[发明专利]一种金属封装整流二极管及其制造方法

说明书

本发明一种金属封装整流二极管及其制造方法，二极管包括管座，管芯组件，引线柱和管帽；管座和管帽分别形成第一、二电极；管芯组件焊接在管座上，引线柱的一端焊接在管芯组件上，另一端固定连接管帽；引线柱穿过管帽设置，管帽分别与管座和引线柱密封连接；引线柱由多股金属线编织形成，两端设置有用于紧固金属线的金属套。制造方法包括得到上电极片和下电极片，烧结制成管芯组件和烧结封焊。能够满足大于5A电流的使用需求，散热能力强，结构简单，设计巧妙；保证了连接质量和导通特性。该方法保证了管芯组件的烧结质量及其可靠性，确保了零件与焊料的良好粘润，实现将管芯组件与裸铜管座、引线柱、紫铜环的稳定、可靠、快速的直接烧结。

技术领域

本发明涉及半导体元器件制备技术领域，具体为一种金属封装整流二极管及其制造方法。

背景技术

整流二极管是一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件，其应用领域广泛。最大平均整流电流IF作为其重要的常用参数之一能够反映整流二极管的工作性能，其定义为二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流，该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A，其为塑封器件，产品质量等级低、可靠性低。现有技术中由于整流二极管的结构和制作工艺的限制，其IF值均在5A以下，无法满足在一些应用条件下IF要达到5A以上的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种最大平均整流电流大，散热能力强，结构合理，工艺简单的金属封装整流二极管及其制造方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种金属封装整流二极管，包括管座，管芯组件，引线柱和管帽；管座和管帽分别形成第一、二电极；

所述管芯组件焊接在管座上，引线柱的一端焊接在管芯组件上，另一端固定连接管帽；引线柱穿过管帽设置，管帽分别与管座和引线柱密封连接；

所述的引线柱由多股金属线编织形成，两端设置有用于紧固金属线的金属套。

优选的，所述的引线柱与管芯组件焊接的一端外部套设有定位环，定位环与引线柱以及管芯组件焊接为一体。

优选的，所述的管帽上密封连接引线柱的部分设置有陶瓷绝缘子，管帽和管座之间通过封焊结构密封连接。

优选的，所述的管座的自由端设置螺纹连接件形成第一电极，管帽自由端设置有通孔形成第二电极。

优选的，所述的管芯组件包括由管芯焊料依次呈同轴焊接的上电极片、管芯和下电极片；上电极片的面积小于下电极片的面积；上电极片与引线柱焊接，下电极片与管座焊接。

优选的，金属线和金属套均采用紫铜制成。

一种金属封装整流二极管制造方法，包括如下步骤，

步骤一，将上电极基体和下电极基体进行镀镍处理，然后在氢气气氛中，以790～820℃的温度，恒温处理25～35分钟得到上电极片和下电极片；

步骤二，将上电极片，管芯和下电极片，以及管芯焊料装入模具中烧结制成管芯组件；

步骤三，将管芯组件，以及未进行电镀并进行清洁预处理的管座、引线柱和定位环，装入模具中，填装焊料后在380～410℃的温度下进行烧结，最后套入管帽中，并通过与管座的封焊后得到所述的金属封装整流二极管。

进一步，步骤一中镀镍时，喷砂压力为2～4kg，镀镍液配比中次亚磷酸钠的含量不超过8g。

进一步，所述的引线柱由多股金属线编织而成，两端通过金属套将金属线包紧固定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：