CN221176217U - 一种引脚内嵌式顶部散热封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体微电子技术领域，具体公开了一种引脚内嵌式顶部散热封装结构，包括框架，框架上设有多个管脚，框架上设有引脚，框架内设有基岛，框架具有散热部，基岛设置在散热部上，散热部与管脚相对设置；芯片本体，芯片本体固定连接在基岛上，芯片本体上固定连接有连接件，连接件与引脚连接；塑封体，塑封体包裹框架，其中，散热部对应的框架区域未覆盖塑封体，本实用新型中通过将框架的一部分作为框架整体的散热部为，能够提升封装的散热性能，减少企业的生产成本。

Description

一种引脚内嵌式顶部散热封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体微电子技术领域，特别是涉及一种引脚内嵌式顶部散热封装结构。

背景技术

近年来，随着各种电子产品的小型化与高功能化的快速发展，半导体工艺也不断向高集成度和高密度的方向发展，各种轻、薄、短、小的封装结构被开发出来，与此同时对半导体器件的要求越来越高。半导体器件需要承受更大的电流冲击，同时产生更大的功率，在高温环境下要具有更好的散热性能。

目前，大部分产品采用的是底部散热的封装结构，该封装的散热主要通过芯片底部跟PCB(印刷电路板)之间接触，利用PCB的铜箔把芯片产生的热量传导出去，并且它的散热能力完全取决于PCB铜箔面积的大小。铜箔面积太小，导致散热效率低，封装体的热流密度大，器件热阻变高，铜箔面积太大，导致封装体的体积变大，成本变高，且不符合小型化封装的发展，伴随着高频高功率器件的需求越来越大，底部散热的封装结构，无法满足行业要求。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种引脚内嵌式顶部散热封装结构，用于解决现有技术中的半导体封装采用底部散热，造成封装散热性能差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种引脚内嵌式顶部散热封装结构，包括：

框架，所述框架上设有多个管脚，所述框架上设有引脚，所述框架内设有基岛，所述框架具有散热部，所述基岛设置在所述散热部上，所述散热部与所述管脚相对设置；

芯片本体，所述芯片本体固定连接在所述基岛上，所述芯片本体上固定连接有连接件，所述连接件与所述引脚连接；

塑封体，所述塑封体包裹所述框架，其中，所述散热部对应的框架区域未覆盖塑封体。

可选地，所述散热部具有外端面和内端面，所述基岛设置在所述内端面，所述芯片本体固定连接在所述基岛上。

可选地，所述引脚位于所述框架的底部，所述散热部位于所述框架的顶部。

可选地，所述基岛上设有第一固定层，所述芯片本体通过所述第一固定层与所述基岛连接。

可选地，所述芯片本体上设有第二固定层，所述连接件通过所述第二固定层与所述芯片本体连接。

可选地，所述连接件具有连接端，所述连接端设有第三固定层，所述连接件通过第三固定层与所述管脚连接。

可选地，所述第一固定层、第二固定层和第三固定层均为焊锡膏层。

可选地，还包括键合线，所述芯片本体包括源极、漏极和栅极，所述键合线的一端连接引脚，另一端连接所述芯片的栅极。

可选地，所述芯片本体的源极通过所述第二固定层与所述连接件连接。

可选地，所述芯片本体的漏极通过所述第一固定层与所述基岛连接。

如上所述，本实用新型提出的一种引脚内嵌式顶部散热封装结构，具有以下有益效果：

(1)该封装结构采用引脚内嵌设计，同时将框架的一部分作为散热功能使用，降低了封装体内的热流密度，相对于现有技术中的封装结构采用底部散热相比，本实用新型增强了产品的散热效率，进一步提升了产品的电气性能和使用寿命。

(2)与现有技术相比，管脚和散热部为相对设置，在加工时，散热部位于底部，管脚位于顶部，实际使用时，需要进行翻转，管脚位于底部，散热部位于顶部，因此本实用新型中的管脚将直接与电路板相连接，将散热部位显露于顶部，不仅降低了功耗和热阻，还降低了产品的成本。

