[實用新型]一種絕緣型大功率三極管

無效

• 申請號: 200620107733.6
• 申請日: 2006-09-15
• 公開（公告）號: CN201007993Y
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 周柏泉
• 申請（專利權）人: 周柏泉
• 主分類號: H01L29/72
• 分類號: H01L29/72;H01L23/488;H01L23/36
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種半導體器件，尤其是涉及一種絕緣型大功率三極管。

背景技術

由于大功率晶體管發熱量較大，而散熱效果的優劣可以直接影響晶體管及設備的穩定性，因此散熱技術就顯得尤為重要。目前，國內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。在使用過程中需要采用絕緣措施將晶體管與散熱器隔開。通常用云母片或滌綸薄膜覆導熱硅脂后，貼裝于功率器件與散熱器之間。這種絕緣措施將導致熱阻大幅度提高，實際耗散功率降低，可靠性下降。特別是對一些惡劣使用環境：比如：高溫、高濕、高粉塵、超低溫，以及要求在高可靠、連續運行工作環境中，特別在軍工方面，普通三極管顯然不是合適的選擇。此外，這種絕緣手段易產生漏電絕緣不佳和短路等故障，同時對散熱器表面和器件安裝面的光潔度要求不高。

發明內容

本實用新型的發明目的之一是針對現有技術的以上不足，提供一種將集電極與散熱基板隔開，既保證了電的絕緣，又保證了熱的快速傳導的絕緣型大功率三極管。

本實用新型的發明目的通過下述技術方案得以解決：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，熱沉與底板之間設有導熱且絕緣的電子陶瓷片，熱沉焊接在該導熱絕緣電陶瓷片上，導熱絕緣電陶瓷片焊接在底板上；在熱沉上直接點焊晶體管的一只引腳，引腳通過鋁絲與芯片相連。芯片安裝面覆有導熱硅脂貼于熱沉上，將安裝熱阻降至最低、最大限度，提高了器件的實際耗散功率，同時也給安裝工藝帶來了極大的方便。

作為上述方案的進一步改進，所述電子陶瓷片采用二氧化硅、氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、莫來石或氧化鈹中的一種。在結構上采用了一層高導熱率的電子陶瓷，將集電極與散熱基板分隔開，既保證了電的絕緣，又保證了熱的快速傳導。

作為上述方案的進一步改進，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。

作為上述方案的進一步改進，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。

作為上述方案的進一步改進，所述的電子陶瓷片的厚度為100～300微米。

本實用新型的優點是設計新穎、結構緊湊、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外，其散熱結構獨具匠心，結構上采用了電子陶瓷作絕緣導熱層，熱導率高，其集點極——基極間擊穿強度＞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％，實際耗散功率比同類產品高。

附圖說明

附圖1是絕緣型大功率三極管的結構示意圖。

附圖2是絕緣型大功率三極管的內部結構側視圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

由圖1和圖2可知，本實用新型包括芯片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、場效應晶體管、肖特基二級管芯片。實際使用時，在管子的安裝面上將覆導熱硅脂后，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上直接點焊一只引腳6，引腳6通過引線與芯片相連，實現電極的引出功能。

該電子陶瓷片4為高導熱率的電子陶瓷4。將集電極與散熱基板分隔開，既保證了電的絕緣，又保證了熱的快速傳導。由于采用了內絕緣技術，將安裝熱阻降至最低、最大限度。大大提高了器件的實際耗散功率。同時給安裝工藝帶來了極大的方便。

當三級管工作時，芯片1產生的熱量被熱沉3迅速吸收，并引平面擴散開來，然后熱量通過熱沉3傳到底板2上，在底板2平面上擴散開來，最后散發到外界去。