本發(fā)明屬于電子元器件電裝領(lǐng)域，具體涉及不同封裝尺寸電子元器件電裝兼容性問題。

背景技術(shù)：

近年來，我國半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)生產(chǎn)能力不斷提高，國產(chǎn)電子元器件在各行業(yè)中的應(yīng)用范圍也越來越廣。國家以及上級單位對關(guān)系國家安全、航天航空等領(lǐng)域各類研制任務(wù)中，所選用電子元器件的品種和數(shù)量隨之提出了更加明確的要求。

國產(chǎn)電子元器件的選用有幾個特點(diǎn)：首先，由于進(jìn)口產(chǎn)品更加便于獲取、價格更加低廉，電路設(shè)計(jì)師傾向于選用進(jìn)口產(chǎn)品做初期的電路設(shè)計(jì)以快速驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，后期產(chǎn)品正式定型時，為便于集成前期設(shè)計(jì)，希望國產(chǎn)與進(jìn)口產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)插拔替換。其次，國產(chǎn)電子元器件按照市場需求，多數(shù)是參考進(jìn)口產(chǎn)品功能性能而研制生產(chǎn)的兼容產(chǎn)品，方便替代已被裝機(jī)的對應(yīng)進(jìn)口產(chǎn)品。

初期選用的進(jìn)口產(chǎn)品一般為低質(zhì)量等級的塑封產(chǎn)品，如商用等級、工業(yè)級，而用來替換的高質(zhì)量等級國產(chǎn)產(chǎn)品一般為陶瓷金屬封裝產(chǎn)品，由于工藝結(jié)構(gòu)的差異，很多情況下，陶瓷金屬封裝產(chǎn)品與塑封產(chǎn)品功能可以相互替代，但外形尺寸的差異導(dǎo)致兩者不能直接進(jìn)行替換，需要設(shè)計(jì)師對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，以滿足國產(chǎn)產(chǎn)品的電裝要求，勢必影響相關(guān)型號的研制進(jìn)度以及國產(chǎn)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

基于上述現(xiàn)狀，本專利提出一種電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器。在不更改電路版圖的情況下，實(shí)現(xiàn)不同管腳尺寸的電子元器件之間的插拔替代。

目前市場上未發(fā)現(xiàn)類似產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種電子元器件引腳尺寸轉(zhuǎn)換器，方便設(shè)計(jì)師在不更改電路版圖設(shè)計(jì)的情況下，解決不同管腳尺寸的電子元器件之間無法實(shí)現(xiàn)插拔替代的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的主體結(jié)構(gòu)為陶瓷基板，所述的陶瓷基板由n層陶瓷薄片通過高壓粘接而成；所述的陶瓷基板中陶瓷薄片的層數(shù)n為3-10。

每層陶瓷薄片上設(shè)有通孔，在所述的通孔內(nèi)填充金屬膏；在陶瓷薄片的上表面設(shè)置有金屬化層，所述的金屬化層與金屬膏相連接；上一層陶瓷薄片的金屬膏與下一層陶瓷薄片的金屬化層相連接；

最下層陶瓷薄片的金屬膏連接有一層金屬化層，該金屬化層進(jìn)一步與管腳相連接。所述的金屬膏可以是鎢合金或者錳合金。所述的通孔采用機(jī)械或激光的方式在陶瓷薄片上制作。

本發(fā)明所述的一種電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器的制作方法，包括以下步驟：

s1：陶瓷薄片成型

將陶瓷漿料進(jìn)行攪拌、壓制，形成陶瓷基板坯料，將陶瓷基板坯料切割成一定尺寸的陶瓷薄片；所述的陶瓷漿料由陶瓷粉料、玻璃粉料、聚合物粘合劑以及增塑劑混合而成；所述的陶瓷基板坯料厚度為0.2mm-0.4mm；

