RU193449U1 - Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов - Google Patents
Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов Download PDFInfo
- Publication number
- RU193449U1 RU193449U1 RU2019106959U RU2019106959U RU193449U1 RU 193449 U1 RU193449 U1 RU 193449U1 RU 2019106959 U RU2019106959 U RU 2019106959U RU 2019106959 U RU2019106959 U RU 2019106959U RU 193449 U1 RU193449 U1 RU 193449U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rim
- cases
- power semiconductor
- sealing
- semiconductor devices
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к конструкциям металлокерамических корпусов полупроводниковых приборов, а именно - к конструкциям с применением металлических ободков для герметизации корпуса. Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов содержит ободок, по периметру боковой стенки которого выполнена разгрузочная канавка, для уменьшения механических напряжений, возникающих при высокотемпературной пайке деталей корпуса, при этом профиль разгрузочной канавки представляет собой П-образное углубление. Техническим результатом настоящей полезной модели является исключение деформации основания корпуса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов относится к конструкциям металлокерамических корпусов полупроводниковых приборов, а именно - к конструкциям с применением металлических ободков для герметизации корпуса. Полезная модель может быть использована в электронной технике, а именно в конструкции ободка, для герметизации металлокерамических корпусов силовых полупроводниковых приборов.
Из технического уровня известен патент «Герметичный корпус для полупроводникового прибора или интегральной схемы СВЧ-диапазона» [RU Патент на изобретение №2489769. Опубликовано: 10.08.2013. Бюл. №22] содержащий многослойное керамическое основание, герметично соединенный с ним металлический ободок и прилегающую герметично к металлическому ободку металлическую крышку. Техническим результатом известного аналога является обеспечение достаточной герметичности корпуса, улучшение его электрорадиоэкранирующих характеристик, обеспечение возможности использования корпуса для поверхностного монтажа БИС СВЧ-диапазона с улучшенными техническими характеристиками и большим количеством выводов.
Также известен патент «Корпус интегральной схемы» [RU Патент на полезную модель №174067. Опубликовано: 28.09.2017. Бюл. №28] который состоит из керамического основания с матрицей столбиковых выводов. В центральной зоне основания выполнено глухое ступенчатое отверстие, в котором на монтажной площадке устанавливается интегральная схема. На верхней ступеньке отверстия закреплен ободок с помощью пайки высокотемпературным припоем. Герметизация крышки осуществляется шовно-роликовой сваркой методом проплавления металлов крышки и ободка. Техническим результатом известного аналога является высокая надежность и удобство в эксплуатации.
Недостатками технических решений [RU №2489769 от 10.08.2013. и RU №174067 от 28.09.2017. Бюл. №28] являются: невозможность их применения для мощных силовых модулей и микросборок, так как габаритные размеры представленных корпусов не позволяют разместить в них несколько кристаллов активных компонентов, схем их управления и пассивные компоненты; выводы указанных корпусов рассчитаны на пропускание максимального тока не более 1 А, что не подходит для применения в силовой электронике.
Известен корпус ИВЭП-47 (ЗАО «Тестприбор»), предназначенный для источников вторичного питания систем электропитания радиоэлектронной аппаратуры, состоящий из основания (базы) и ободка для герметизации корпуса. Ободок припаивается по периметру верхней поверхности основания и содержит сквозные отверстия в стенках для металлокерамических выводов. Припайка ободка к пластине осуществляется высокотемпературным припоем Ag72Cu28 (ПСр72), что является отличительной особенностью данного вида корпусов от их аналогов, в которых основание и боковые стенки являются единым целым и выполнены методом фрезерования из металлической заготовки.
Недостатками данного технического решения являются: при высокотемпературной пайке ободка к основанию корпуса припоем ПСр72 в зоне пайки возникают механические напряжения, которые могут приводить к деформации корпуса и нарушению герметичности; наличие отверстий в ободке для расположения в нем выводов влечет за собой применение элементов для изоляции выводов (изоляторов) и как следствие усложнение процесса сборки корпуса; форма и расположение выводов не обеспечивают возможность применения технологии поверхностного монтажа для присоединения выводов к схемам при дальнейшей эксплуатации изделия.
Конструкция рассмотренного выше корпуса корпус ИВЭП-47 (ЗАО «Тестприбор») может быть принята в качестве прототипа заявляемого технического решения.
Техническим результатом настоящей полезной модели является исключение деформации основания корпуса.
