Корпус полупроводникового прибора
Корпус полупроводникового прибора предназначен для производства мощных транзисторов, диодов, тиристоров, модульных сборок и может быть использован в электронной промышленности. Основной технической задачей является изменение конструкции фланца с целью снижения металлоемкости ножки и экономии остродефицитных материалов, таких как медь и никель. Данная задача достигается тем, что в ножке корпуса изменена конструкция фланца. Фланец изготавливается из стальной полосы ромбической формы со сквозным отверстием в его центральной части, куда в дальнейшем впаивается медная вставка, предназначенная для активного теплоотвода от зоны посадки кристалла. Наличие стальной части фланца вне активной зоны теплоотвода позволяет герметизировать ножку баллоном напрямую, исключая ранее используемое кольцо. Корпус содержит баллон 1, ножку 2, стальной фланец 3, медную вставку 4, металлизированный теплопроводящий керамический изолятор 5, выводы 6, трубчатый каркас корпуса баллона 7, керамический изолятор 8, наконечники 9.
Полезная модель представляет собой корпус полупроводникового прибора, предназначенный для защиты полупроводниковых структур, и может быть использован в электронной и электротехнической промышленности для производства мощных транзисторов, диодов, тиристоров и модульных сборок.
В конструкциях корпусов полупроводниковых приборов такого типа используются материалы, обладающие высоким коэффициентом теплопроводности. Ножка корпуса, как правило, состоит из фланца с зафиксированными на нем, посредством керамических изоляторов, внешними выводами. Баллон представляет собой полый каркас с впаянными в него керамическим изолятором и наконечниками.
Прототипом предполагаемой полезной модели является корпус по Свидетельству №2466 íà ïîëåçíóþ ìîäåëü "Êîðïóñ ïîëóïðîâîäíèêîâîãî ïðèáîðà", ñîäåðæàùèé íîæêó, ñîñòîÿùóþ èç ïëîñêîãî ìåäíîãî ôëàíöà ñ ïîñëåäîâàòåëüíî íàïàÿííûìè íà íåãî íèêåëåâûì êîëüöîì, êåðàìè÷åñêèì èçîëÿòîðîì ñ âûâîäàìè, è ïîëîãî ìåòàëëîêåðàìè÷åñêîãî áàëëîíà,
состоящего из трубчатого каркаса с впаянным в него с одной стороны керамическим изолятором, в отверстия которого так же впаяны три глухих наконечника.
К недостаткам данной конструкции относится высокая ее себестоимость, вследствие большого количества используемых остродефицитных материалов.
Основной технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение металлоемкости ножки и экономия остродефицитных материалов меди (до 15%) и никеля (до 90%).
Данная задача достигается тем, что в ножке корпуса изменена конструкция фланца. Фланец изготавливается из стальной полосы ромбической формы со сквозным отверстием в его центральной части, куда в дальнейшем впаивается медная вставка предназначенная для активного теплоотвода от зоны посадки кристалла. Наличие стальной части фланца вне активной зоны теплоотвода позволяет герметизировать ножку баллоном напрямую, исключая ранее используемое никелевое кольцо.
На ìåäíóþ âñòàâêó ôëàíöà íàïàÿí èçîëÿòîð èçãîòàâëèâàåìûé èç êåðàìè÷åñêîãî ìàòåðèàëà îáëàäàþùåãî âûñîêîé òåïëîïðîâîäíîñòüþ, íàïðèìåð, ÂåÎ èëè AlN.
Керамический изолятор изготавливается в виде диска с нанесенными на его поверхность, как минимум, тремя полями металлизации на планарной стороне, что позволяет изолировать полупроводниковый кристалл от фланца и монтажных площадок эмиттерного и базового выводов.
Меняя топологию металлизации планарной стороны изолятора можно осуществить широкую гамму вариантов сборки, â òîì ÷èñëå è ìîäóëüíûå ñáîðêè.
На фиг.1 ïîêàçàí îáùèé âèä êîðïóñà: êîðïóñ ñîäåðæèò áàëëîí 1 è íîæêó 2. Íîæêà ñîñòîèò èç îñíîâàíèÿ, ñîäåðæàùåãî ñòàëüíîé ôëàíåö 3 è ìåäíóþ âñòàâêó 4, êåðàìè÷åñêîãî èçîëÿòîðà 5, âûïîëíåííîãî â âèäå ìåòàëëèçèðîâàííîãî äèñêà, è âûâîäîâ 6. Áàëëîí ñîñòîèò èç òðóá÷àòîãî êàðêàñà 7, êåðàìè÷åñêîãî èçîëÿòîðà 8 è íàêîíå÷íèêîâ 9.
Ножку корпуса 2 собирают в две стадии: в первую стадию собирается основание ножки путем пайки стального фланца 3 и медной вставки 4 в восстановительной среде; âî âòîðóþ ñòàäèþ ñîáèðàåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî âñÿ íîæêà.  ãðàôèòîâóþ êàññåòó ïîìåùàþò îñíîâàíèå íîæêè, ñîñòîÿùåå èç ñòàëüíîãî ôëàíöà 3 è ìåäíîé âñòàâêè 4, êåðàìè÷åñêèé èçîëÿòîð 5, âûâîäû 6 è ïðîèçâîäÿò ïàéêó âñåõ äåòàëåé íîæêè îäíîâðåìåííî.
Баллон 1 ñîáèðàþò ñëåäóþùèì îáðàçîì: â ãðàôèòîâóþ êàññåòó ïîìåùàþò òðóá÷àòûé êàðêàñ êîðïóñà áàëëîíà 7, êåðàìè÷åñêèé èçîëÿòîð 8, íàêîíå÷íèêè 9. Ïàéêó âñåõ äåòàëåé ïðîèçâîäÿò îäíîâðåìåííî â âîññòàíîâèòåëüíîé ñðåäå.
Герметизация баллона 1 и ножки 2 осуществляется контактно-конденсаторной сваркой.
Корпус полупроводникового прибора, содержащий металлокерамическую ножку, состоящую из основания ножки с последовательно напаянными на него высокотеплопроводным керамическим изолятором, выводами, и баллон, состоящий из трубчатого каркаса с впаянным в него керамическим изолятором, в отверстия которого также впаяны три наконечника, отличающийся тем, что основание ножки состоит из стального фланца с впаянной в его среднюю часть медной вставкой.
