RU167444U1 - Мощный диод - Google Patents
Мощный диод Download PDFInfo
- Publication number
- RU167444U1 RU167444U1 RU2016126154U RU2016126154U RU167444U1 RU 167444 U1 RU167444 U1 RU 167444U1 RU 2016126154 U RU2016126154 U RU 2016126154U RU 2016126154 U RU2016126154 U RU 2016126154U RU 167444 U1 RU167444 U1 RU 167444U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- diode
- semiconductor crystal
- metallization
- design
- Prior art date
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N gold nickel Chemical compound [Ni].[Au] MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Использование: для работы в выпрямительных устройствах источников вторичного питания, в аппаратуре специального назначения. Сущность полезной модели в том, что основание мощного диода выполнено из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики и имеет двухстороннюю металлизацию, причем на рабочей стороне основания в металлизации предусмотрен изолирующий зазор шириной 0,7…0,9 мм между монтажными площадками, на одной из которых расположен без смещения по отношению к границе зазора по крайней мере один полупроводниковый кристалл и контактная площадка вывода катода, а на другой расположена контактная площадка вывода анода, с которой полупроводниковый кристалл соединен проволочными выводами. Технический результат: обеспечение возможности повышения надежности путем оптимизации конструкции мощного диода. 2 ил.
Description
Полезная модель - мощный диод - относится к силовой электронике и предназначена для работы в выпрямительных устройствах источников вторичного питания, в аппаратуре специального назначения.
Известен диод (патент Китая №203386761, дата приоритета 08.01.2014 г.). Конструкция диода включает верхнюю и нижнюю рамки, между которыми расположен кристалл, причем между кристаллом и рамками предусмотрены прокладки с неровной контактной поверхностью. Диод имеет симметричные выводы, выведенные по обе стороны ниже соединения рамок. В диоде предусмотрена бескорпусная защита кристалла с использованием винилосодержащего материала.
Недостатком конструкции такого диода является использование неэкологичного токсичного материала для защиты кристалла, негативно влияющего на экологию при сборке диодов. Данная конструкция не предусматривает эффективную теплоотдачу. Запатентованный диод не рассчитан на большие мощности.
Известен диод (патент Китая №203386740, дата приоритета 08.01.2014 г.), в котором полупроводниковый кристалл расположен между двумя рамками, между рамками и кристаллом предусмотрены прокладки. Верхняя рамка имеет форму перевернутой четырехугольной пирамиды. Выводы выведены симметрично в разные стороны и заизолированы друг от друга. Контакты выполнены из меди.
Недостатком конструкции такого диода является использование токсичного материал в качестве герметика, что также негативно влияет на экологию при сборке диодов. Кроме того, сборка такой конструкции диода нетехнологична.
Наиболее близким техническим решением является конструкция кремниевого эпитаксиально-планарного выпрямительного диода (конструкторская документация (сборочный чертеж) «Выпрямительный диод 2Д2992»), кристалл которого располагается на основании, имеющем углубление. Верхний и нижний выводы приварены контактной сваркой к кристаллу через дополнительные диски и выведены в разные стороны. Верхний вывод имеет непрямолинейную форму. Сборка кристалла осуществляется с использованием дополнительных сборочных элементов, прокладок и дисков, что требует проведения дополнительных технологических операций. Герметизация кристалла осуществляется заливкой компаундом.
Конструкция такого диода нетехнологична, что связано с наличием большого количества сборочных элементов. В технологии большая доля ручной сборки. Такую технологию сборки диода очень сложно автоматизировать.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности за счет оптимизации конструкции мощного диода, обеспечивающей эффективный теплоотвод и стабильность параметров.
Технический результат достигается тем, что основание мощного диода выполнено из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики и имеет двухстороннюю металлизацию, причем на рабочей стороне основания в металлизации предусмотрен изолирующий зазор шириной 0,7…0,9 мм между монтажными площадками, на одной из которых расположены без смещения по отношению к границе зазора по крайней мере один полупроводниковый кристалл и контактная площадка вывода катода, а на другой расположена контактная площадка вывода анода, с которой полупроводниковый кристалл соединен проволочными выводами.
Сопоставительный анализ заявленного мощного диода с прототипом показывает, что предлагаемая конструкция отличается совокупностью новых конструктивных элементов, гарантирует стабильность параметров и эффективный теплоотвод.
В заявленном мощном диоде основание выполнено из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики, которая, имея высокое значение теплопроводности (170-180 Вт/м⋅град), обеспечивает хороший теплоотвод, выводы электрически изолированы от нижней поверхности основания, что очень важно при монтаже мощных приборов. Ширина изолирующего затвора между монтажными площадками 0,7…0,9 мм позволяет исключить пробой между анодом и катодом.
Расположение кристаллов без смещения по отношению к границе изолирующего зазора позволяет расширить диапазон частот и использовать диод в ВЧ диапазоне.
На рисунках 1 и 2 изображена заявленная конструкция мощного диода, где введены следующие обозначения:
1 - диэлектрическое основание из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики с двусторонней металлизацией;
2 - керамическая крышка;
3 - вывод анода;
4 - монтажная площадка, на которой расположена контактная площадка вывода анода;
5 - изолирующий зазор;
6 - монтажная площадка, на которой расположен полупроводниковый кристалл и контактная площадка вывода катода;
7 - вывод катода;
8 - полупроводниковый кристалл;
9 - выводы полупроводникового кристалла.
Пример исполнения заявленного мощного диода.
На диэлектрическое основание из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики с двусторонней металлизацией (1) с помощью фотолитографии создается изолирующий зазор шириной 0,8 мм.