附图说明

图1显示为本实用新型一实施例的剖视图；

图2显示为本实用新型一实施例的俯视图；

图3显示为本实用新型一实施例的仰视图。

附图标记说明：

框架1、第一管脚2、第二管脚3、引脚4、散热部5、外端面501、内端面502、基岛6、第一固定层7、芯片本体8、第二固定层9、连接件10、第三固定层11、键合线12、塑封体13。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-图3所示，本实用新型提出一种引脚4内嵌式顶部散热封装结构。

在一示例性实施例中，引脚4内嵌式顶部散热封装结构包括：

框架1，框架1上设有多个管脚，框架1上设有引脚4，框架1内设有基岛6，框架1具有散热部5，基岛6设置在散热部5上，散热部5与管脚相对设置；

芯片本体8，芯片本体8固定连接在基岛6上，芯片本体8上固定连接有连接件10，连接件10与引脚4连接；

塑封体13，塑封体13包裹框架1，其中，散热部5对应的框架1区域未覆盖塑封体13。

本实施例中，封装结构采用引脚4内嵌设计，同时将框架1的一部分作为散热功能使用，降低了封装体内的热流密度，相对于现有技术中的封装结构采用底部散热相比，增强了产品的散热效率，进一步提升了产品的电气性能和使用寿命。

本实施例中，通过将管脚和散热部5为相对设置，在加工时，散热部5位于底部，管脚位于顶部，实际使用时，需要进行翻转，管脚位于底部，散热部5位于顶部，因此本实用新型中的管脚将直接与电路板相连接，而翻转之后，散热部5位于顶部，形成了顶部散热，与底部散热相比，本实用新型拥有更低的导通电阻和更小的导通损耗，在降低功耗的同时，还降低了产品的成本。

示例性的，本实用新型中，对框架1进行塑封，增加塑封体13时，框架1上散热部5对应的区域安装在对应的模具上，且此区域进行遮挡，避免散热部5也被塑封，因此，在塑封完成之后，除了散热部5这一区域，框架1其余区域均被塑封，而未被塑封的地方则形成了散热部5，可对框架1内部进行散热。

在一示例性实施例中，散热部5具有外端面501和内端面502，基岛6设置在内端面502，芯片本体8固定连接在基岛6上。

本实施例中，散热部5为框架1的一部分，其具有外端面501和内端面502，外端面501即为框架1的外表面，内端面502位于框架1的内部，基岛6设置在内端面502上，用于连接芯片本体8，本实施例中，基岛6为现有技术，此处不再过多赘述。

示例性的，本实施例中，散热部5的具体面积可根据框架1的尺寸来作适应性调整，框架1尺寸越大，需要的散热部5面积越大，对应的，在塑封时遮挡的散热部5面积越大。

值得说明的，本实施例中，由于散热部5的内端面502设置了基岛6，基岛6又对芯片本体8进行了连接，从而使得芯片本体8直接与散热部5接触，因此，芯片工作时产生的热量会通过散热部5直接向外散发，最终形成高效的散热。

在一示例性实施例中，引脚4位于框架1的底部，散热部5位于框架1的顶部。

本实施例中，引脚4的位置位于框架1的底部便于与电路板相连接，散热部5位于框架1的顶部能够在框架1与电路板连接之后，不受电路板的遮挡，快速散热。

示例性的，管脚分为框架1左侧的第一管脚2和框架1右侧的第二管脚3，第一管脚2的数量为三，第二管脚3的数量为四，引脚4设置在框架1左侧且位于第一管脚2的一侧，本实施例中，第一管脚2和第二管脚3均固定在框架1上，可视为框架1的一部分。

值得说明的，本实施例中，在正常使用时，引脚4位于框架1的底部，散热部5位于框架1的顶部，但是在安装的过程中，引脚4的位置位于上方，散热部5由于形成的条件，位于框架1的底部，以便于被模具遮挡，因此，本实用新型中框架1安装完成后，使用时需将框架1翻转使用，而图1显示的是框架1安装的示意图，实际使用时需将框架1整体翻转，散热部5处于框架1顶部，引脚4处于框架1的底部。

在一示例性实施例中，基岛6上设有第一固定层7，芯片本体8通过第一固定层7与基岛6连接。

本实施例中，芯片本体8包括源极、漏极和栅极。

示例性的，基岛6上设置的第一固定层7，能够将芯片本体8牢牢固定在基岛6上，其中，漏极通过第一固定层7与基岛6连接，具体的，第一固定层7为焊锡膏层，焊锡膏是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等加以混合，形成的膏状混合物，其具有良好的连接性能。

