【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微电子器件封装，进一步来说涉及半导体芯片阵列封装，具体来说，涉及一种微弱信号保护二极管阵列封装方法及其封装结构。
技术介绍
1、随着芯片处理器设计技术的发展，高速信号传输技术已经越来越成熟，对于带宽、传输速率的要求越来越高，同时对传输功耗的要求越来越低，普通的静电防护会对数据的传输会造成一定的影响。微弱信号保护二极管阵列是一款由多个通道、具有独立保护功能的多个二极管集成所形成的阵列。该阵列采用超低漏电、超低电容的二极管，具有超低工作电流、超低待机功耗等特点，用于微弱信号的过压保护作用。
2、传统的sot系列陶瓷贴片封装结构仅能实现单颗芯片的封装功能，不能满足阵列式多只芯片的封装要求。对于多只二极管芯片的阵列式装配，将多只相同的芯片装配到同一封装中，且芯片间互不关联、互不影响，每只芯片能够独立实现各自功能的情形，目前只有采用大尺寸的封装外壳，远远超出sot封装尺寸，无法满足小型化、轻量化，高可靠性的要求，且单平面的引脚焊接可靠性差。
3、传统二极管采用的玻璃封装、金属封装体积大，质量重，不能满足半导体器件日益小型化、轻量化的需求；塑料封装耐热能力弱、机械强度和抗电磁干扰差，在高频、微弱信号性能方面表现不良等缺陷。
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：解决现有二极管芯片阵列封装外壳尺寸过大，且单平面的引脚焊接可靠性差，无法满足小型化、轻量化、高可靠性的问题。
2、为此，本专利技
3、根据微弱信号保护二极管阵列的电路结构，采用ltcc多层陶瓷制作工艺制作多层陶瓷基板（陶瓷底座本体）1，将多层陶瓷基板的顶面镂空设定的深度，形成环形边框4及多个平底凹坑2，在环形边框4上焊接封口环9，在平底凹坑2的底部6的制作芯片焊接区金属化层7，在未制作凹坑的台面区域3的底表面301上制作引线键合区金属化层302，平底凹坑的深度与二极管芯片的厚度一致，在陶瓷底座本体1的背面按电路要求制作引脚金属层8，在陶瓷底座本体1的侧面制作贯通陶瓷底座本体1的半圆形空心凹槽5，在半圆形空心凹槽5的中下部制作半圆形空心金属化凹槽501，半圆形空心金属化凹槽501的下端与引脚金属层8连接，增加引脚可靠性焊接，按电路结构组装相应的二极管芯片，按电路要求采用键合丝进行相应的键合连接，形成电路完整性连接，将外壳盖板置于封口环上面，按设定的封盖工艺进行气密性封盖，从而实现二极管阵列电路的封装。
4、所述一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，如图2-6所示。
5、包括，陶瓷底座本体1，芯片焊接区2，引线键合区3，引线键合区陶瓷表面301，引线键合区金属化层302，环形边框4，半圆形空心凹槽5，半圆形空心金属化凹槽501，芯片焊接区平底凹坑陶瓷表面6，芯片焊接区金属化层7，外引脚背面金属化层8，封口环9，外壳盖板。
6、所述芯片焊接区2及引线键合区3位于陶瓷底座本体1的内腔区域，芯片焊接区2为平底凹坑，在平底凹坑的芯片焊接区平底凹坑陶瓷表面6上面为芯片焊接区金属化层7；引线键合区3与芯片焊接区2形成台阶形状，台阶的高度即为平底凹坑的深度，平底凹坑的深度为二极管芯片的厚度；在引线键合区陶瓷表面301的上面为引线键合区金属化层302。
7、所述环形边框4位于陶瓷底座本体1周边，高于陶瓷底座本体1的底平面；封口环9位于环形边框4的上面，封口环9的上面为外壳盖板，外壳盖板与陶瓷底座本体1的底平面、环形边框4、封口环9围合的封闭空间为腔体。
8、所述半圆形空心凹槽5位于陶瓷底座本体1的侧面，垂直于陶瓷底座本体1方底面，在半圆形空心凹槽5的中下端为半圆形空心金属化凹槽501，半圆形空心金属化凹槽501与外引脚背面金属化层8电气连接。
9、所述引线键合区3分布于芯片焊接区2的两端，形成在一个通道单元，多个通道单元并列布局，形成二极管阵列布局。二极管芯片的衬底为正极，二极管芯片的表面为负极，有两个键合区域，单独键合一个区域为单相二极管，分别键合两个区域为正反双向二极管。
10、陶瓷外壳材料为氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷。
11、本专利技术的技术效果如下：
12、内腔区域分别与背面引脚相对应，通过引线与内腔相同数字区域进行导通（导通电阻r≤0.10ω）。为方便成品焊接，在引脚外部一侧设计有半圆形空心金属化凹槽。在将二极管芯片进行装配键合后间形成单路二极管通道，整体形成多独立通道二极管阵列。