Затем на основание (1) к контактным площадкам, расположенным на монтажных площадках (6) и (4), припаиваются внешние выводы катода (7) и анода (3). Пайка осуществляется высокотемпературным серебросодержащим припоем ПСр 72 при температуре 780°С в конвейерной печи в среде водорода.
Выводы выполнены из меди толщиной 0,3 мм и шириной 3 мм, где внешняя часть вывода сужена до 2 мм, причем сужение предусмотрено на расстоянии не менее 3,85 мм от основания (1).
Далее при помощи гальванического метода следует нанесение двухсторонней металлизации никель-золото на металлизированное диэлектрическое основание из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики (1) с припаянными выводами катода (7) и анода (3).
Без смещения по отношению к границе изолирующего зазора к монтажной площадке (6) припаивается полупроводниковый кристалл (8) при температуре 300°С.
Полупроводниковый кристалл (8) припаивается к основанию низкотемпературным серебросодержащим припоем, содержащим 2,2…2,8% серебра. Такой припой улучшает адгезию к металлизированной алюмонитридной керамике, что в свою очередь, обеспечивает падение теплового сопротивления, а значит, и влияет на повышение надежности.
При таком монтаже возможно расположение нескольких кристаллов на одном основании из алюмонитридной керамики, что позволяет снизить потери мощности за счет эффективного теплоотвода, обеспечивая надежность мощного диода.
К монтажной площадке (4), на которой расположена контактная площадка вывода анода (3), ультразвуковой сваркой привариваются проволочные выводы АК 0,9 ПМ-150 (9).
На заключительном этапе с помощью клея УП5-207 М происходит герметичное соединение крышки (2) с основанием (1).
В отличие от нетехнологичной конструкции прототипа оптимизация конструкции заявленного мощного диода позволяет упростить сборку и автоматизировать сборочный процесс, что обеспечивает надежность прибора при производстве.
Claims (1)
- Мощный диод, содержащий основание, герметизированный полупроводниковый кристалл, внешние выводы катода и анода, отличающийся тем, что основание с двухсторонней металлизацией выполнено из высокотеплопроводной алюмонитридной керамики, причем на рабочей стороне основания в металлизации предусмотрен изолирующий зазор шириной 0,7…0,9 мм между монтажными площадками, на одной из которых расположены без смещения по отношению к границе зазора по крайней мере один полупроводниковый кристалл и контактная площадка вывода катода, а на другой расположена контактная площадка вывода анода, с которой полупроводниковый кристалл соединен проволочными выводами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126154U RU167444U1 (ru) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Мощный диод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126154U RU167444U1 (ru) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Мощный диод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU167444U1 true RU167444U1 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=58451946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016126154U RU167444U1 (ru) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Мощный диод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU167444U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4825266A (en) * | 1986-08-08 | 1989-04-25 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor diode |
RU2267187C2 (ru) * | 2003-09-03 | 2005-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Транс-колор" | Способ сборки мощной интегральной схемы |
RU113426U1 (ru) * | 2011-07-19 | 2012-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" имени М.Ф. Стельмаха (ФГУП "НИИ "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха) | Излучатель (варианты) и лазерная линейка |
CN203386761U (zh) * | 2013-07-31 | 2014-01-08 | 常州银河世纪微电子有限公司 | 一种二极管 |
RU2538354C2 (ru) * | 2009-04-28 | 2015-01-10 | Кри, Инк. | Модуль светодиода с увеличенными размерами элементов |
-
2016
- 2016-06-30 RU RU2016126154U patent/RU167444U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4825266A (en) * | 1986-08-08 | 1989-04-25 | U.S. Philips Corporation | Semiconductor diode |
RU2267187C2 (ru) * | 2003-09-03 | 2005-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Транс-колор" | Способ сборки мощной интегральной схемы |
RU2538354C2 (ru) * | 2009-04-28 | 2015-01-10 | Кри, Инк. | Модуль светодиода с увеличенными размерами элементов |
RU113426U1 (ru) * | 2011-07-19 | 2012-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" имени М.Ф. Стельмаха (ФГУП "НИИ "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха) | Излучатель (варианты) и лазерная линейка |
CN203386761U (zh) * | 2013-07-31 | 2014-01-08 | 常州银河世纪微电子有限公司 | 一种二极管 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
RU 113426 10.02.2012 * |
U1. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2722879B1 (en) | Semiconductor unit and semiconductor device using the same | |
JP6218898B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
JP2015015270A (ja) | 半導体装置 | |
US10217690B2 (en) | Semiconductor module that have multiple paths for heat dissipation | |
CN105576103A (zh) | 发光装置 | |
JP2014127538A (ja) | 半導体モジュール | |
JPWO2015064231A1 (ja) | 半導体モジュール | |
RU2008108713A (ru) | Монтажная панель для электронного компонента | |
RU167444U1 (ru) | Мощный диод | |
CN105390585A (zh) | 芯片封装模块与封装基板 | |
JP2015006017A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2013102065A (ja) | 半導体モジュール及び電極部材 | |
CN113192938B (zh) | 一种大电流无极性的肖特基二极管 | |
RU141867U1 (ru) | Корпус светодиода для поверхностного монтажа | |
KR101365501B1 (ko) | 반도체장치 | |
RU153627U1 (ru) | Силовой модуль | |
RU89283U1 (ru) | Корпус полупроводниковых приборов | |
JP2011176087A (ja) | 半導体モジュール、及び電力変換装置 | |
CN204558445U (zh) | 半导体封装结构 | |
JP2014170799A (ja) | 半導体装置 | |
CN218769501U (zh) | 一种功率半导体器件 | |
JP2014236101A (ja) | 半導体装置 | |
RU212525U1 (ru) | Диод с малым падением напряжения для поверхностного монтажа | |
KR101897304B1 (ko) | 파워 모듈 | |
CN210743936U (zh) | 一种用于半导体器件的散热装置 |