一种立体集成整流阵列制造技术

本实用新型专利技术公开了一种立体集成整流阵列，包括：AMB‑陶瓷基板，其上端面沿其四周固设有金属环框，所述金属环框与所述AMB‑陶瓷基板形成一腔体，位于所述腔体内的AMB‑陶瓷基板上开设有通孔，所述通孔内填塞有铜柱；第一焊盘，其包括阳极焊盘Pn和阴极焊盘Nn，所述第一焊盘焊接在所述铜柱的上表面和下表面，且所述阳极焊盘Pn和所述阴极焊盘Nn间隔排布，同一所述铜柱上焊接的第一焊盘的类型相同；二极管芯片，其位于所述腔体内且设于所述阳极焊盘Pn的上端面，所述二极管芯片与相邻的阴极焊盘Nn互联；将所述腔体封盖的金属盖板。本实用新型专利技术中的立体集成整流阵列尺寸小、重量轻、可靠性高且气密性好。

A stereo integrated rectifier array

【技术实现步骤摘要】
一种立体集成整流阵列
本技术属于电子器件领域，具体涉及一种立体集成整流阵列。
技术介绍
高密度超小型整流阵列由于具有芯片集成度高、体积小、应用灵活的特点，可实现节约空间、简化电路布局面积，符合航天型号用器件小型化、轻型化的发展趋势，已逐渐成为当前军用通信卫星、导航系统以及载人航天工程微波数传系统使用的核心部件。卫星系统中多路高功率密度信号的集中控制，必须采用高功率密度多通道集成开关来实现。此外，宇航系统高压输出电源中大量应用的半波整流、全波整流、桥式整流等功能目前都需要不同结构形式的分立整流二极管通过串并联实现，布线复杂且不利于微型化，并且根据不同的整流需求，整流电路需设计成不同的结构，兼容性和重构性较差。国内宇航星载用整流二极管器件仍以单芯片单管为主，暂无厂家推出高密度小型化多芯片立体集成阵列产品，工艺制造技术方面仍然面临很多难点。该类产品已成为制约我国卫星数传系统研制的重大技术瓶颈。
技术实现思路
有鉴于此，本技术有必要提供一种立体集成整流阵列，该立体集成整流阵列以AMB-陶瓷基板为核心，将AMB-陶瓷基板与金属环框焊接形成腔体，在腔体内形成独立的整流通道，并在底部设置焊盘，使得该整流阵列体积小、重量轻、功率大，且拓扑可重构，气密性优良，解决了现有的整流阵列兼容性、重构性差，无法高密度小型化的技术问题。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种立体集成整流阵列，包括：AMB-陶瓷基板，其上端面沿其四周固设有金属环框，所述金属环框与所述AMB-陶瓷基板形成一腔体，位于所述腔体内的AMB-陶瓷基板上开设有通孔，所述通孔内填塞有铜柱；第一焊盘，其包括阳极焊盘Pn和阴极焊盘Nn，所述第一焊盘焊接在所述铜柱的上表面和下表面，且所述阳极焊盘Pn和所述阴极焊盘Nn间隔排布，同一所述铜柱上焊接的第一焊盘的类型相同；二极管芯片，其位于所述腔体内且设于所述阳极焊盘Pn的上端面，所述二极管芯片通过铝丝键合与相邻的阴极焊盘Nn互联；金属盖板，其设于所述金属环框的上端，将所述腔体封盖。进一步的，所述AMB-陶瓷基板为AMB-AlN陶瓷基板。进一步的，所述金属环框为可伐金属环框。进一步的，其还包括：第二焊盘，其为Pad焊盘，焊接在所述AMB-陶瓷基板的底部，且与所述第一焊盘无连接。优选的，所述第二焊盘位于述AMB-陶瓷基板的底部中心位置。进一步的，所述通孔围绕所述AMB-陶瓷基板四周呈阵列排布，且所述阳极焊盘Pn与所述阴极焊盘Nn间隔排布。进一步的，所述二极管芯片为堆叠芯片，所述堆叠芯片由两层二极管裸芯片串联堆叠放置，位于所述堆叠芯片上层的二极管裸芯片通过铝丝键合与相邻的阴极焊盘Nn互联。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.本技术采用AMB-陶瓷金属一体化外壳，内部二极管芯片通过芯片堆叠及键合进行互联，整个整流阵列封装尺寸小，可实现整流阵列的小型化、轻型化、气密性和高可靠性。2.本技术采用SMD结构，可以实现高达20A的电流通流能力拓展，并且能够将每个通道的热耗散通过铜柱焊盘垂直向下传导，保证器件的散热性能。3.本技术拓扑可重构，可根据使用需要通过外部接线实现拓扑重构，应用灵活，兼容性好。附图说明图1为本技术中一较佳实施例中立体集成整流阵列的剖面结构示意图；图2为本技术中一较佳实施例中立体集成整流阵列的腔体内部结构示意图；图3为本技术中一较佳实施例中立体集成整流阵列的底部焊盘布局示意图；图4为本技术中一较佳实施例中立体集成整流阵列的电路结构图。图中：1-AMB-AlN陶瓷基板，2-铜柱，3-金属环框，4-金属盖板，5-第一焊盘，51-阳极焊盘Pn，52-阴极焊盘Nn，6-二极管芯片，7-铝丝，8-第二焊盘。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将结合具体的实施方式对本技术进行更全面的描述。