一种陶瓷封装的电源滤波器的制作方法

1.本发明涉及电源滤波器技术领域，具体涉及一种陶瓷封装的电源滤波器。


背景技术：

2.目前行业内的电源滤波器，大部分为金属壳体，线路板采用树脂基板或陶瓷基板，还有一小部分基于小尺寸、低重量的需求，采用塑料管壳，线路板同样采用树脂基板。
3.金属管壳由于具有一定的屏蔽效果，在电源滤波器上应用相当广泛，但是金属管壳与线路板的结合需要采取焊接、粘接等方式完成，不但增加了工艺复杂度，而且存在缝隙，使其不能达到完全密封屏蔽的状态；塑料管壳可以实现小尺寸、低重量的要求，但是该类材料介电常数较大，应用在电源滤波器上时，在高频条件下会产生较大的寄生参数，尤其是寄生电容，从而耦合高频噪声，影响滤波器的性能，另一方面，塑料管壳耐热性较差，不适合应用到大电流大功率等场合。
4.目前普通电源滤波器多采用插针结构，即通过焊接或绝缘子等方式，由底座引出插针，作为滤波器的引出端，该类引出端方式的滤波器仅适用于手工焊接，效率低。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种陶瓷封装的电源滤波器。
6.本发明公开了一种陶瓷封装的电源滤波器，包括底座和与所述底座高温共烧为一体的金属封接框；
7.所述底座为高导热率陶瓷底座，所述高导热率陶瓷底座为由陶瓷层和金属层上下交替布置构成的多层线路板结构；
8.所述高导热率陶瓷底座的顶层用于安装滤波元器件，中间层用于电源层或屏蔽层，底层设置有作为滤波器引出端的底层焊盘，每个所述底层焊盘均通过金属化过孔与所述中间层和所述顶层电连接。
9.作为本发明的进一步改进，所述高导热率陶瓷底座包括氧化铝陶瓷底座和氮化硅陶瓷底座中的一种。
10.作为本发明的进一步改进，所述顶层上设有用于焊接所述滤波元器件的顶层焊盘，所述顶层焊盘上设有金镀层，所述金镀层厚度为0.2～1.5μm；
11.所述顶层焊盘通过金属化过孔与所述中间层和所述底层电连接。
12.作为本发明的进一步改进，所述滤波元器件包括电容、电阻和电感。
13.作为本发明的进一步改进，所述中间层的布置数量为2～10层，所述中间层用于电源层或屏蔽层。
14.作为本发明的进一步改进，每个所述底层焊盘和所述顶层焊盘对应的金属化过孔数量均为10～200个。
15.作为本发明的进一步改进，所述金属层为高熔点金属，所述高熔点金属熔点不小于1000度。
16.作为本发明的进一步改进，所述金属封接框为铁镍合金封接框，所述铁镍合金封接框与所述高导热率陶瓷底座通过高温共烧一体连接。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
18.本发明结构简单，高导热率陶瓷底座，不仅作为封装壳体，还是用于组装元器件的线路板，具备电连接功能，通过将高导热率陶瓷底座和金属封接框高温共烧，将陶瓷材料和金属材料一体化，实现了高密度互连，具有良好的散热和屏蔽性，通过将底座底层设置底层焊盘，适用于回流焊工艺，电装效率远远高于手工焊接。
附图说明
19.图1为本发明公开的一种陶瓷封装的电源滤波器的外形示意图；
20.图2为本发明公开的一种陶瓷封装的电源滤波器的底座顶层焊盘示意图；
21.图3为本发明公开的一种陶瓷封装的电源滤波器的底座中间层布线示意图；
22.图4为本发明公开的一种陶瓷封装的电源滤波器的底座顶层焊盘示意图。
23.图中：
24.1、金属封接框；2、高导热率陶瓷底座。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
29.本发明公开了一种陶瓷封装的电源滤波器，包括底座和与底座高温共烧为一体的金属封接框1；底座为高导热率陶瓷底座2，高导热率陶瓷底座2为由陶瓷层和金属层上下交替布置构成的多层线路板结构；高导热率陶瓷底座2 的顶层用于安装滤波元器件，中间层用于电源层或屏蔽层，底层设置有用于滤波器引出端的底层焊盘，每个底层焊盘均通过金属化过孔与中间层和顶层电连接。
30.本发明结构简单，高导热率陶瓷底座2，不仅作为封装壳体，还是用于组装元器件的线路板，具备电连接功能，通过将高导热率陶瓷底座2和金属封接框1高温共烧，将陶瓷材
料和金属材料一体化，实现了高密度互连，具有良好的散热和屏蔽性，通过将底座底层设置底层焊盘，适用于回流焊工艺，电装效率远远高于手工焊接。
31.具体的：
32.如图1所示，本发明的高导热率陶瓷底座2包括氧化铝陶瓷底座和氮化硅陶瓷底座的一种，具有高导热性，散热性好，可实现大功率大电流的使用要求，通过采用高温共烧(htcc)技术实现高导热率陶瓷底座2与金属封接框1的一体连接，具有高集成、气密性等特定，本发明也可在金属封接框1 的外层镀金，满足金属封接框1的抗腐蚀性要求。
33.进一步的，本发明的金属封接框1为铁镍合金封接框，铁镍合金封接框与高导热率陶瓷底座2通过高温共烧实现一体连接。
34.如图2所示，本发明的顶层上设有用于焊接滤波元器件的顶层焊盘，顶层焊盘上设有金镀层，金镀层厚度为0.2～1.5μm；顶层焊盘通过过孔与中间层和底层电连接。本发明滤波元器件包括电阻、电容和电感，滤波原理为现有技术，在此不做赘述；顶层焊盘对应的金属化过孔数量为10～200个，本发明优选10～70个。
35.如图3所示，本发明的中间层的布置数量为2～10层，中间层的设置可以作为电源层或屏蔽层，电源层用于电流的通过，该层采用大面积金属，实现大的截面积，降低直流电阻，从而使热功耗降低；屏蔽层同样采用大面积金属层，对高频的空间噪声起屏蔽作用，提高滤波器的滤波性能。
36.如图4所示，本发明的底层上设置底层焊盘，作为电源滤波器的引出端使用，每个底层焊盘均由多个过孔与中间层和顶层电连接，本发明的底层焊盘的过孔数量为10～200个，本发明的底层焊盘的过孔数量优选10～70个，可以承受0～10a的电流的输入和输出。
37.进一步的，本发明的高导热率陶瓷底座2中的金属层采用高熔点金属材料，材料熔点在1000度以上，以满足高温共烧(htcc)的工艺要求；陶瓷层用于介质层。
38.进一步的，本发明的高导热率陶瓷底座2中的层与层之间均通过金属化过孔实现电连接，过孔数量可根据焊盘大小和电流参数进行调整，以实现降低直流电阻，满足大电流的要求，从而降低电流产生的热功耗。
39.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。