s2：沖孔、填充

采用機(jī)械或激光的方式在經(jīng)過步驟s1得到的陶瓷薄片上制作出通孔；通孔形成后，通過填充的方式在通孔內(nèi)填充金屬膏；所述通孔和金屬膏用來實(shí)現(xiàn)陶瓷基板之間的電氣連接；所述的金屬膏需填充充足，避免出現(xiàn)虛印、漏印現(xiàn)象；當(dāng)所述的金屬膏填充后，通孔處的表面高度與陶瓷薄片的表面高度基本一致，避免燒結(jié)后出現(xiàn)分層現(xiàn)象；

s3：互聯(lián)金屬化層印刷

采用絲網(wǎng)印刷工藝，在陶瓷薄片上印刷電漿料，實(shí)現(xiàn)在陶瓷薄片表面制作電氣互聯(lián)用的金屬化層；

s4：疊片、靜壓

采用步驟s1-s3制作n個單層陶瓷薄片，將各層陶瓷薄片按照順序疊放，保證上下層之間的電氣連接關(guān)系；疊放以后的n層陶瓷薄片利用高壓使之粘接牢固形成陶瓷基板；所述的陶瓷基板中陶瓷薄片的層數(shù)n為3-10。

s5：燒結(jié)

將經(jīng)過s4制成的陶瓷基板放入燒結(jié)爐中，在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下進(jìn)行燒結(jié)，使得多余物揮發(fā)，最終將陶瓷基板由生瓷燒結(jié)為熟瓷，使得瓷材硬化、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；所述的燒結(jié)溫度為900℃-1400℃；

s6：管腳安裝

將管腳的引出端焊接在燒結(jié)后的陶瓷基板底部的互聯(lián)金屬化層上；

s7：電鍍

將安裝有管腳的陶瓷基板放入電鍍液中進(jìn)行電鍍，電鍍完成后得到最終的電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明專利的顯著效果在于：本發(fā)明所述的電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，能夠解決不同管腳尺寸的電子元器件之間，在不更改電路板版圖的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)插拔替換的問題。降低設(shè)計(jì)更改成本，加快電子元器件國產(chǎn)化的應(yīng)用推廣進(jìn)程。

附圖說明

圖1為電子元元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器使用方法示意圖。

圖注：1陶瓷薄片、2金屬化層、3通孔、4通孔內(nèi)填金屬、5管腳、6替代電子元器件、7電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器、8電路板。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中涉及的電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器，適用于不同封裝形式、相同封裝形式不同管腳尺寸、甚至不同功能的電子元器件之間在不更改電路板版圖設(shè)計(jì)的情況下，實(shí)現(xiàn)插拔替換。

如圖1所示，一種電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的主體結(jié)構(gòu)為陶瓷基板1，所述的陶瓷基板1由n層陶瓷薄片9通過高壓粘接而成；所述的陶瓷基板1中陶瓷薄片9的層數(shù)n為3-10。

每層陶瓷薄片9上設(shè)有通孔3，在所述的通孔3內(nèi)填充金屬膏4；在陶瓷薄片9的上表面設(shè)置有金屬化層2，所述的金屬化層2與金屬膏4相連接；上一層陶瓷薄片9的金屬膏4與下一層陶瓷薄片9的金屬化層2相連接；

最下層陶瓷薄片9的金屬膏4連接有一層金屬化層2，該金屬化層2進(jìn)一步與管腳5相連接。所述的金屬膏4可以是鎢合金或者錳合金。所述的通孔3采用機(jī)械或激光的方式在陶瓷薄片9上制作。

本發(fā)明所述的一種電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器的制作方法，包括以下步驟：

s1：陶瓷薄片成型

將陶瓷漿料進(jìn)行攪拌、壓制，形成陶瓷基板1坯料，將陶瓷基板1坯料切割成的陶瓷薄片9；所述的陶瓷漿料由陶瓷粉料、玻璃粉料、聚合物粘合劑以及增塑劑混合而成；所述的陶瓷基板1坯料厚度為0.2mm-0.4mm；