示例性的，本实施例中，第一固定层7可以为多个长条状，也可以为多个圆形状，保障芯片本体8与基岛6的稳定连接即可。

在一示例性实施例中，芯片本体8上设有第二固定层9，连接件10通过第二固定层9与芯片本体8连接，具体的，第二固定层9用于连接芯片本体8的源极和连接件10。

本实施例中，通过设置的第二固定层9将芯片本体8和连接件10牢牢固定，从而使芯片本体8能够通过连接件10与第一管脚2进行连接。

示例性的，本实施例中，第二固定层9同样为焊锡膏层。

在一示例性实施例中，连接件10具有连接端，连接端设有第三固定层11，连接件10通过第三固定层11与第一管脚2连接。

本实施例中，通过设置的第三固定层11，使得连接件10与第一管脚2进行连接，以实现芯片本体8与第一管脚2之间的连接。

示例性的，第三固定层11同样为焊锡膏层。

示例性的，本实施例中的连接件10包括焊线和CLIP，其中，焊线连接引脚4，CLIP连接管脚2，以实现芯片本体8和框架1的电气互连。

在一示例性实施例中，本实用新型还包括键合线12，键合线12的一端与引脚4焊接，另一端与芯片的栅极焊接。

本实施例中，通过设置的键合线12，实现引脚4与芯片本体8的连接，从而实现了芯片本体8和框架1的电气互联，以及芯片本体8间的信息互通功能。

具体实施步骤：第一步、晶圆安装和划片制作芯片本体8；第二步、利用上芯机用焊锡膏将芯片本体8的漏极焊接到引线框架1上的基岛6；第三步、利用装片机用焊锡膏将芯片本体8的源极和基岛6的第一管脚2分别与连接件10连接；第四步、利用键合设备把键合线12通过超声波的作用使芯片本体8的栅极和引脚4相连接，实现内外互联；第五步、采用环氧模塑料在对应的模具上通过高温高压把键合好的产品包封起来，形成塑封体13，塑封过程中，对散热部5进行遮挡，第六步、采用减薄设备对塑封体13表面进行减薄，露出第一管脚2和第二管脚3；第七步、上锡，对塑封体13外部的管脚以及散热部5进行电镀上锡，防止管脚在存储、运输过程中氧化，提高产品在客户端的焊接良率。

综上所述，本实用新型中通过将框架1的一部分作为框架1整体的散热部5为，能够提升封装的散热性能，减少企业的生产成本。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于，包括：

框架，所述框架上设有多个管脚，所述框架上设有引脚，所述框架内设有基岛，所述框架具有散热部，所述基岛设置在所述散热部上，所述散热部与所述管脚相对设置；

芯片本体，所述芯片本体固定连接在所述基岛上，所述芯片本体上固定连接有连接件，所述连接件与所述引脚连接；

塑封体，所述塑封体包裹所述框架，其中，所述散热部对应的框架区域未覆盖塑封体。

2.根据权利要求1所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述散热部具有外端面和内端面，所述基岛设置在所述内端面，所述芯片本体固定连接在所述基岛上。

3.根据权利要求1所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述引脚位于所述框架的底部，所述散热部位于所述框架的顶部。

4.根据权利要求2所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述基岛上设有第一固定层，所述芯片本体通过所述第一固定层与所述基岛连接。

5.根据权利要求4所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述芯片本体上设有第二固定层，所述连接件通过所述第二固定层与所述芯片本体连接。

6.根据权利要求5所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述连接件具有连接端，所述连接端设有第三固定层，所述连接件通过第三固定层与所述管脚连接。

7.根据权利要求6所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述第一固定层、第二固定层和第三固定层均为焊锡膏层。

8.根据权利要求7所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：还包括键合线，所述芯片本体包括源极、漏极和栅极，所述键合线的一端连接引脚，另一端连接所述芯片的栅极。

9.根据权利要求8所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述芯片本体的源极通过所述第二固定层与所述连接件连接。

10.根据权利要求9所述的引脚内嵌式顶部散热封装结构，其特征在于：所述芯片本体的漏极通过所述第一固定层与所述基岛连接。