[發明專利]一種立體集成整流陣列及其制作方法

在審

• 申請號: 201911296784.6
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110867415A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 陳夏冉;朱曉輝;汪冰;門國捷;劉小為;張崎;劉俊夫;王超;朱喆
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十三研究所
• 主分類號: H01L23/053
• 分類號: H01L23/053;H01L23/06;H01L23/08;H01L23/367;H01L23/498;H01L23/538;H01L25/00;H01L25/07;H01L21/48;H01L21/768;H02M7/06
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

本發明公開了一種立體集成整流陣列及其制作方法，包括：AMB?陶瓷基板，其上端面沿其四周固設有金屬環框，所述金屬環框與所述AMB?陶瓷基板形成一腔體，位于所述腔體內的AMB?陶瓷基板上開設有通孔，所述通孔內填塞有銅柱；第一焊盤，其包括陽極焊盤Pn和陰極焊盤Nn，所述第一焊盤焊接在所述銅柱的上表面和下表面，且所述陽極焊盤Pn和所述陰極焊盤Nn間隔排布，同一所述銅柱上焊接的第一焊盤的類型相同；二極管芯片，其位于所述腔體內且設于所述陽極焊盤Pn的上端面，所述二極管芯片與相鄰的陰極焊盤Nn互聯；將所述腔體封蓋的金屬蓋板。本發明中的立體集成整流陣列尺寸小、重量輕、可靠性高且氣密性好。

技術領域

本發明屬于電子器件領域，具體涉及一種立體集成整流陣列及其制作方法。

背景技術

高密度超小型整流陣列由于具有芯片集成度高、體積小、應用靈活的特點，可實現節約空間、簡化電路布局面積，符合航天型號用器件小型化、輕型化的發展趨勢，已逐漸成為當前軍用通信衛星、導航系統以及載人航天工程微波數傳系統使用的核心部件。衛星系統中多路高功率密度信號的集中控制，必須采用高功率密度多通道集成開關來實現。此外，宇航系統高壓輸出電源中大量應用的半波整流、全波整流、橋式整流等功能目前都需要不同結構形式的分立整流二極管通過串并聯實現，布線復雜且不利于微型化，并且根據不同的整流需求，整流電路需設計成不同的結構，兼容性和重構性較差。

國內宇航星載用整流二極管器件仍以單芯片單管為主，暫無廠家推出高密度小型化多芯片立體集成陣列產品，工藝制造技術方面仍然面臨很多難點。該類產品已成為制約我國衛星數傳系統研制的重大技術瓶頸。

發明內容

有鑒于此，本發明有必要提供一種立體集成整流陣列及其制作方法，該立體集成整流陣列以AMB-陶瓷基板為核心，將AMB-陶瓷基板與金屬環框焊接形成腔體，在腔體內形成獨立的整流通道，并在底部設置焊盤，使得該整流陣列體積小、重量輕、功率大，且拓撲可重構，氣密性優良，解決了現有的整流陣列兼容性、重構性差，無法高密度小型化的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種立體集成整流陣列，包括：

AMB-陶瓷基板，其上端面沿其四周固設有金屬環框，所述金屬環框與所述AMB-陶瓷基板形成一腔體，位于所述腔體內的AMB-陶瓷基板上開設有通孔，所述通孔內填塞有銅柱；

第一焊盤，其包括陽極焊盤Pn和陰極焊盤Nn，所述第一焊盤焊接在所述銅柱的上表面和下表面，且所述陽極焊盤Pn和所述陰極焊盤Nn間隔排布，同一所述銅柱上焊接的第一焊盤的類型相同；

二極管芯片，其位于所述腔體內且設于所述陽極焊盤Pn的上端面，所述二極管芯片通過鋁絲鍵合與相鄰的陰極焊盤Nn互聯；

金屬蓋板，其設于所述金屬環框的上端，將所述腔體封蓋。

進一步的，所述AMB-陶瓷基板為AMB-AlN陶瓷基板。

進一步的，所述金屬環框為可伐金屬環框。

進一步的，其還包括：

第二焊盤，其為Pad焊盤，焊接在所述AMB-陶瓷基板的底部，且與所述第一焊盤無連接。

優選的，所述第二焊盤位于述AMB-陶瓷基板的底部中心位置。

進一步的，所述通孔圍繞所述AMB-陶瓷基板四周呈陣列排布，且所述陽極焊盤Pn與所述陰極焊盤Nn間隔排布。

進一步的，所述二極管芯片為堆疊芯片，所述堆疊芯片由兩層二極管裸芯片串聯堆疊放置，位于所述堆疊芯片上層的二極管裸芯片通過鋁絲鍵合與相鄰的陰極焊盤Nn互聯。

本發明還提供了一種上述立體集成整流陣列的制作方法，包括以下步驟：