本实用新型涉及集成电路封装领域，具体涉及一种电绝缘的多腔封装结构。
背景技术：
电源供电、总线接口和栅极驱动等数字隔离设备允许多个电源域共存和通信，为了防止数据受扰、抵御高压瞬变以及耐受高压，必须进行电气隔离。在军事及航空工业应用领域，为了隔绝水汽灰尘、防止氧化，保证高等级元器件的高可靠性及长寿命，必须采用气密封装。常用的塑封属于非气密性封装，金属封装、陶瓷封装以及金属-陶瓷封装属于气密封装，内部为空腔结构。因此，对于数字隔离设备的高可靠性封装，如何保证气密性并实现不同空腔之间的通信和电气隔离是急需解决的问题。
申请号为US9209121B2的美国专利提出了一种叠层型双腔封装结构，该结构上下腔体的芯片通过键合线连接在同一封装引脚，实现了上下腔体的通信，提高了集成度。申请号为CN204696114U的中国专利提出了一种双腔体三维封装结构，该结构采用金属屏蔽隔板将上下腔体进行信号屏蔽，通过同轴垂直互连结构使得上下腔体的电路可以通信，提高了系统的集成度。上述封装结构解决了双腔通信以及系统集成度的问题，但是双腔通信采用键合线直连金属的方法，不能达到两个腔体之间电气隔离的目的。
由此可见，现有的双腔封装结构虽然能够实现气密封装，但不能同时兼顾高可靠性数字隔离设备通信和电气隔离两方面的需求。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的封装结构不能同时兼顾高可靠性数字隔离设备通信和电气隔离两方面的需求，提供一种电绝缘的多腔封装结构。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电绝缘的多腔封装结构，包括由陶瓷介质进行电气隔离的两个或两个以上腔体，所述陶瓷介质中设置有实现任意相邻两腔体所属电源域之间通信的耦合传输结构。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的电绝缘的多腔封装结构，利用陶瓷介质进行腔体之间的电气隔离，通过耦合传输结构实现相邻腔体之间的通信，绝缘性能好，可以同时兼顾高可靠性数字隔离设备通信和电气隔离两方面的需求。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述耦合传输结构为变压器耦合传输结构，包括间隔设置在所述陶瓷介质中的第一金属线圈和第二金属线圈。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用间隔设置的第一金属线圈和第二金属线圈，两个线圈不需要采用金属连接就能实现通信，有效达到了相邻两腔体之间通过陶瓷介质进行电气隔离的目的。
进一步，所述耦合传输结构为巨磁阻耦合传输结构，包括间隔设置在所述陶瓷介质中的第三金属线圈和巨磁阻。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用间隔设置的第三金属线圈和巨磁阻，第三金属线圈和巨磁阻之间不需要采用金属连接就能实现通信，有效达到了相邻两腔体之间通过陶瓷介质进行电气隔离的目的。
进一步，所述耦合传输结构为电容耦合传输结构，包括间隔且平行设置在所述陶瓷介质中的第一金属极板和第二金属极板。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用两个平行设置的金属极板，可以利用电容耦合传输原理，利用两个金属极板之间电场的变化来传输信号，两个金属极板之间不需要采用金属连接就能实现通信，有效达到了相邻两腔体之间通过陶瓷介质进行电气隔离的目的。
进一步，任意相邻两腔体之间的陶瓷介质中均设有所述耦合传输结构。
采用上述进一步方案的有益效果是：在任意相邻两腔体之间的陶瓷介质中均设置耦合传输结构，可以实现任意相邻两腔体之间的通信。
进一步，所述腔体中设有集成电路芯片，所述集成电路芯片一端连接有与外部实现通信的外封装引线，另一端与实现相邻腔体之间通信的所述耦合传输结构连接。
进一步，所述腔体内设置有两个PAD焊盘，所述集成电路芯片两端分别通过键合线连接在两个所述PAD焊盘上，所述耦合传输结构通过过线导带连接在其中一个PAD焊盘上，所述外封装引线通过过线导带连接在另一个PAD焊盘上。
进一步，所述腔体包括由所述陶瓷介质形成的凹槽结构以及封装在所述凹槽结构敞口端的金属盖板。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用凹槽结构和金属盖板形成所述腔体，可以根据需要将腔体打开，方便更换腔体中的电器元件或安装维修等。
进一步，所述腔体为两个且设置为上下结构或左右结构。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以根据封装需求来选择腔体不同的布置形式。
附图说明
图1为本实用新型电绝缘的多腔封装结构一种实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型电绝缘的多腔封装结构另一种实施方式的结构示意图；