s2：沖孔、填充

采用機(jī)械或激光的方式在經(jīng)過步驟s1得到的陶瓷薄片9上制作出通孔3；通孔3形成后，通過填充的方式在通孔內(nèi)填充金屬膏4；所述通孔3和金屬膏4用來實(shí)現(xiàn)陶瓷基板1之間的電氣連接；所述的金屬膏4需填充充足，避免出現(xiàn)虛印、漏印現(xiàn)象；當(dāng)所述的金屬膏4填充后，通孔3處的表面高度與陶瓷薄片9的表面高度基本一致，避免燒結(jié)后出現(xiàn)分層現(xiàn)象；

s3：互聯(lián)金屬化層印刷

采用絲網(wǎng)印刷工藝，在陶瓷薄片9上印刷電漿料，實(shí)現(xiàn)在陶瓷薄片9表面制作電氣互聯(lián)用的金屬化層2；

s4：疊片、靜壓

根據(jù)電路尺寸的不同，采用步驟s1-s3制作n個單層陶瓷薄片9，根據(jù)對應(yīng)關(guān)系，將各層陶瓷薄片9按照順序疊放，保證上下層之間的電氣連接關(guān)系；疊放以后的n層陶瓷薄片9利用高壓使之粘接牢固形成陶瓷基板1；所述的陶瓷基板1中陶瓷薄片9的層數(shù)n為3-10。

s5：燒結(jié)

將經(jīng)過s4制成的陶瓷基板1放入燒結(jié)爐中，在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下進(jìn)行燒結(jié)，使得多余物揮發(fā)，最終將陶瓷基板1由生瓷燒結(jié)為熟瓷，使得瓷材硬化、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；所述的燒結(jié)溫度為900℃-1400℃；

s6：管腳安裝

將管腳5的引出端焊接在燒結(jié)后的陶瓷基板1底部的互聯(lián)金屬化層2上；

s7：電鍍

將安裝有管腳5的陶瓷基板1放入電鍍液中進(jìn)行電鍍，電鍍完成后得到最終的電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明中電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器的使用方法如圖2所示，替代電子元器件6為直插結(jié)構(gòu)的封裝形式，所述的替代電子元器件6通過焊接與電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器7上表面的金屬化層2相連，所述的電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器7通過管腳5插入在電路板中并與電路板8中的焊孔焊接連接。從而，在不更改電路板8的版圖設(shè)計(jì)的情況下，能夠使用一個表面貼裝器件替換原有的電子元器件。

根據(jù)本發(fā)明所述的一種電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器的制作方法，其具體實(shí)際應(yīng)用過程如下：

1)確定原有封裝形式與替代產(chǎn)品的封裝形式之間的差異。其中，引腳轉(zhuǎn)換器與電路板的連接接口關(guān)系等同于原選用器件與電路板的接口關(guān)系。引腳轉(zhuǎn)接器頂部電極的排布與尺寸分布，能夠?qū)崿F(xiàn)替換電子元器件的焊接要求。

2)確認(rèn)每一層陶瓷薄片的電路設(shè)計(jì)以及層與層之間的連接關(guān)系。根據(jù)引腳轉(zhuǎn)換器頂部與底部的引出端排布關(guān)系，確定每一層陶瓷薄片上通孔的排布、數(shù)量；確定每一層陶瓷薄片表面所印刷的互聯(lián)用導(dǎo)線的尺寸、位置。確定層與層之間的連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)疊層時層與層之間正確的電氣連接關(guān)系。

3)確定工藝要求。根據(jù)電學(xué)連接關(guān)系以及實(shí)際使用過程中的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)環(huán)境要求，確認(rèn)所需要陶瓷薄片所用漿料的配比關(guān)系；確認(rèn)印刷金屬化層所需要的金屬漿料配比；確定所需的陶瓷薄片的層數(shù)；確定壓接的力度和時間；確認(rèn)燒結(jié)的溫度和時間。

4)確定電鍍要求。根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境的要求，確定電鍍工藝要求，包括鍍層的材料、層數(shù)、厚度以及質(zhì)量檢查要求。

5)按照技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)所需要的電子元器件管腳尺寸轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。