[实用新型]一种电绝缘的多腔封装结构

说明书

本实用新型涉及一种电绝缘的多腔封装结构，包括由高温共烧陶瓷介质实现电气隔离的两个或两个以上腔体，任意相邻两个腔体所属电源域之间的能量传输通过变压器耦合传输结构实现，所述变压器耦合传输结构中的至少一个金属线圈位于其中一个腔体内。本实用新型利用高温共烧(HTCC)陶瓷介质进行腔体之间的电气隔离，通过改进变压器耦合传输结构的放置方式以及制作工艺，选用低电阻率的金属材料制作变压器，可以将变压器的传输效率提高16.4％‑31.1％，满足隔离电源设备中对能量传输效率的要求。

技术领域

本实用新型涉及集成电路封装领域，具体涉及一种电绝缘的多腔封装结构。

背景技术

在军事及航空工业应用领域，为了保护人和设备安全、消除接地问题以及提高系统性能，需要对系统中的数据和电源进行隔离。为了隔绝水汽灰尘、防止氧化，保证高等级元器件的高可靠性及长寿命，必须对设备采用气密封装。前期工作中提供了一种电绝缘的多腔封装结构，能够同时兼顾高可靠性数字隔离设备通信和电气隔离两方面的需求。该封装结构利用陶瓷介质进行腔体之间的电气隔离，并将变压器等耦合传输结构置于陶瓷介质中实现相邻两腔体所属电源域之间的通信。然而在利用高温共烧陶瓷(HTCC)介质进行电气隔离时，HTCC介质中的变压器耦合传输结构的金属线圈只能使用钨等高熔点材料制作，这类金属材料电阻率较大，使得变压器寄生电阻较大，导致性能下降，这对传输信号影响较小，但对传输能量影响十分明显。因此，对隔离电源设备来说，现有的多腔封装结构传输能量效率极低，无法满足其性能要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的多腔封装结构，利用HTCC介质进行电气隔离时，HTCC介质中的变压器耦合传输结构传输能量效率极低的问题，提供一种电绝缘的多腔封装结构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电绝缘的多腔封装结构，包括由高温共烧陶瓷介质实现电气隔离的两个或两个以上腔体，任意相邻两个腔体所属电源域之间的能量传输通过变压器耦合传输结构实现，所述变压器耦合传输结构中的至少一个金属线圈位于其中一个腔体内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用高温共烧(HTCC)陶瓷介质进行腔体之间的电气隔离，通过改进变压器耦合传输结构的放置方式以及制作工艺，选用低电阻率的金属材料制作变压器，可以将变压器的传输效率提高16.4％-31.1％，满足隔离电源设备中对能量传输效率的要求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述变压器耦合传输结构的两个金属线圈上下对应布置，且其中一个位于腔体内，另一个位于高温共烧陶瓷介质中。

采用上述进一步方案的有益效果是：将两个金属线圈上下对应布置，并使一个金属线圈位于腔体内，另一个位于高温共烧陶瓷介质中，腔体内的金属线圈可以选用低电阻率的金属材料，提高多腔封装结构能量传输效率。

进一步，所述变压器耦合传输结构的两个金属线圈上下对应布置，两个所述金属线圈分别位于相邻的两个腔体内。

进一步，相邻两个腔体上下布置或左右并排布置。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以根据封装需求，选择腔体不同的排布方式。

进一步，所述高温共烧陶瓷介质包括一体结构的高温共烧陶瓷管壳，所述高温共烧陶瓷管壳上形成有相互独立的凹槽，所述腔体包括所述凹槽以及封装在所述凹槽敞口端的金属盖板。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用凹槽结构和金属盖板形成所述腔体，可以根据需要将腔体打开，方便更换腔体中的电器元件或安装维修等。

进一步，所述高温共烧陶瓷介质包括一体结构的高温共烧陶瓷管壳，所述高温共烧陶瓷管壳上形成有通孔，所述高温共烧陶瓷管壳内设有将所述通孔分隔成凹槽的低温共烧陶瓷介质，所述腔体包括所述凹槽以及封装在所述凹槽敞口端的金属盖板。