13、集多路通道为一体，具有较高的集成性。在满足半导体器件日益轻量化、小型化的同时，具有绝缘性能好、散热快、耐高温、耐腐蚀、电磁屏蔽能力强、可靠性高、覆盖产品类别广等特点。可以广泛用于半导体器件、混合集成电路等有高可靠性要求的各类产品。
14、选用氧化铝或氮化铝陶瓷材料，并通过1300℃真空热压烧结进行多层平行排布制备而成。
15、解决了二极管器件金属，玻璃封装零件体型赘余、集成度低、耐盐雾耐腐蚀耐氧化能力差与塑封零件耐高温能力差、机械强度弱、抗电磁干扰能力差，高频和微弱信号应用方面表现差之间的矛盾；
16、广泛应用于高频信号、微弱信号，对于抗电磁干扰要求较高等类型芯片的封装
【技术保护点】
1.一种微弱信号保护二极管阵列封装方法，其特征在于，封装方法如下：
2.如权利要求1所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述封装结构的外形封装形状为SOT23外形封装形状，外壳的外形尺寸为2.92mm×2.82mm×1mm，内部封闭空腔尺寸为1.92mm×1.80mm，内腔高度1为0.3mm，内腔高度2为0.2mm。
4.如权利要求3所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：在封装腔体内焊接有三只尺寸在0.4mm×0.4mm×0.2mm以下的二极管芯片阵列，三只芯片间互不相联。
5.如权利要求3所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述芯片焊接区为Ni/Au金属化镀层，芯片焊接区长为0.7mm~ 0.8mm，宽为0.4mm~0.5mm，芯片焊接区之间间隔为0.2mm。
6.如权利要求3所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述引线键合区为N
7.如权利要求5或6所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述Ni的厚度为1.30μm ~8.90μm，Au的厚度为0.64μm ~5.70μm。
8.如权利要求2所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述半圆形空心凹槽的半径为0.1mm。
9.如权利要求2所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述封口环为金锡封口环，盖板材料为4J42，带有AuSn20焊环，与封口环进行气密性封装。
10.如权利要求2所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述背部引脚金属化层分别与腔内设定区域一一对应连接，通过内引线进行导通。
...【技术特征摘要】
1.一种微弱信号保护二极管阵列封装方法，其特征在于，封装方法如下：
2.如权利要求1所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述封装结构的外形封装形状为sot23外形封装形状，外壳的外形尺寸为2.92mm×2.82mm×1mm，内部封闭空腔尺寸为1.92mm×1.80mm，内腔高度1为0.3mm，内腔高度2为0.2mm。
4.如权利要求3所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：在封装腔体内焊接有三只尺寸在0.4mm×0.4mm×0.2mm以下的二极管芯片阵列，三只芯片间互不相联。
5.如权利要求3所述的一种微弱信号保护二极管阵列封装方法的封装结构，其特征在于：所述芯片焊接区为ni/au金属化镀层，芯片焊接区长为0.7mm~ 0.8mm，宽为0.4mm~0.5mm，芯片焊接区之间间隔为0.2mm。...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗健明，向跃军，王曾，潘朋涛，
申请(专利权)人：中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂，
类型：发明
国别省市：
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