图3为本实用新型中耦合传输结构一种实施方式的结构示意图；
图4为本实用新型中耦合传输结构另一种实施方式的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、陶瓷管壳；11、第一腔体；12、第二腔体；13、第一集成电路芯片；14、第二集成电路芯片；15、PAD焊盘；16、键合线；17、过线导带；18、第一金属盖板；19、第二金属盖板；
2、变压器耦合传输结构；21、第一金属线圈；22、第二金属线圈；
3、巨磁阻耦合传输结构；31、第三金属线圈；32、巨磁阻；
4、电容耦合传输结构；41、第一金属极板；42、第二金属极板；
5、外封装引线；6、第一电源域；7、第二电源域。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1-图4所示，本实施例的一种电绝缘的多腔封装结构，包括由陶瓷介质进行电气隔离的两个或两个以上腔体，所述陶瓷介质中设置有实现任意相邻两腔体所属电源域之间通信的耦合传输结构。
耦合亦称交连，耦合是指两个或两个以上的电路元件或电路网络等的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。具体耦合现象是两个或两个以上电路构成一个网络时，其中偶一个电路的电流或电压发生变化，影响其他电路发生相应变化的现象，也就是说，通过耦合的作用，将某一电路或电器元件的能量或信息传输到其他电路或电器元件中去。概括的说，耦合就是指两个实体相互依赖于对方的一个量度。
在本实施例中，通过在绝缘的陶瓷介质中设置耦合传输结构，就能够实现相邻两个腔体所属电源域之间的通信，绝缘性能好，可以同时兼顾高可靠性数字隔离设备通信和电气隔离两方面的需求。
本实施例中，耦合传输结构具体有三种实施方式，分别如下。
实施方式一：所述耦合传输结构采用变压器耦合原理、利用电能和磁能之间能量的相互转化实现信号传输。采用变压器耦合原理，利用电能和磁能之间能量的相互转化实现信号传输，通信过程不需要采用键合线直连金属的方法，可以有效达到两腔体之间电气隔离的目的。
具体的，所述耦合传输结构为变压器耦合传输结构2，包括间隔设置在所述陶瓷介质中的第一金属线圈21和第二金属线圈22。采用间隔设置的第一金属线圈21和第二金属线圈22，利用第一金属线圈21将其所在电源域中的电能变成磁能，从第一金属线圈21传递到第二金属线圈22，第二金属线圈22再将接收到的磁能转化为电能并传输到所在电源域，实现信号的传输，第一金属线圈21和第二金属线圈22之间不需要采用金属连接就能实现通信，有效达到了相邻两腔体之间通过陶瓷介质进行电气隔离的目的。
实施方式二：所述耦合传输结构采用巨磁阻耦合原理、利用电能和磁能之间能量的相互转化实现信号传输。采用巨磁阻耦合原理，利用电能和磁能之间能量的相互转化实现信号传输，通信过程不需要采用键合线直连金属的方法，可以有效达到两腔体之间电气隔离的目的。
具体的，所述耦合传输结构为巨磁阻耦合传输结构3，包括间隔设置在所述陶瓷介质中的第三金属线圈31和巨磁阻32。采用间隔设置的第三金属线圈31和巨磁阻32，利用第三金属线圈31将其所在电源域的电能转化为磁能，从第三金属线圈31传递到巨磁阻32，巨磁阻32再将接收到的磁能转化为电能并传输到所在电源域，实现信号的传输，第三金属线圈31和巨磁阻32之间不需要采用金属连接就能实现通信，有效达到了相邻两腔体之间通过陶瓷介质进行电气隔离的目的。
实施方式三：所述耦合传输结构采用电容耦合传输原理、利用电场变化实现信号传输。采用电容耦合传输原理，并利用电场变化实现信号传输，通信过程不需要采用键合线直连金属的方法，可以有效达到两腔体之间电气隔离的目的。
具体的，所述耦合传输结构为电容耦合传输结构4，包括间隔且平行设置在所述陶瓷介质中的第一金属极板41和第二金属极板42。采用两个平行设置的金属极板，可以利用电容耦合传输原理，利用两个金属极板之间电场的变化来传输信号，两个金属极板之间不需要采用金属连接就能实现通信，有效达到了相邻两腔体之间通过陶瓷介质进行电气隔离的目的。
本实施例中，任意相邻两腔体之间的陶瓷介质中均设有所述耦合传输结构。在任意相邻两腔体之间的陶瓷介质中均设置耦合传输结构，可以实现任意相邻两腔体之间的通信。
本实施例中，所述腔体中设有集成电路芯片，所述集成电路芯片一端连接有外封装引线5以实现与腔体中集成电路芯片与外部的通信，另一端与实现相邻腔体之间通信的所述耦合传输结构连接。
具体的，所述腔体内设置有两个PAD焊盘15，所述集成电路芯片两端分别通过键合线16连接在两个所述PAD焊盘15上，所述耦合传输结构通过过线导带17连接在其中一个PAD焊盘15上，所述外封装引线5通过过线导带17连接在另一个PAD焊盘15上。
本实施例中，所述腔体包括由所述陶瓷介质形成的凹槽结构以及封装在所述凹槽结构敞口端的金属盖板。采用凹槽结构和金属盖板形成所述腔体，可以根据需要将腔体打开，方便更换腔体中的电器元件或安装维修等。
