层、上埋层金属化层、表面金属化层、8个内通孔金属化柱、8个外凹槽金属化层以及8个引脚均为在所述陶瓷基座的烧结成瓷过程中预埋烧结连接在所述陶瓷基座中；所述下埋层金属化层预埋于所述凹坑的下方且作为所述凹坑的坑底壁，所述下埋层金属化层包括下导电图形一与下导电图形二，所述下导电图形一与下导电图形二相互间隔以电绝缘，所述下导电图形一用于其上焊接放置一个MOS管芯片且与相应的MOS管芯片的下表面上的电极点电连接，所述下导电图形二用于其上焊接放置另一个MOS管芯片且与相应的MOS管芯片的下表面上的电极点电连接；所述上埋层金属化层预埋于所述陶瓷基座的且除所述凹坑之外剩余的内盒底面上，所述上埋层金属化层包括上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四，所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四分别用于与相应的MOS管芯片的上表面上的电极点电连接，所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四相互间隔以电绝缘；所述表面金属化层预埋于所述陶瓷基座的敞口盒沿面上；8个引脚均为陶瓷金属化层，8个引脚均设置于所述陶瓷基座的外盒底面上以用于使得所述陶瓷基座上的8个引脚的布置样式与SOP8塑封器件的8个引脚的布置样式相同可以原位替换SOP8塑封器件，8个引脚相互间隔以电绝缘；8个内通孔金属化柱分别预埋在所述陶瓷基座中的8个通孔中，8个内通孔金属化柱与8个通孔一一对应，8个外凹槽金属化层分别设置在所述陶瓷基座的外侧壁面上的8个半圆横截面凹槽中，8个外凹槽金属化层与8个半圆横截面凹槽一一对应；所述下导电图形一与下导电图形二均分别与2个引脚电连接；所述上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四均分别与剩余4个引脚一一对应电连接；与所述下导电图形一电连接的2个引脚以及与下导电图形二电连接的2个引脚位于所述陶瓷基座的外盒底面的A侧边处，与上导电图形一、上导电图形二、上导电图形三以及上导电图形四电连接的剩余4个引脚位于所述陶瓷基座的外盒底面的B侧边处，A侧边与B侧边是相互平行的两条侧边；与所述下导电图形一电连接的2个引脚中的每一个引脚均通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述下导电图形一的下表面电连接；与所述下导电图形二电连接的2个引脚中的每一个引脚均通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述下导电图形二的下表面电连接；与所述上导电图形一电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形一的下表面电连接；与所述上导电图形二电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形二的下表面电连接；与所述上导电图形三电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形三的下表面电连接；与所述上导电图形四电连接的1个引脚通过其所对应的1个内通孔金属化柱以及1个外凹槽金属化层与所述上导电图形四的下表面电连接；所述内通孔金属化柱的顶端与相应的下埋层金属化层或上埋层金属化层的下表面为在所述陶瓷基座的烧结...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵庆，杨旭东，许为新，张振兴，相裕兵，伊新兵，
申请(专利权)人：济南市半导体元件实验所，
类型：发明
国别省市：山东,37