阅读说明：本技术 一种三端整流电路模块及其制造方法 (Three-terminal rectifying circuit module and manufacturing method thereof ) 是由 吴王进 古进 龚昌明 杨波 蒋娜 寿强亮 余治庆 齐胜伟 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：一种三端整流电路模块,包括芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管、共电极金属基片、端电极1金属基片、端电极2金属基片、端电极3金属基片；芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管包括封装本体、二极管芯片端电极金属化层、可焊接金属层；共电极金属基片具有共电极金属基片镂空贴片区、镂空贴片区焊接层；端电极金属基片具有端电极金属基片镂空贴片区,镂空贴片区焊接层；玻钝二极管公共端通过镂空贴片区焊接层嵌入式焊接到共电极金属基片镂空贴片区；另一端通过镂空贴片区焊接层嵌入式焊接到相应电极的端电极金属基片镂空贴片区。解决了现有三端整流电路模块高密度集成化、高可靠性的问题。广泛应用于电路模块的高密度集成化封装结构或工艺中。(A three-terminal rectifier circuit module comprises a chip-level packaged leadless electrode-free sheet glass blunt diode, a common electrode metal substrate, a terminal electrode 1 metal substrate, a terminal electrode 2 metal substrate and a terminal electrode 3 metal substrate; the chip-scale packaging leadless electrode-plate-free glass passivation diode comprises a packaging body, a diode chip end electrode metallization layer and a weldable metal layer; the common electrode metal substrate is provided with a common electrode metal substrate hollowed-out surface mount region and a hollowed-out surface mount region welding layer; the terminal electrode metal substrate is provided with a terminal electrode metal substrate hollowed-out surface mount region and a hollowed-out surface mount region welding layer; the common end of the glass blunt diode is welded to the hollow chip mounting area of the metal substrate of the common electrode in an embedded manner through the hollow chip mounting area welding layer; the other end of the metal substrate is welded to the terminal electrode hollowed-out patch area of the corresponding electrode in an embedded mode through the hollowed-out patch area welding layer. The problems of high-density integration and high reliability of the existing three-terminal rectifying circuit module are solved. The method is widely applied to a high-density integrated packaging structure or process of a circuit module.)

一种三端整流电路模块及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子元器件领域，具体来说，涉及一种三端整流电路模块及其制造方法。

背景技术

玻璃钝化二极管(简称玻钝二极管)产品，由于其质量可靠性高、体积小、质量轻等特点，被广泛应用于各电子领域。随着电子技术的发展，电子设备快速向小型化、集成化和高密度化方向发展，与之配套使用的玻璃钝化二极管产品也需要向集成化、模块化设计方向发展。现有技术中，由二极管封装形式为带电极片的玻璃钝化封装，如图2所示，体积较大，组装间距大，经串并联组成的模块电路(如图1所示)主要为塑封方式，散热效果较差，在高温高压环境下应用时，会严重影响应用系统的可靠性和使用寿命。因此，在高温高压环境下应用时，要实现一定的模块电路功能，须增加大量的散热装置，体积庞大，很难做到产品的小型化、集成化和高密度集成化，产品可靠性和使用寿命难以保证和提高。

为此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在解决现有三端整流电路模块小型化、高密度集成化、高可靠性的问题。

为解决以上技术问题，本发明是通过采用一种芯片级封装的无引线无电极片玻璃钝化二极管模块封装工艺，结合电极基片贴片区域镂空嵌入式组装工艺，实现电路模块的小型化、集成化、高密度化封装，同时大幅度提高电路模块的可靠性和使用寿命。

为此，本发明提供一种三端整流电路模块，如图1-图4的示意图所示。包括芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管、共电极金属基片5、端电极1金属基片7、端电极2金属基片8、端电极3金属基片9；共电极为二极管阳极端，端电极为二极管阴极端。

所述芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管包括封装本体1、玻钝二极管芯片端电极金属化层2、、可焊接金属层4；如图3所示。

