專(zhuān)利名稱(chēng)：一種絕緣型大功率三極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，尤其是涉及一種絕緣型大功率三極管。
背景技術(shù)：
由于大功率晶體管發(fā)熱量較大，而散熱效果的優(yōu)劣可以直接影響晶體 管及設(shè)備的穩(wěn)定性，因此散熱技術(shù)就顯得尤為重要。目前，國(guó)內(nèi)的普通晶 體管的集電極就是其散熱基板，即集電極和散熱基板是相通的。在使用過(guò) 程中需要采用絕緣措施將晶體管與散熱器隔開(kāi)。通常用云母片或滌綸薄膜 覆導(dǎo)熱硅脂后，貼裝于功率器件與散熱器之間。這種絕緣措施將導(dǎo)致熱阻 大幅度提高，實(shí)際耗散功率降低，可靠性下降。特別是對(duì)一些惡劣使用環(huán) 境比如高溫、高濕、高粉塵、超低溫，以及要求在高可靠、連續(xù)運(yùn)行 工作環(huán)境中，特別在軍工方面，普通三極管顯然不是合適的選擇。此外， 這種絕緣手段易產(chǎn)生漏電絕緣不佳和短路等故障，同時(shí)對(duì)散熱器表面和器 件安裝面的光潔度要求不高。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的之一是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上不足，提供一種將 集電極與散熱基板隔開(kāi)，既保證了電的絕緣，又保證了熱的快速傳導(dǎo)的絕 緣型大功率三極管。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決 一種絕緣型大功 率三極管，包括芯片、熱沉、底板、引腳和芯片與引腳之間的引線，所述 芯片安裝面上涂覆熱硅脂，直接貼裝于熱沉上，熱沉與底板之間設(shè)有導(dǎo)熱 且絕緣的電子陶瓷片，熱沉焊接在該導(dǎo)熱絕緣電陶瓷片上，導(dǎo)熱絕緣電陶
瓷片焊接在底板上；在熱沉上直接點(diǎn)焊晶體管的一只引腳，引腳通過(guò)鋁絲 與芯片相連。芯片安裝面覆有導(dǎo)熱硅脂貼于熱沉上，將安裝熱阻降至最低、 最大限度，提高了器件的實(shí)際耗散功率，同時(shí)也給安裝工藝帶來(lái)了極大的 方便。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電子陶瓷片采用二氧化硅、氮化鋁、 氧化鋁、碳化硅、莫來(lái)石或氧化鈹中的一種。在結(jié)構(gòu)上采用了一層高導(dǎo)熱 率的電子陶瓷，將集電極與散熱基板分隔開(kāi)，既保證了電的絕緣，又保證 了熱的快速傳導(dǎo)。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電子陶瓷片雙面涂鍍金屬層，電子 陶瓷片，所述所述電子陶瓷片雙面涂鍍的金屬層采用鎳、汞、鈰、鋅、金 或鎳化汞。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于所述電子陶瓷片雙面涂鍍金 屬層；電子陶瓷片的單面涂鍍鎳層的厚度為5 20微米。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電子陶瓷片的厚度為100 300微米。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、電流線性耗、噪聲低、耗 散功率大、熱阻小。尤其是管子除了在制造工藝上采用低噪聲技術(shù)外，其 散熱結(jié)構(gòu)獨(dú)具匠心，結(jié)構(gòu)上采用了電子陶瓷作絕緣導(dǎo)熱層，熱導(dǎo)率高，其 集點(diǎn)極——基極間擊穿強(qiáng)度〉1000V。安裝于同樣表面積的散熱器上，熱阻 比云母片絕緣情況低20%,實(shí)際耗散功率比同類(lèi)產(chǎn)品高。


附圖1是絕緣型大功率三極管的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是絕緣型大功率三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的 說(shuō)明。
由圖1和圖2可知，本實(shí)用新型包括芯片1、熱沉3、底板2、引腳6 和芯片與引腳之間的引線7，該芯片1可采用雙極性晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、 肖特基二級(jí)管芯片。實(shí)際使用時(shí)，在管子的安裝面上將覆導(dǎo)熱硅脂后，直 接貼裝于熱沉3上。熱沉3可采用銅，鋁或合金，熱沉3與底板2之間設(shè) 有一電子陶瓷片4，厚度在100 300微米，電子陶瓷片4雙面涂鍍金屬層， 單面涂鍍鎳層的厚度為5 20微米。熱沉3焊接在電子陶瓷片4上，而電 子陶瓷片4焊接在底板2上。在熱沉3上直接點(diǎn)焊一只引腳6，引腳6通過(guò) 引線與芯片相連，實(shí)現(xiàn)電極的引出功能。
該電子陶瓷片4為高導(dǎo)熱率的電子陶瓷4。將集電極與散熱基板分隔開(kāi)， 既保證了電的絕緣，又保證了熱的快速傳導(dǎo)。由于采用了內(nèi)絕緣技術(shù)，將 安裝熱阻降至最低、最大限度。大大提高了器件的實(shí)際耗散功率。同時(shí)給 安裝工藝帶來(lái)了極大的方便。
當(dāng)三級(jí)管工作時(shí)，芯片1產(chǎn)生的熱量被熱沉3迅速吸收，并引平面擴(kuò) 散開(kāi)來(lái)，然后熱量通過(guò)熱沉3傳到底板2上，在底板2平面上擴(kuò)散開(kāi)來(lái)， 最后散發(fā)到外界去。
權(quán)利要求1.一種絕緣型大功率三極管，包括芯片、熱沉、底板、引腳和芯片與引腳之間的引線，其特征在于芯片(1)安裝面上涂覆熱硅脂，直接貼裝于熱沉(3)上，熱沉(3)與底板(2)之間設(shè)有導(dǎo)熱絕緣片(4)，熱沉(3)連接在該導(dǎo)熱絕緣電陶瓷片(4)上，導(dǎo)熱絕緣電陶瓷片(4)連接在底板(2)上；在熱沉(3)上直接點(diǎn)焊晶體管的一只引腳(6)，引腳(6)通過(guò)鋁絲(7)與芯片(1)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣型大功率三極管，其特征在于所述 導(dǎo)熱絕緣片(4)選用高導(dǎo)熱率絕緣的電子陶瓷片(4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣型大功率三極管，其特征在于所述電子 陶瓷片(4)雙面涂鍍有金屬層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種絕緣型大功率三極管，其特征在于所述 所述電子陶瓷片(4)雙面涂鍍的金屬層采用鎳、汞、鈰、鋅、金或鎳化汞。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種絕緣型大功率三極管，其特征 在于所述的電子陶瓷片(4)的單面涂鍍鎳層的厚度為5 20微米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絕緣型大功率三極管，其特征在于所述 的電子陶瓷片(4)的厚度為100 300微米。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種絕緣型大功率晶體管，包括芯片、底板、從芯片上點(diǎn)焊的引腳和芯片與引腳之間的連線，在芯片固定在熱沉上，熱沉與底板之間設(shè)有導(dǎo)熱且絕緣的電子陶瓷片；電子陶瓷片采用二氧化硅、氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、莫來(lái)石或氧化鈹中的一種，電子陶瓷片雙面涂鍍金屬層；在熱沉上直接點(diǎn)焊晶體管的一只引腳，晶體管其它的引腳通過(guò)引線與芯片相連。本實(shí)用新型提供了一種將集電極與散熱基板隔開(kāi)，既保證了電的絕緣，又保證了熱的快速傳導(dǎo)的絕緣型大功率晶體管。
文檔編號(hào)H01L23/488GK201007993SQ20062010773
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者周柏泉 申請(qǐng)人:周柏泉