带引线的陶瓷无引线片式封装外壳及功率器件制造技术

本发明专利技术提供了一种带引线的陶瓷无引线片式封装外壳及功率器件，属于陶瓷封装外壳领域，包括设有腔体的陶瓷体；多个焊盘沿陶瓷体的端面四周布设，陶瓷体的侧面设有与焊盘一一对应连接的金属化通孔；引线数量与焊盘的数量相同，且与焊盘一一对应设置，引线的材质为可伐合金，引线采用AgCu28焊料与陶瓷体的焊盘焊接相连。本发明专利技术提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，在PCB板焊接时，在陶瓷体和PCB板之间增加可伐合金引线，利用AgCu28焊料和可伐合金引线在温度循环过程中会发生塑性变形，释放热应力，可以缓解这种不匹配的热应力带来的不良效果，避免陶瓷件产生裂缝或PCB板发生弹性变形，有效提高了板级组装的可靠性。

Ceramic leadless chip packaging shell and power device with lead

【技术实现步骤摘要】
带引线的陶瓷无引线片式封装外壳及功率器件
本专利技术属于陶瓷封装外壳
，更具体地说，是涉及一种带引线的陶瓷无引线片式封装外壳及功率器件。
技术介绍
陶瓷无引线片式载体(CLCC-CeramicLeadlessChipCarrier)是一种小型化的贴装外壳，其内部键合指与外导电焊盘之间的导电路径较短，封装体内布线电阻以及电感等封装寄生参数低，所以此结构具有优异的电性能。由于外壳底部有大面积散热焊盘(或热沉)，散热焊盘(或热沉)直接与PCB板(又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，英文全称printedcircuitboard)相应散热焊盘及过孔相连有助于散热，因此CLCC封装还具有出色的热性能。此外，采用表面贴装方式，有效减小了器件体积，提升了组装密度，因此该类外壳具有寄生参数小、体积小、重量轻及散热好等特点。在CLCC陶瓷外壳进行板级组装时，外壳的焊盘与PCB板直接焊接，具有如下缺陷：(1)由于陶瓷外壳的热膨胀系数(约7×10-6/℃)与PCB板的热膨胀系数(约15×10-6/℃)差异较大，在回流焊过程中会产生较大的残余应力，而且当环境温度变化时，在焊点内产生热应力，应力的周期性变化会造成焊点的疲劳损伤，同时相对于周围环境的温度，锡铅(SnPb)钎料的熔点较低，随着时间的延续，产生明显的粘性行为，导致焊点的蠕变损伤。因此在温度载荷加载过程中，温循应力和回流焊残余应力叠加，会造成产品失效加速，显著的降低焊点的寿命。(2)由于热应力的数值和陶瓷外壳与PCB板两种材料的热膨胀系数差值及陶瓷管壳外形尺寸成正比，在两种材料一定的情况下，外壳的外形尺寸越大，这种影响越显著，因此在管壳外形尺寸固定的情况下，只能通过缩小两种材料不匹配的差异来减小带来的热应力，但常用的陶瓷外壳材料和PCB材料均已经固化。因此对于外形尺寸大于10.16mm×10.16mm的CLCC外壳，外壳的焊盘与PCB板直接焊接，由于热应力较大，很容易导致陶瓷外壳裂缝、PCB板弹性变形，造成板级组装可靠性差，组装的产品存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，旨在解决CLCC陶瓷外壳与PCB板焊接热应力大，容易造成裂缝、变形，导致板级组装可靠性差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，包括设有腔体的陶瓷体，所述腔体内用于安装芯片或无源元件；多个焊盘沿所述陶瓷体的端面四周布设，所述陶瓷体的侧面设有与所述焊盘一一对应连通的金属化通孔；引线数量与所述焊盘的数量相同，且与所述焊盘一一对应设置，所述引线的材质为可伐合金，所述引线采用AgCu28焊料与所述陶瓷体的焊盘焊接相连。作为本申请另一实施例，所述陶瓷体的外形尺寸大于10.16mm×10.16mm。作为本申请另一实施例，所述引线的宽度为0.1-0.8mm，所述引线的一边延伸超出所述陶瓷体的外形，所述引线的另外三边在所述焊盘的边界内。作为本申请另一实施例，所述引线超出所述陶瓷体外形的长度为0-0.25mm。作为本申请另一实施例，所述引线与所述陶瓷体焊接重叠的最小长度为0.2mm。作为本申请另一实施例，所述引线的厚度为0.1-0.3mm。作为本申请另一实施例，所述引线垂直于所述陶瓷体的端面且向背离所述陶瓷体的方向延伸。作为本申请另一实施例，所述陶瓷件为腔体向上型、或腔体向下型或双面腔体型。作为本申请另一实施例，所述金属化通孔的孔径为0.1-0.4mm，所述金属化通孔的高度为0.1-4mm。本专利技术的目的在于提供一种功率器件，包括所述的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳和PCB板，所述带引线的陶瓷无引线片式封装外壳的所述引线与所述PCB板焊接相连。