所述共电极金属基片5具有共电极金属基片镂空贴片区6、镂空贴片区焊接层11；如图4所示

所述端电极(1、2、3)的金属基片(7、8、9)具有端电极金属基片镂空贴片区10，镂空贴片区焊接层11；如图4所示。

所述芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管的公共端通过镂空贴片区焊接层11嵌入式焊接到共电极金属基片镂空贴片区6；另一端通过镂空贴片区焊接层11嵌入式焊接到相应电极的端电极金属基片镂空贴片区10；每端整流二极管的数量为若干个，根据工作电流决定，至少为1个。

本发明提供一种三端整流电路模块的制造方法，具体工艺模块包括的步骤如下：

一、制造芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管

1、采用现有玻璃钝化封装工艺进行二极管封装；

2、对二极管芯片电极端面溅射与半导体芯片具有良好欧姆接触的耐高温高熔点电极金属薄膜，进行高温烧结，完成芯片电极端面金属化；

3、在耐高温高熔点电极金属薄膜上形成导电性良好的金属镀层；

4、在金属镀层上形成耐氧化可焊性金属层。

二、电极金属基片制作

1、在电极金属基片上制作镂空贴片区(6、10)，镂空贴片区的深度小于电极金属基片的厚度，小于芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管长度的三分之一，水平尺寸略大于芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管的端面尺寸；

2、在镂空贴片区焊接层11的底面形成金属镀层-可焊性金属层复合焊接层；

三、嵌入式组装工艺

1、通过产品组装夹具，采用焊料(银铜锡)将芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管、共电极金属基片、端电极金属基片组装在一起；

2、放入带保护气体的高温炉中进行熔融焊接，完成模块封装。

技术效果：

由于采用芯片级封装的无引线无电极片玻璃钝化二极管模块封装工艺及电极基片贴片区域镂空嵌入式组装工艺，大大提高了电路模块的小型化、集成化、高密度化封装，大大降低封装散热通道的热阻，大幅度提高电路模块的可靠性和使用寿命。

同时玻钝二极管通过银铜锡焊料(熔融温度约290℃)与电极基片焊接，银银铜焊料熔点高，因此，模块电路的抗冲击能力以及扫频振动的质量可靠性得到大幅度提升，有效的提升了电路在实际使用过程中抗冲击能力、扫频振动等质量可靠性。

本发明的技术方案可广泛应用于各种电路模块的小型化、集成化、高密度化封装结构或工艺中。

附图说明

图1为三端整流模块电路示意图

图2为传统封装无引线带电极片玻钝二极管封装结构示意图

图3为本技术方案芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管封装结构示意图

图4为本技术方案三端整流电路模块封装示意图

图中：1为玻钝二极管封装本体，2为玻钝二极管芯片端电极金属化层，3为电极片，4为可焊接金属层，5为共电极金属基片，6为共电极金属基片镂空贴片区，7为端电极1金属基片，8为端电极2金属基片，9为端电极3金属基片，10为端电极金属基片镂空贴片区，11为镂空贴片区焊接层。

具体实施方式

如图1、图3、图4所示，一种三端整流电路模块的封装方式如下：

1、每端整流二极管的数量为5个。

2、芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管制备

芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管的芯片端电极材料为钼电极烧结形成，在钼电极金属薄膜上形成导电性良好的铜镀层，在铜镀层上形成耐氧化可焊性镍金属层。

3、电极金属基片制作

分别在每个端电极金属基片上制作5个镂空贴片区，在共电极金属基片上制作15个镂空贴片区，镂空贴片区的深度小于电极金属基片的厚度，小于芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管长度的三分之一，水平尺寸略大于芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管的端面尺寸；

在镂空贴片区焊接层的底面形成铜-镍复合金属焊接层；

4、嵌入式组装

通过三端整流电路模块组装夹具，采用银铜锡焊料将芯片级封装无引线无电极片玻钝二极管、共电极金属基片、端电极金属基片组装在一起；

放入带高纯氮气的高温炉中,在280℃～300℃下，进行熔融焊接，完成模块封装。

最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，本发明包括但不限于以上实施例,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡符合本发明要求的实施方案均属于本发明的保护范围。