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。如图1中所示的，一种立体集成整流阵列，其包括AMB-AlN陶瓷基板1，可以理解的是，这里的AMB-AlN陶瓷基板1为本技术中的一种最优的方式，这里的陶瓷基板可以选择本领域的其他陶瓷基板，而由于AlN陶瓷基板的导热率高，因此，本实施例中优选为采用AlN陶瓷基板。具体来说，这里的AMB-AlN陶瓷基板1是采用AMB工艺形成的SMD结构，具体来说，是在陶瓷基板通过涂覆活性焊料后进行活性钎焊将陶瓷和金属进行接合，首次将其应用在结构封装领域，该AMB-AlN陶瓷基板1利用钎料中含有的少量活性元素与陶瓷反应生成能被液态钎料润湿的反应层，以实现陶瓷与金属的接合，保证封装气密性。请结合图2和图1参见，进一步的，在AMB-AlN陶瓷基板1上端面沿其四周固设有金属环框3，这里的金属环框3的材质可采用金属外壳封装领域常用的材质，在本实施例中，金属环框3为可伐金属环框，本实施例中，其是通过银铜焊接与AMB-AlN陶瓷基板1进行焊接的。从而使得AMB-AlN陶瓷基板1和金属环框3形成一腔体，本实施例中整流阵列的电路结构在所述腔体内进行布线。具体来说，位于所述腔体内的AMB-AlN陶瓷基板1上开设有通孔，在通孔内填塞有铜柱2，在铜柱2的上下表面均焊接有第一焊盘5，优选的，保证上下表面第一焊盘5的紧密连接，从而实现大电流的通流能力，且能够将每个通道的热耗散通过铜柱2垂直向下传导，实现高效散热。这里的第一焊盘5包括阳极焊盘Pn51和阴极焊盘Nn52，同一铜柱2的上下表面焊接的第一焊盘5的类型相同，也就是说，同一铜柱2的上下表面焊接的要么都是阳极焊盘Pn51，要么都是阴极焊盘Nn52，其阳极焊盘Pn51和阴极焊盘Nn52间隔排布，第一焊盘5之间的间隔安全距离，这里不再具体赘述，在本实施例中，第一焊盘5之间的间距选择为0.5mm。优选的，在本实施例中，所述通孔围绕所述AMB-AlN陶瓷基板1的四周呈阵列排布，从而使得第一焊盘5也呈阵列排布，且所述阳极焊盘Pn51与所述阴极焊盘Nn52间隔排布。更进一步的，在位于腔体内的阳极焊盘Pn51的上端面连接有二极管芯片6，如图1中所示的，将二极管芯片6通过铝丝键合与相邻的阴极焊盘Nn互联。进一步的，本实施例中二极管芯片6为堆叠芯片，其由两层二极管裸芯片堆叠串联成，如图2中所示的，在最上层的二极管裸芯片通过铝丝7与相邻的阴极焊盘Nn52键合，从而实现互联，可以理解的是，这里的铝丝7的数量可以是2根也可以是3根以上，根据需要进行调整即可，这里不再具体的限定。本实施例中的整流阵列的电路连接，具体如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体集成整流阵列，其特征在于，包括：/nAMB-陶瓷基板，其上端面沿其四周固设有金属环框，所述金属环框与所述AMB-陶瓷基板形成一腔体，位于所述腔体内的AMB-陶瓷基板上开设有通孔，所述通孔内填塞有铜柱；/n第一焊盘，其包括阳极焊盘Pn和阴极焊盘Nn，所述第一焊盘焊接在所述铜柱的上表面和下表面，且所述阳极焊盘Pn和所述阴极焊盘Nn间隔排布，同一所述铜柱上焊接的第一焊盘的类型相同；/n二极管芯片，其位于所述腔体内且设于所述阳极焊盘Pn的上端面，所述二极管芯片通过铝丝键合与相邻的阴极焊盘Nn互联；/n金属盖板，其设于所述金属环框的上端，将所述腔体封盖。/n

【技术特征摘要】
1.一种立体集成整流阵列，其特征在于，包括：
AMB-陶瓷基板，其上端面沿其四周固设有金属环框，所述金属环框与所述AMB-陶瓷基板形成一腔体，位于所述腔体内的AMB-陶瓷基板上开设有通孔，所述通孔内填塞有铜柱；
第一焊盘，其包括阳极焊盘Pn和阴极焊盘Nn，所述第一焊盘焊接在所述铜柱的上表面和下表面，且所述阳极焊盘Pn和所述阴极焊盘Nn间隔排布，同一所述铜柱上焊接的第一焊盘的类型相同；
二极管芯片，其位于所述腔体内且设于所述阳极焊盘Pn的上端面，所述二极管芯片通过铝丝键合与相邻的阴极焊盘Nn互联；
金属盖板，其设于所述金属环框的上端，将所述腔体封盖。


2.如权利要求1所述的立体集成整流阵列，其特征在于，所述AMB-陶瓷基板为AMB-AlN陶瓷基板。


3.如权利要求1所述的立...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈夏冉，朱晓辉，汪冰，门国捷，刘小为，张崎，刘俊夫，王超，朱喆，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：新型
国别省市：安徽;34