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1、10申请公布号CN104134632A43申请公布日20141105CN104134632A21申请号201410378148922申请日20140801H01L23/13200601H01L23/053200601H01L21/4820060171申请人中国电子科技集团公司第五十五研究所地址210000江苏省南京市白下区瑞金路街道中山东路524号72发明人杨建74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人柏尚春54发明名称功率管外壳及其制造方法57摘要本发明提供一种功率管外壳及其制造方法，该功率管外壳包括法兰P1；金属引线P2，P3；陶瓷框架，由第一陶瓷块P4、第二陶瓷块P5。
2、、第三陶瓷块P6、第四陶瓷块P7金属化后首尾焊接形成。其中，陶瓷框架采用基于氧化铝材料的高温共烧多层陶瓷HTCC工艺技术制作。陶瓷框架和金属法兰通过焊接构成功率管的芯腔，用于容纳有源芯片和内匹配电路。采用本发明提供的功率管外壳及其制造方法可以提高陶瓷原料的利用率、降低陶瓷烧结的工艺难度从而提高产品成品率，总体上能够起到降低生产成本以及节能减排的目的。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104134632ACN104134632A1/1页21一种功率管外壳，其包括法兰P1；金属引线P2，P。
3、3；陶瓷框架，由第一陶瓷块P4、第二陶瓷块P5、第三陶瓷块P6、第四陶瓷块P7金属化后首尾焊接形成。2如权利要求1所述的功率管外壳，其特征在于该第一陶瓷块P4与该第三陶瓷块P6大小相同，该第二陶瓷块P5与该第四陶瓷块P7大小相同。3如权利要求1或2所述的功率管外壳，其特征在于该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的端面金属化,在该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化，且金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。4如权利要求1或2所述的功率管外壳，其特征在于该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化,在该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6侧面的对应位置。
4、金属化，且金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。5一种功率管外壳的制造方法，其包括以下工艺步骤1提供法兰P1、金属引线P2、P3；2对该法兰P1、该金属引线P2、P3进行清洗、退火和镀镍处理后待用；3按照高温共烧多层陶瓷工艺制作第一陶瓷块P4、第二陶瓷块P5、第三陶瓷块P6、第四陶瓷块P7，并对其金属化；4对上述步骤3的第一至第四陶瓷块P4，P5，P6，P7进行镀镍后待用；5将上述步骤2处理后的该法兰P1和该金属引线P2、P3和上述步骤4处理后的第一至第四陶瓷块P4，P5，P6，P7通过焊料钎焊为功率管外壳半成品；6将上述步骤5处理得到的该功率管外壳半成品经过电镀镍金工序制作。
5、成为功率管外壳。6如权利要求5所述的功率管外壳的制造方法，其特征在于该第一陶瓷块P4与该第三陶瓷块P6大小相同，该第二陶瓷块P5与该第四陶瓷块P7大小相同。7如权利要求5或6所述的功率管外壳的制造方法，其特征在于在所述工艺步骤3中的该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的端面金属化,在该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化，在所述工艺步骤5中将金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。8如权利要求5或6所述的功率管外壳的制造方法，其特征在于在所述工艺步骤3中，该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的尺寸为600MM100MM051MM,该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P。
6、7的尺寸为1981MM165MM051MM。9如权利要求5或6所述的功率管外壳的制造方法，其特征在于在该工艺步骤3中,该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化,在该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6侧面的对应位置金属化，且在工艺步骤5中，金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。10如权利要求5或6所述的功率管外壳的制造方法，其特征在于所述工艺步骤5中，第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的尺寸为940MM100MM051MM,该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7的尺寸为1771MM165MM051MM。权利要求书CN104134632A1/4页3功率管外壳及其制造方法。
