[发明专利]一种TO金属陶瓷管壳结构

说明书

本发明公开了一种TO金属陶瓷管壳结构，包括管壳壳体、内部电极和外部电极；所述管壳壳体包括矩形铁镍合金边框、安装在矩形铁镍合金边框底部的钨铜底板以及烧结在钨铜底板顶部的氧化铍绝缘片；所述内部电极包括第一钼铜电极片和第二钼铜电极片，且第一钼铜电极片和第二钼铜电极片分别烧结在氧化铍绝缘片之上；所述外部电极包括第一电极片、第二电极片和第三电极片，本发明TO金属陶瓷管壳结构，巧妙地将普通TO金属陶瓷管壳产品的电极引出由芯片到第三电极片间的键合，变换到由芯片到第二钼铜电极片间的键合；陶瓷管壳产品尺寸与塑封产品保持一致，达到了兼容互换的目的。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，具体为一种TO金属陶瓷管壳结构。

背景技术

半导体（ semiconductor），指常温下 导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在 收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有 硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

目前，进口TO外形功率MOSFET等半导体分立器件均为塑料封装形式，塑封产品被公认为非密封器件，国内专家已提出了高质量等级产品禁用塑封器件的要求。为了满足我国军用高可靠应用领域及国防重点工程的产品配套，需要用金属陶瓷封装结构取代塑封结构。当前国内普通TO金属管壳结构，其内部只有一个大焊接区，用来焊接芯片，其内部电极引出端与外部三根外引线为一体，中间引线与大焊接区直接焊接，两侧引线悬空做为芯片电极引出的键合区，由于键合区面积有限，不能进行多条粗铝线的键合，满足不了大电流的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TO金属陶瓷管壳结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种TO金属陶瓷管壳结构，包括管壳壳体、内部电极和外部电极；所述管壳壳体包括矩形铁镍合金边框、安装在矩形铁镍合金边框底部的钨铜底板以及烧结在钨铜底板顶部的氧化铍绝缘片；所述内部电极包括第一钼铜电极片和第二钼铜电极片，且第一钼铜电极片和第二钼铜电极片分别烧结在氧化铍绝缘片之上；所述外部电极包括第一电极片、第二电极片和第三电极片，且第一电极片、第二电极片和第三电极片与管壳壳体之间通过陶瓷绝缘子烧结构成；所述第一电极片在管壳壳体内部悬空；所述第二电极片和第三电极片分别通过铜柱与第一钼铜电极片和第二钼铜电极片烧结；所述管壳壳体表面的镀层为镍层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一钼铜电极片的尺寸为9.5mm×9.2mm，所述第二钼铜电极片的尺寸为2.0mm×9.2mm；第一钼铜电极片和第二钼铜电极片为钼铜材料，表面镀镍，镍层厚度为5μm～8.9μm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内部电极与外部电极之间的连接方式为电性连接；铜柱通过电流能力值范围为70A-100A。

作为本发明的一种优选技术方案，所述矩形铁镍合金边框在靠近引出端位置，采用局部减薄技术，增加其与引出端距离，在保证产品耐压的同时解决了壳体尺寸较小与引线间距较大的矛盾。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一钼铜电极片为芯片焊接区，所述第二钼铜电极片为芯片大电流电极引出的键合区，可键合多条粗铝线，允许流过大电流。

作为本发明的一种优选技术方案，所述矩形铁镍合金边框，烧结外引线之前，将矩形铁镍合金边框底部两边进行局部减薄，壁厚由1.3mm减薄到0.7mm，减薄长度为4mm。

有益效果