[發明專利]一種功率二極管二次封裝方法

有效

• 申請號: 201410353078.1
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104157581B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 朱海;李暉;馬奎安;劉智偉;賀彬
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/56;H01L23/29;H01L23/373;H01L23/367
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 褚鵬蛟

技術領域

本發明涉及一種功率二極管二次封裝方法，該功率二極管在微波固態放大器電源中起到降壓變換的作用。

背景技術

微波固態放大器具有效率高、重量輕和成本低等優點，廣泛應用于轉發器分系統中，其主要功能為將用戶鏈路下行信號進行功率放大，同時可以進行射頻通道的幅度和相位調整，送入后級天線分系統。為實現微波固態放大器中射頻鏈路正常工作，微波固態放大器電源對變化功率要求達到上百瓦，該電源須采用電子功率調節器(EPC)對衛星的一次母線進行降壓變換，來滿足射頻鏈路所需電壓電流要求。為將衛星母線電壓變換成射頻鏈路所需求的電壓，通常采用如圖1所示的BUCK拓撲進行預穩壓，圖中功率二極管D，在此功率變換拓撲中主要作用為功率電感L續流。

在星載應用中，由于可選擇器件局限性，在一次母線電壓為100V的衛星平臺應用中，通常采用兩只型號為1N5811的功率二極管串聯組合成圖1中的功率二極管D使用。由于該功率二極管只能在印制電路板上直接安裝，在BUCK電路需求處理上百瓦功率時，其自身熱耗無法通過印制電路板進行良好的散熱，制約其應用范圍。

發明內容

為解決在大功率應用場合的串聯功率二極管的散熱問題，本發明提出了一種功率二極管二次封裝方法，使得功率二極管管芯到二次封裝殼體熱阻小于0.9℃/W；采用本發明進行二次封裝的大功率二極管能直接安裝于設備機殼上，具備優良的散熱途徑，能進行良好散熱，具備處理上百瓦功率輸出電源能力。

本發明包括如下技術方案：

一種功率二極管二次封裝方法，包括如下步驟：

第一步、對任兩個功率二極管進行做型，并將做型后的兩個功率二極管串聯焊接成功率二極管組；

將一只功率二極管的正極端引腳與另一只功率二極管的負極端引腳進行90度的彎曲成型，對彎曲成型后的引腳在離90度彎處附近位置進行剪切；

在灌封定位工裝上形成至少一個用于容納灌封殼體的卡槽，至少一對功率二極管未做型引腳端定位孔和至少一對定位固定螺紋孔；在每個卡槽上形成灌封殼體固定螺紋孔；將兩功率二極管未做型引腳端伸入所述定位孔中，將第一種定位螺絲裝入定位固定螺紋孔，對兩功率二極管高度和方向進行調節使剪切后的引腳平行靠緊，然后將第一種定位螺絲緊固，完成對兩功率二極管的定位；然后對平行靠緊的引腳進行串聯焊接，獲得功率二極管組；

第二步、將功率二極管組、灌封管殼和灌封定位工裝三者裝載定位獲得灌封組件；

在灌封殼體上形成用于容納功率二極管的腔體和灌封殼體固定孔，將灌封殼體卡入卡槽之內，在卡槽內移動灌封殼體，使灌封殼體固定孔位置與灌封殼體固定螺紋孔對齊，采用第二種固定螺絲將灌封殼體固定在灌封定位工裝上；將功率二極管組未做型的兩引腳插入功率二極管未做型引腳端定位孔中，上下調節功率二極管在灌封殼體中的位置，使得功率二極管組本體距離灌封殼體的腔體表面均留有1.5mm以上的空隙，同時功率二極管組本體全置于灌封殼體灌封腔內，將第一種定位螺絲裝入定位固定螺紋孔實現對功率二極管組的固定；

第三步、灌封組件預熱；

將安裝有功率二極管組和封裝殼體的灌封定位工裝放入溫箱，升溫到65℃保持4～5個小時，然后繼續升溫到85℃保持6～7小時，最后降溫到75℃保持7.5～8.5個小時；

第四步、灌封材料配料；

將800目或1000目的超細硅微粉加入干燥罐內，在氣壓為100～130Pa，溫度為105～115℃條件下，真空去潮24～28小時；將配方樹脂A組分料在70～75℃下預熱保持1～1.5小時，使其粘度降低；將配方樹脂B組分料在50～55℃保持1～1.5小時；混料罐的真空度保持190～240Pa，按照配方樹脂A組分料和配方樹脂B組分料質量比為2.5:1的比例要求，先將B組分料倒入混料罐內，再倒入A組分料，混合攪拌1～1.5小時；混料均勻后，將混料罐恢復到常壓，打開混料罐的加料口，依照超細硅微粉、A組分料和B組分料質量比為0.1:2.5:1的量加入超細硅微粉，再次將混料罐抽真空至190～240Pa，進行真空混料和脫氣2～3小時；

第五步、灌封固化；