一种高可靠性的金属外壳的制作方法

文档序号:14921852发布日期:2018-07-11 04:23阅读:368来源:国知局

本实用新型涉及电子元器件封装技术领域,具体是一种高可靠性的金属外壳。



背景技术:

对于电子元器件使用的外壳,主要分为塑料、陶瓷、金属等材质。其中,TO-254、TO-257等直插式金属外壳广泛应用于各类功率MOSFET的封装工艺中。

功率MOSFET的电极主要分为三个,底部的漏极和表面的栅极与源极。常规封装中漏级焊接在管壳底板上,表面的栅极和源极则通过键合丝引出,焊接到管壳内引线上。对于大电流、大功率的芯片,源极往往需要耐受较高电流,这时就必须针对源极采用较粗的键合丝。

对于一些高可靠,抗盐雾的应用需求,往往需要对管壳镀金,而这就不可避免的会造成常规封装工艺下的金铝键合失效,这类现象在100um以上的粗丝键合时开始变得越发严重。

另一方面,这类金属外壳的在对功率MOSFET进行封装键合时,往往芯片底部焊接在金属外壳底板上,而表面电极则通过键合丝键合在悬空的内引线上,由于内引线无支撑,如键合力过大时,会导致内引线的位移形变,严重时会导致可靠性问题。这种现象在使用粗丝键合时会变得越发严重。



技术实现要素:

本实用新型的目的是解决现有技术中存在的问题,提供一种高可靠性的金属外壳。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的,一种高可靠性的金属外壳,其特征在于,包括金属底板、金属壳体、接地引线、悬空引线、绝缘隔离和Al垫片。

所述金属壳体为中空壳体结构。所述金属壳体安装在金属底板之上。所述金属壳体的敞口端与金属底板相连。

所述金属底板上设有绝缘隔离。所述绝缘隔离将金属底板的上表面分割为区域1和区域2。所述区域1和区域2相互绝缘;

所述区域1与对应的一根接地引线相连,所述区域2与对应的另一根接地引线相连。

所述区域2内粘接有若干个Al垫片。

所述区域1内焊接有芯片。

所述芯片表面的源极通过若干根粗键合丝引出,焊接在Al垫片上。所述Al垫片的数量与粗键合丝的数量一致。

所述芯片表面的栅极通过一根细丝引出,焊接在悬空引线上。

进一步,所述Al垫片的数量不超过六个。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的,本实用新型具有以下优点:

通过采用本实用新型中的的管壳结构和封装方法,可以完全解决粗丝键合中的金铝键合问题,同时规避了粗丝焊接过程中的内引线的位移形变和潜在的可靠性问题。

附图说明

图1为常规TO型金属管壳内腔顶示意图;

图2为常规TO型金属管壳悬空引线和接地引线示意图;

图3为本实用新型TO型金属管壳内腔示意图;

图中:金属底板1、金属壳体2、接地引线3、悬空引线4、绝缘隔离5、Al垫片6。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明,但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本实用新型的保护范围内。

实施例1:

一种高可靠性的金属外壳,其特征在于,包括金属底板1、金属壳体2、接地引线3、悬空引线4、绝缘隔离5和Al垫片6。

所述金属壳体2为中空壳体结构。所述金属壳体2安装在金属底板1之上。所述金属壳体2的敞口端与金属底板1相连。

所述金属底板1上设有绝缘隔离5。所述绝缘隔离5将金属底板1的上表面分割为区域1和区域2。所述区域1和区域2相互绝缘;

所述区域1与对应的一根接地引线3相连,所述区域2与对应的另一根接地引线3相连。

所述区域2内粘接有若干个Al垫片6。所述Al垫片6的数量不超过六个。

所述区域1内焊接有芯片。

所述芯片表面的源极通过若干根粗键合丝引出,焊接在Al垫片6上。所述Al垫片6的数量与粗键合丝的数量一致。

所述芯片表面的栅极通过一根细丝引出,焊接在悬空引线4上。

实施例2:

如图3所示,一种高可靠性的金属外壳的封装方法,其特征在于:包括金属底板1、金属壳体2、接地引线3、悬空引线4、绝缘隔离5和Al垫片6。

所述绝缘隔离5将金属底板1分割为区域1和区域2;所述区域2纵向的宽度≥1.5mm;

所述区域2内粘接一个Al垫片6;所述Al垫片6的尺寸为1.5mm*1.5mm;

所述功率MOSFET芯片底部焊接在区域1内;

所述芯片表面的源极通过一根粗键合丝引出,焊接在Al垫片6上;所述粗键合丝的直径为380um;

所述芯片表面的栅极通过一根细丝引出,焊接在悬空引线4上。

实施例3:

一种高可靠性的金属外壳的封装方法,其特征在于:包括金属底板1、金属壳体2、接地引线3、悬空引线4、绝缘隔离5和Al垫片6。

所述绝缘隔离5将金属底板1分割为区域1和区域2;所述区域2纵向的宽度≥1mm;

所述区域2内粘接两个Al垫片6;所述Al垫片6的尺寸为1mm*1mm;

所述功率MOSFET芯片底部焊接在区域1内;

所述芯片表面的源极通过两根粗键合丝引出,焊接在Al垫片6上;所述粗键合丝的直径为200um;

所述芯片表面的栅极通过一根细丝引出,焊接在悬空引线4上。

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