7、技术领域0001本发明涉及固态微波大功率器件技术领域，尤其涉及一种功率管外壳及其制造方法。背景技术0002LDMOS功率管作为基站的关键元器件，在通信领域应用前景十分广阔，如CDMA、WCDMA、TETRA、数字地面电视、微波导航系统等。各行业为实现更强大的基站功能和信号覆盖面积、发送高清电视信号、提高成像清晰度等的需要，对耗散功率200W以上的大功率LDMOS功率管及其外壳的需求尤为强烈。0003大功率LDMOS功率管外壳，对器件起机械支撑和环境保护作用，同时具有电气互连和散热通道的功能。0004图1为现有技术中的功率管外壳结构示意图，如图1所示，现有技术中的LDMOS功率管外壳结构由金属热。
8、沉P1、陶瓷框架P4和金属引线P2和P3构成。0005图2为现有技术中陶瓷框结构示意图，如图2所示，陶瓷框架采用基于氧化铝材料的高温共烧多层陶瓷HTCC工艺技术制作。陶瓷框架和金属热沉通过焊接构成功率管的芯腔，用于容纳有源芯片和内匹配电路。0006其中，陶瓷框的制作工艺是氧化铝高温共烧陶瓷简称HTCC工艺。对于越大功率的LDMOS功率管外壳，意味着使用更大物理尺寸的陶瓷框。由于氧化铝陶瓷框在最高温度1600度以上的升降温工艺曲线下烧成，陶瓷框尺寸越大烧结工艺难度越大，即越容易造成变形、翘曲和尺寸超差等缺陷。另一方面，氧化铝陶瓷框在生瓷成型阶段，通常采用冲压方法将中心材料去除，尺寸越大的陶瓷框，。
9、需要去除的材料也越多。发明内容0007有鉴于此，为了克服现有技术中的不足，本发明通过采用分体组合式的陶瓷框结构，在陶瓷件的制作过程中化整为零，提高生瓷原料的利用率、提高陶瓷框零件的生产效率和成品率。0008本发明提供一种功率管外壳，其包括法兰P1；金属引线P2，P3；陶瓷框架，由第一陶瓷块P4、第二陶瓷块P5、第三陶瓷块P6、第四陶瓷块P7金属化后首尾焊接形成。0009进一步地，该第一陶瓷块P4与该第三陶瓷块P6大小相同，该第二陶瓷块P5与该第四陶瓷块P7大小相同。0010进一步地，该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的端面金属化,在该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化，且。
10、金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。0011进一步地，该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化,在该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6侧面的对应位置金属化，且金属化的该端面位说明书CN104134632A2/4页4置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。0012本发明还提供一种功率管外壳的制造方法，其包括以下工艺步骤00131提供法兰P1、金属引线P2、P3；00142对该法兰P1、该金属引线P2、P3进行清洗、退火和镀镍处理后待用；00153按照高温共烧多层陶瓷工艺制作第一陶瓷块P4、第二陶瓷块P5、第三陶瓷块P6、第四陶瓷块P7，并对其金属化；00164。
11、对上述步骤3的第一至第四陶瓷块P4，P5，P6，P7进行镀镍后待用；00175将上述步骤2处理后的该法兰P1和该金属引线P2、P3和上述步骤4处理后的第一至第四陶瓷块P4，P5，P6，P7通过焊料钎焊为功率管外壳半成品；00186将上述步骤5处理得到的该功率管外壳半成品经过电镀镍金工序制作成为功率管外壳。0019进一步地，该第一陶瓷块P4与该第三陶瓷块P6大小相同，该第二陶瓷块P5与该第四陶瓷块P7大小相同。0020进一步地，在所述工艺步骤3中的该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的端面金属化,在该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化，在所述工艺步骤5中将金属化的该端面位置与。
12、金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。0021进一步地，在所述工艺步骤3中，该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的尺寸为600MM100MM051MM,该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7的尺寸为1981MM165MM051MM。0022进一步地，在该工艺步骤3中,该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7侧面的两个端面分别金属化,在该第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6侧面的对应位置金属化，且在工艺步骤5中，金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。0023进一步地，所述工艺步骤5中，第一陶瓷块P4和该第三陶瓷块P6的尺寸为940MM100MM051MM,该第二陶瓷块P5和该第四陶瓷块P7的尺寸。