本专利技术提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，基于CLCC陶瓷外壳的基础上设置引线，引线的材质为可伐合金，且引线采用AgCu28焊料与陶瓷体的焊盘焊接相连，在PCB板焊接时，通过在陶瓷外壳和PCB板两种脆性材料之间增加一层弹塑性可伐合金引线材料进行过渡，由于焊接引线用的AgCu28焊料和可伐合金引线在温度循环过程中会发生塑性变形，释放热应力，可以缓解这种不匹配的热应力带来的不良效果，避免陶瓷件产生裂缝或PCB板发生弹性变形，有效提高了板级组装的可靠性。本专利技术提供的功率器件，由于采用基于设有引线的CLCC的陶瓷外壳与PCB板连接，因而由于焊接引线用的AgCu28焊料和可伐合金引线在温度循环过程中会发生塑性变形，释放热应力，可以缓解这种不匹配的热应力带来的不良效果，避免陶瓷件产生裂缝或PCB板发生弹性变形，有效提高了板级组装的可靠性；同时具有CLCC陶瓷外壳寄生参数小、体积小、重量轻及散热好等特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳的腔体向上型的结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为图1的仰视结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳的设有热沉的结构示意图；图5为图4的俯视结构示意图；图6为图4的仰视结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳的腔体向上型且两对边设置引线的结构示意图；图8为图7的俯视结构示意图；图9为图7的仰视结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳的腔体向下型的结构示意图；图11为图10的俯视结构示意图；图12为图10的仰视结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳与PCB板焊接后的结构示意图。图中：1、引线；2、焊盘；3、陶瓷体；4、金属封口环；5、金属化通孔；6、腔体；7、对位标识；8、索引标识；9、热沉；10、PCB板；11、键合指。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1至图12，现对本专利技术提供的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳进行说明。所述带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，包括设有腔体6的陶瓷体3，所述腔体6内用于安装芯片或无源元件；多个焊盘2沿所述陶瓷体3的端面四周布设，所述陶瓷体3的侧面设有与所述焊盘2一一对应连通的金属化通孔5；引线1数量与所述焊盘2的数量相同，且与所述焊盘2一一对应设置，所述引线1的材质为可伐合金，所述引线1采用AgCu28焊料与所述陶瓷体3的焊盘2焊接相连。本专利技术提供的带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，其特征在于，包括：/n陶瓷体，设有腔体，所述腔体内用于安装芯片或无源元件；/n多个焊盘，沿所述陶瓷体的端面四周布设，所述陶瓷体的侧面设有与所述焊盘一一对应连通的金属化通孔；以及/n引线，数量与所述焊盘的数量相同，且与所述焊盘一一对应设置，/n所述引线的材质为可伐合金，所述引线采用AgCu28焊料与所述陶瓷体的焊盘焊接相连。/n

【技术特征摘要】
1.带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，其特征在于，包括：
陶瓷体，设有腔体，所述腔体内用于安装芯片或无源元件；
多个焊盘，沿所述陶瓷体的端面四周布设，所述陶瓷体的侧面设有与所述焊盘一一对应连通的金属化通孔；以及
引线，数量与所述焊盘的数量相同，且与所述焊盘一一对应设置，
所述引线的材质为可伐合金，所述引线采用AgCu28焊料与所述陶瓷体的焊盘焊接相连。


2.如权利要求1所述的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，其特征在于，所述陶瓷体的外形尺寸大于10.16mm×10.16mm。


3.如权利要求1或2所述的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，其特征在于，所述引线的宽度为0.1-0.8mm，所述引线的一边延伸超出所述陶瓷体的外形，所述引线的另外三边在所述焊盘的边界内。


4.如权利要求3所述的带引线的陶瓷无引线片式封装外壳，其特征在于，所述引线超出所述陶瓷体外形的长度为0-0.25mm。


5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振涛，彭博，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13