下面以两个腔体为例，对电绝缘的多腔封装结构进行说明。当腔体为两个时，可以采用上下结构或左右结构进行布置，以方便用户根据不同封装需求来选择腔体不同的布置形式。
如图1和图2所示，两个腔体分别为由陶瓷介质形成的第一腔体11和第二腔体12，陶瓷介质可以采用陶瓷管壳1的结构形式，即在陶瓷管壳1的上下两侧或左右两侧的上方各设置一个凹槽结构，上方的凹槽结构的敞口处设置第一金属盖板18来对其进行封装，下方的凹槽结构的敞口处设置第二金属盖板19来对其进行封装。第一腔体11所在区域以及其内的电器元件属于第一电源域6，第二腔体12所在区域以及其内的电器元件属于第二电源域7。
如图1和图2所示，所述第一腔体11中设置有第一集成电路芯片13，第一集成电路芯片13两端采用键合线16(即金属键合丝)键合在第一腔体11底部的两个PAD焊盘15上，第一电源域6的外封装引线5通过过线导带17连接其中一个PAD焊盘15从而实现第一集成电路芯片13与外部的通信，变压器耦合传输结构2的第一金属线圈21或第三金属线圈31或第一金属极板41通过过线导带17连接另一个PAD焊盘15。
如图1和图2所示，所述第二腔体12中设置有第二集成电路芯片14，第二集成电路芯片14两端采用键合线16(即金属键合丝)键合在第二腔体12底部的两个PAD焊盘15上，第二电源域7的外封装引线5通过过线导带17连接其中一个PAD焊盘15从而实现第二集成电路芯片14与外部的通信，变压器耦合传输结构2的第二金属线圈22或巨磁阻32或第二金属极板42通过过线导带17连接另一个PAD焊盘15。
具体的，图1中的第一腔体11位于第二腔体12正上方，形成第一腔体11的凹槽结构开口朝上布置，形成第二腔体12的凹槽结构开口朝下布置。第一腔体11中的第一集成电路芯片13设置在第一腔体11凹槽结构的槽底，第二腔体12中的第二集成电路芯片14设置在第二腔体12凹槽结构的槽底，第一集成电路芯片13与第二集成电路芯片14对应设置，第一腔体11中的PAD焊盘15和第二腔体12中的PAD焊盘15都设置在所在凹槽结构的槽底，并位于第一集成电路芯片13或第二集成电路芯片15的两侧。在两个凹槽结构的槽底之间的陶瓷介质中埋设有上下布置的第一线圈金属线圈21和第二金属线圈22，第一金属线圈21一端与第一腔体11右侧的PAD焊盘15通过过线导带17连接，位于多腔封装结构左侧的外封装引线5通过过线导带17与第一腔体11左侧的PAD焊盘15连接；第二金属线圈22一端与第二腔体12左侧的PAD焊盘15通过过线导带17连接，位于多腔封装结构右侧的外封装引线5通过过线导带17与第二腔体12右侧的PAD焊盘15连接。图1中的第一金属线圈21可以替换成第三金属线圈31，第二金属线圈22可以替换成巨磁阻32，第三金属线圈31与巨磁阻32上下对应且间隔设置来进行信号传输，具体如图3所示；或者，图1中的第一金属线圈21可以替换成第一金属极板41，第二金属线圈22可以替换成第二金属极板42，第一金属极板41和第二金属极板42上下对应且间隔平行设置来进行信号传输，具体如图4所示。
图2中的第一腔体11和第二腔体12并排左右布置，第一腔体11位于第二腔体12的左侧，形成第一腔体11的凹槽结构以及形成第二腔体12的凹槽结构开口均朝上布置，第一腔体11底部与第二腔体12底部一体设置且位于同一水平高度。第一腔体11中的第一集成电路芯片13设置在第一腔体11凹槽结构的槽底，第二腔体12中的第二集成电路芯片14设置在第二腔体12凹槽结构的槽底，第一腔体11中的PAD焊盘15和第二腔体12中的PAD焊盘15都设置在所在凹槽结构的槽底，并位于第一集成电路芯片13或第二集成电路芯片14的两侧。在两个凹槽结构之间的陶瓷介质中埋设有上下布置的第一金属线圈21和第二金属线圈22，第一金属线圈21一端与第一腔体11右侧的PAD焊盘15通过过线导带17连接，位于多腔封装结构左侧的外封装引线5通过过线导带17与第一腔体11左侧的PAD焊盘15连接；第二金属线圈22一端与第二腔体12左侧的PAD焊盘15通过过线导带17连接，位于多腔封装结构右侧的外封装引线5通过过线导带17与第二腔体12右侧的PAD焊盘15连接。图2中的第一金属线圈21可以替换成第三金属线圈31，第二金属线圈22可以替换成巨磁阻32，第三金属线圈31与巨磁阻32上下对应且间隔设置来进行信号传输，具体如图3所示；或者，图2中的第一金属线圈21可以替换成第一金属极板41，第二金属线圈22可以替换成第二金属极板42，第一金属极板41和第二金属极板42上下对应且间隔平行设置来进行信号传输，具体如图4所示。
本实施例的电绝缘的多腔封装结构，利用埋设在陶瓷介质中的耦合传输结构在进行信号传输时，不通过键合线直连金属的方法，直接通过变压器耦合原理或电容耦合原理或巨磁阻耦合原理实现信号传输，使得各个腔体之间相互独立，达到了真正意义上的电气隔离。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。