13、为1771MM165MM051MM。0024与现有技术相比，本发明的优点在于0025通过将整体的陶瓷框架分解为四个独立的陶瓷侧墙，一方面，可降低瓷件的烧结难度，从而大幅度提高瓷件的成品率；另一方面，采用独立的侧墙后，在HTCC生瓷阶段无需去除陶瓷框架中心的多余材料，可通过密集排版提高原料的利用率。总之，采用本发明技术，可以提高LDMOS外壳的生产效率并显著降低生产成本。附图说明0026图1为现有技术中的功率管外壳结构示意图；0027图2为现有技术中陶瓷框结构示意图；0028图3为采用分体组合式陶瓷侧墙结构的功率管外壳；0029图4为本发明实施例1中分体组合式陶瓷侧墙结构示意图；0030图5为本。
14、发明实施例2中分体组合式陶瓷侧墙结构示意图。具体实施方式说明书CN104134632A3/4页50031下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。0032图3为采用分体组合式陶瓷侧墙结构的功率管外壳。如图3所示，功率管外壳包括法兰P1；金属引线P2，P3；陶瓷框架，由第一陶瓷块P4、第二陶瓷块P5、第三陶瓷块P6、第四陶瓷块P7金属化后首尾焊接形成。其中，陶瓷框架采用基于氧化铝材料的高温共烧多层陶瓷HTCC工艺技术制作。陶瓷框架和金属法兰通过焊接构成功率管的芯腔，用于容纳有源芯片和内匹配电路。0033本发明优选为一种LDMOS功率管外壳，其陶瓷框架由四个独立的陶。
15、瓷侧墙零件原位替代，在钎焊工序将四个侧墙焊接为一体，使其具备原陶瓷框架相同的功能。0034采用本发明功率管外壳的优点在于，首先，通过将整体的陶瓷框架分解为四个独立的侧墙，采用独立的侧墙后，在HTCC生瓷阶段无需去除陶瓷框架中心的多余材料，可通过密集排版提高原料的利用率。其次，陶瓷侧墙相比陶瓷框而言，形状简单并且物理尺寸更小，烧结工艺难度小，成品率高；第三、相比陶瓷框而言，陶瓷侧墙形状紧凑不存在空心部分，瓷件烧结工序承烧板的面积能得到更充分利用，从而使LDMOS功率管外壳的陶瓷零件的产能更高。因此，采用本发明技术，可以提高LDMOS外壳的生产效率并显著降低生产成本。0035本发明还提供了功率管外。
16、壳的制造方法，其包括如下工艺步骤00361准备金属零件，包括P1法兰、P2引线和P3引线；00372对上述步骤1金属零件进行的清洗、退火和镀镍处理后待用；00383按照高温共烧多层陶瓷简称HTCC工艺制作氧化铝陶瓷块P4、P5、P6和P7，并在相应区域按产品设计要求制作金属化。00394对上述步骤3的氧化铝陶瓷块进行镀镍后待用；00405将上述步骤2金属零件和上述步骤4的陶瓷零件按照摘要附图结构示意图，通过使用AGCU28钎焊料在810830钎焊为LDMOS功率管外壳半成品；00416将上述步骤5所得LDMOS功率管外壳半成品经过的电镀镍金工序制作成为LDMOS功率管外壳成品，经过测试和筛选后。
17、，即可用于封装硅LDMOS功率管。0042本发明提供的采用分体组合式侧墙结构的功率管外壳，其中，法兰P1的材料为钨铜或铜钼铜；金属引线P2和P3的材料为可伐4J29或铁镍合金4J42；和陶瓷侧墙的材料为HTCC氧化铝陶瓷。本发明提供的功率管外壳的制造方法中，使用银铜焊料采用钎焊工艺，将上述零件钎焊为功率管外壳半成品。0043实施例10044本发明提供的功率管外壳的制造方法，其包括如下工艺步骤00451准备金属零件，包括P1法兰,尺寸为3404MM978MM100MM,材料为钨铜WCU15；P2引线和P3引线,尺寸为127MM5MM010MM，材料为铁镍合金4J42；00462对上述步骤1金属零。
18、件进行的清洗、退火和镀镍处理后待用；00473图4为本发明实施例1中分体组合式陶瓷侧墙结构示意图，如图4所示，按照高温共烧多层陶瓷简称HTCC工艺制作氧化铝陶瓷块P4、P5、P6和P7，P4和P6的尺寸为600MM100MM051MM,P5和P7的尺寸为1981MM165MM051MM，且将该P4和该P6的端面金属化,在该P5和该P7侧面的两个端面分别金属化，将金属化的该端面位置说明书CN104134632A4/4页6与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。00484对上述步骤3的氧化铝陶瓷块进行镀镍后待用；00495将上述步骤2金属零件和上述步骤4的陶瓷零件按照摘要附图结构示意图，通过使用AG。
19、CU28钎焊料在810830钎焊为LDMOS功率管外壳半成品；00506将上述步骤5所得LDMOS功率管外壳半成品经过的电镀镍金工序制作成为LDMOS功率管外壳成品，经过测试和筛选后，即可用于封装LDMOS功率管。0051实施例20052本发明实施例2提供的功率管外壳的制造方法与实施例1大致相同，其区别仅在于在工艺步骤3中，如图5所示，P4和P6的尺寸为940MM100MM051MM,P5和P7的尺寸为1771MM165MM051MM。在P5和P7的两个端面制作金属化,在P4和P6侧面的对应位置制作金属化，在工艺步骤5将P4、P5、P6和P7钎焊为LDMOS功率管外壳的陶瓷框结构。0053通过改变上述两个实施例的金属零件和陶瓷零件的尺寸，可使LDMOS功率管外壳的内腔尺寸发生变化，可用于封装不同耗散功率的LDMOS功率管芯片。0054如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。说明书CN104134632A1/2页7图1图2图3说明书附图CN104134632A2/2页8图4图5说明书附图CN104134632A。