На фиг.1 изображен общий вид металлокерамического корпуса для силовых полупроводниковых приборов, где введены следующие обозначения:
1 - керамическое основание корпуса;
2 - сигнальные выводы;
3 - силовые выводы;
4 - ободок для герметизации корпуса;
5 - теплоотводящий фланец.
Достижение указанного технического результата достигается решением задачи по созданию ободка для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов, позволяющего избавиться от недостатков, характерных для предшествующего технического уровня. Конструкция полезной модели ободка представлена на фиг. 2, где:
6 - тело ободка;
7 - разгрузочная канавка.
При этом профиль ободка (4) представлен на фиг. 3.
Заявляемое техническое решение представляет собой следующее: керамическое основание (1), выполненное из высокотеплопроводной керамики из нитрида алюминия, служит подложкой для размещения кристаллов активных компонентов устройства и пассивных компонентов. К нижней стороне керамического основания (1) припаиваются металлические выводы (2, 3) и теплоотводящий фланец (5). Металлические выводы (2, 3), служащие для создания электрического контакта с устройством, располагаются на противоположных сторонах керамического основания (1). Теплоотводящий фланец (5) имеет форму параллелепипеда с отверстиями под его крепление винтами. Ободок для герметизации корпуса (4), припаивается к верхней стороне керамического основания (1) на соответствующую металлизированную площадку, расположенную по периметру керамического основания. В качестве материала припоя для припаивания ободка (4), металлических выводов (2, 3) и теплоотводящего фланца (5) используют твердый припой, например, ПСр72. Процесс проводится при температуре 820-900°С в восстановительной среде. Необходимость использования высокотемпературной пайки вызвана требованиями к качеству корпусов, а именно паяный шов должен быть монолитным, поры и воздушные включения должны отсутствовать. Несоответствие температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) керамики и материалов металлических деталей корпуса при высокотемпературной пайке корпусов вызывают внутренние механические напряжения. Эти напряжения могут приводить к изгибу основания и как следствие нарушению герметичности изделия. После проведения операций по сборке электрической части изделия и проведения необходимых технологических испытаний металлокерамический корпус герметизируется путем приваривания никелевой крышки к ободку с помощью лазерной или шовно-роликовой сварки.
Ободок для герметизации корпусов изготавливается из ковара - сплав, содержащий, например, 29% никеля, 17% кобальта и 54% железа (ГОСТ 14082-78), так как этот материал наилучшим образом согласуется по ТКЛР с материалом основания - высокотеплопроводной керамикой из нитрида алюминия. Ободок имеет прямоугольную форму, размеры могут изменяться в зависимости от размеров керамического основания, на которое припаивается ободок. Отличительной особенностью являются наличие разгрузочной канавки по периметру боковой стенки ободка, которая при воздействии высоких температур пайки снижает возникающие в материале ободка механические напряжения. Разгрузочная канавка выполняется механическим способом по периметру боковой стенки ободка.
При применении данного технического решения в металлокерамических корпусах силовых полупроводниковых приборов можно избежать деформации корпуса при высокотемпературных операциях по его изготовлению за счет снижения механических напряжений, возникающих в паяном шве при пайке ободка для герметизации к керамическому основанию корпуса. Данное техническое решение можно использовать при изготовлении различных металлокерамических корпусов силовых полупроводниковых модулей. Уровень герметичности корпусов с применением данного технического решения соответствует эквивалентному нормализованному потоку не более 5-10-8 Па⋅м3/сек. Опытные образцы ободков для последующей сборки металлокерамических корпусов разработаны и проходят испытания в рамках выполнения опытно-конструкторской работы по разработке интеллектуальных силовых ключей на напряжение 250 В и ток 30 А с встроенными датчиками температуры.
Claims (2)
1. Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов, являющийся конструктивной частью корпуса, отличающийся тем, что по периметру боковой стенки ободка выполнена разгрузочная канавка для уменьшения механических напряжений, возникающих при высокотемпературной пайке деталей корпуса, при этом профиль разгрузочной канавки представляет собой П-образное углубление.
2. Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочная канавка имеет размеры не менее 0,85 мм в глубину боковых поверхностей ободка и 0,55 мм в высоту по всему периметру боковых поверхностей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106959U RU193449U1 (ru) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106959U RU193449U1 (ru) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193449U1 true RU193449U1 (ru) | 2019-10-29 |
Family
ID=68500160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019106959U RU193449U1 (ru) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193449U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198866U1 (ru) * | 2020-03-19 | 2020-07-31 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Силовой полупроводниковый модуль |
RU2740028C1 (ru) * | 2020-03-19 | 2020-12-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Корпус беспотенциального силового модуля |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040209387A1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-10-21 | Hong Chu Wan | Method for making a package structure with a cavity |
RU2322729C1 (ru) * | 2006-06-16 | 2008-04-20 | Открытое акционерное общество "Донской завод радиодеталей" | Корпус полупроводникового прибора с высокой нагрузкой по току (варианты) |
RU2489769C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-08-10 | ООО "Научно-производственное предприятие "Томилинский электронный завод" | Герметичный корпус для полупроводникового прибора или интегральной схемы свч-диапазона |
US9198293B2 (en) * | 2013-01-16 | 2015-11-24 | Intel Corporation | Non-cylindrical conducting shapes in multilayer laminated substrate cores |
RU174067U1 (ru) * | 2017-03-30 | 2017-09-28 | Закрытое акционерное общество "НПО "НИИТАЛ" | Корпус интегральной схемы |
RU183076U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Корпус для микросистем измерения силы тока |
-
2019
- 2019-03-13 RU RU2019106959U patent/RU193449U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040209387A1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-10-21 | Hong Chu Wan | Method for making a package structure with a cavity |
RU2322729C1 (ru) * | 2006-06-16 | 2008-04-20 | Открытое акционерное общество "Донской завод радиодеталей" | Корпус полупроводникового прибора с высокой нагрузкой по току (варианты) |
RU2489769C1 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-08-10 | ООО "Научно-производственное предприятие "Томилинский электронный завод" | Герметичный корпус для полупроводникового прибора или интегральной схемы свч-диапазона |
US9198293B2 (en) * | 2013-01-16 | 2015-11-24 | Intel Corporation | Non-cylindrical conducting shapes in multilayer laminated substrate cores |
RU174067U1 (ru) * | 2017-03-30 | 2017-09-28 | Закрытое акционерное общество "НПО "НИИТАЛ" | Корпус интегральной схемы |
RU183076U1 (ru) * | 2017-11-30 | 2018-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Корпус для микросистем измерения силы тока |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198866U1 (ru) * | 2020-03-19 | 2020-07-31 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Силовой полупроводниковый модуль |
RU2740028C1 (ru) * | 2020-03-19 | 2020-12-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Корпус беспотенциального силового модуля |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11699670B2 (en) | High-frequency module | |
US8143717B2 (en) | Surface mount package with ceramic sidewalls | |
RU193449U1 (ru) | Ободок для герметизации корпусов силовых полупроводниковых приборов | |
KR20190008132A (ko) | 전력 반도체 집성식 패키징용 세라믹 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR20110132522A (ko) | 전력 반도체장치 | |
Palmer et al. | Silicon carbide power modules for high-temperature applications | |
US8080872B2 (en) | Surface mount package with high thermal conductivity | |
JP2015204426A (ja) | 電子部品収納用パッケージ | |
KR102062068B1 (ko) | 개방-세공 콘택 피스의 갈바닉 연결에 의하여 컴포넌트를 전기적으로 콘택팅하기 위한 방법, 및 대응하는 컴포넌트 모듈 | |
RU2386190C1 (ru) | Корпус интегральной схемы | |
RU189084U1 (ru) | Металлокерамический корпус | |
RU153627U1 (ru) | Силовой модуль | |
RU2688035C1 (ru) | Металлокерамический корпус силового полупроводникового модуля на основе высокотеплопроводной керамики и способ его изготовления | |
JP4496040B2 (ja) | 電気素子冷却モジュール | |
CN113517234A (zh) | 陶瓷外壳、陶瓷封装结构及微*** | |
RU2659304C1 (ru) | Корпус мощной гибридной свч интегральной схемы | |
RU2329568C1 (ru) | Корпус интегральной схемы | |
RU198866U1 (ru) | Силовой полупроводниковый модуль | |
WO2022061759A1 (zh) | 基板、封装结构及电子设备 | |
CN210694670U (zh) | 一种电源模块双层结构 | |
RU2740028C1 (ru) | Корпус беспотенциального силового модуля | |
CN217009173U (zh) | 一种功率模块 | |
RU2617559C2 (ru) | Сборный корпус микросхемы и способ его использования | |
JP2006073661A (ja) | 電気素子収納用パッケージ、電気素子ユニットおよび電気素子冷却モジュール | |
JP2014049563A (ja) | 電子部品収納用パッケージおよび実装構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD9K | Change of name of utility model owner |