[发明专利]功率管外壳及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态微波大功率器件技术领域，尤其涉及一种功率管外壳及其制造方法。

背景技术

LDMOS功率管作为基站的关键元器件，在通信领域应用前景十分广阔，如CDMA、W-CDMA、TETRA、数字地面电视、微波导航系统等。各行业为实现更强大的基站功能和信号覆盖面积、发送高清电视信号、提高成像清晰度等的需要，对耗散功率200W以上的大功率LDMOS功率管及其外壳的需求尤为强烈。

大功率LDMOS功率管外壳，对器件起机械支撑和环境保护作用，同时具有电气互连和散热通道的功能。

图1为现有技术中的功率管外壳结构示意图，如图1所示，现有技术中的LDMOS功率管外壳结构由金属热沉P1、陶瓷框架P4和金属引线P2和P3构成。

图2为现有技术中陶瓷框结构示意图，如图2所示，陶瓷框架采用基于氧化铝材料的高温共烧多层陶瓷(HTCC)工艺技术制作。陶瓷框架和金属热沉通过焊接构成功率管的芯腔，用于容纳有源芯片和内匹配电路。

其中，陶瓷框的制作工艺是氧化铝高温共烧陶瓷(简称HTCC)工艺。对于越大功率的LDMOS功率管外壳，意味着使用更大物理尺寸的陶瓷框。由于氧化铝陶瓷框在最高温度1600度以上的升降温工艺曲线下烧成，陶瓷框尺寸越大烧结工艺难度越大，即越容易造成变形、翘曲和尺寸超差等缺陷。另一方面，氧化铝陶瓷框在生瓷成型阶段，通常采用冲压方法将中心材料去除，尺寸越大的陶瓷框，需要去除的材料也越多。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术中的不足，本发明通过采用分体组合式的陶瓷框结构，在陶瓷件的制作过程中化整为零，提高生瓷原料的利用率、提高陶瓷框零件的生产效率和成品率。

本发明提供一种功率管外壳，其包括：法兰(P1)；金属引线(P2，P3)；陶瓷框架，由第一陶瓷块(P4)、第二陶瓷块(P5)、第三陶瓷块(P6)、第四陶瓷块(P7)金属化后首尾焊接形成。

进一步地，该第一陶瓷块(P4)与该第三陶瓷块(P6)大小相同，该第二陶瓷块(P5)与该第四陶瓷块(P7)大小相同。

进一步地，该第一陶瓷块(P4)和该第三陶瓷块(P6)的端面金属化,在该第二陶瓷块(P5)和该第四陶瓷块(P7)侧面的两个端面分别金属化，且金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。

进一步地，该第二陶瓷块(P5)和该第四陶瓷块(P7)侧面的两个端面分别金属化,在该第一陶瓷块(P4)和该第三陶瓷块(P6)侧面的对应位置金属化，且金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。

本发明还提供一种功率管外壳的制造方法，其包括以下工艺步骤:

(1)提供法兰(P1)、金属引线(P2、P3)；

(2)对该法兰(P1)、该金属引线(P2、P3)进行清洗、退火和镀镍处理后待用；

(3)按照高温共烧多层陶瓷工艺制作第一陶瓷块(P4)、第二陶瓷块(P5)、第三陶瓷块(P6)、第四陶瓷块(P7)，并对其金属化；

(4)对上述步骤(3)的第一至第四陶瓷块(P4，P5，P6，P7)进行镀镍后待用；

(5)将上述步骤(2)处理后的该法兰(P1)和该金属引线(P2、P3)和上述步骤(4)处理后的第一至第四陶瓷块(P4，P5，P6，P7)通过焊料钎焊为功率管外壳半成品；

(6)将上述步骤(5)处理得到的该功率管外壳半成品经过电镀镍金工序制作成为功率管外壳。

进一步地，该第一陶瓷块(P4)与该第三陶瓷块(P6)大小相同，该第二陶瓷块(P5)与该第四陶瓷块(P7)大小相同。

进一步地，在所述工艺步骤(3)中的该第一陶瓷块(P4)和该第三陶瓷块(P6)的端面金属化,在该第二陶瓷块(P5)和该第四陶瓷块(P7)侧面的两个端面分别金属化，在所述工艺步骤(5)中将金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。

进一步地，在所述工艺步骤(3)中，该第一陶瓷块(P4)和该第三陶瓷块(P6)的尺寸为:6.00mm×1.00mm×0.51mm,该第二陶瓷块(P5)和该第四陶瓷块(P7)的尺寸为19.81mm×1.65mm×0.51mm。

进一步地，在该工艺步骤(3)中,该第二陶瓷块(P5)和该第四陶瓷块(P7)侧面的两个端面分别金属化,在该第一陶瓷块(P4)和该第三陶瓷块(P6)侧面的对应位置金属化，且在工艺步骤(5)中，金属化的该端面位置与金属化的该侧面对应位置通过金属焊接。