片式同步整流器件的制作方法

本实用新型涉及一种片式同步整流器件，属于电源交流与直流变换领域。

背景技术：

目前电源交流与直流转换技术领域发展较快，同步整流电路正在取代整流管。在低电压、大电流输出的情况下，整流管的导通压降VF较高，输出端整流管的损耗尤为突出。快恢复管（FRD）或超快恢复管（SRD）的导通压降VF可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基管（SBD），也会产生大约0.6V的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。功率MOSFET的通态电阻很低，导通压降比较小，一般只能达到0.006V左右，可以很好的提高电路效率。同步整流电路是采用通态电阻极低的功率MOSFET来取代整流管，因此能大大降低整流器的损耗，提高DC/DC变换器的效率，满足低压、大电流整流的需要。当前，大部分同步整流电路由MOSFET器件、控制电路及蓄能元件三部分组成，使用时，直接将三部分焊接在PCB板上，外围元件多，占用PCB面积也大，成本相对较高。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种片式同步整流器件，将MOSFET芯片、控制IC芯片和蓄能元件集成在金属框架上，可直接替代PCB板上的单只整流二极管，在不增加PCB面积的同时，增加了同步整流功能，大幅降低成本，提高生产效率。

为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种片式同步整流器件，包括金属框架，金属框架上设有片式同步整流器件的正极和负极，金属框架上还设有MOSFET芯片粘片区、控制IC芯片粘片区、蓄能元件粘片区、第一过渡键合区和第二过渡键合区，控制IC粘片区与片式同步整流器件的负极相连，蓄能元件粘片区与片式同步整流器件的正极相连；MOSFET芯片的漏极焊接在MOSFET芯片粘片区，源极通过键合丝与片式同步整流器件的正极相连，控制IC芯片粘接在控制IC芯片粘片区，控制IC芯片与MOSFET芯片的栅极之间用键合丝通过第一过渡键合区连接，蓄能元件粘接在蓄能元件粘片区，一端与片式同步整流器件的正极相连，另一端与控制IC芯片用键合丝通过第二过渡键合区相连。

进一步的，控制IC芯片通过不导电的胶粘剂粘接在控制IC芯片粘片区，蓄能元件通过导电的焊料焊接在蓄能元件粘片区。

进一步的，完成内部元件贴装和键合的金属框架用环氧树脂封成片式封装外形。

进一步的，键合丝与MOSFET芯片或者控制IC芯片连接的点为第一键合点，与第一过渡键合区或者第二过渡键合区连接的点为第二键合点。

进一步的，所述金属框架为铜框架。

本实用新型的有益效果：本实用新型将MOSFET芯片，控制IC芯片及蓄能元件集成在金属框架上，外形采用小型环氧树脂包封体片式封装，外形尺寸占板面积等同于PCB板上的单只整流二极管，可以直接代替，用户在不增加PCB面积的同时，增加了同步整流功能，大幅降低成本，提高生产效率。在金属框架上设置第一过渡键合区和第二过渡键合区，第一键合点在芯片上，第二键合点在金属框架上，避免键合工艺过程劈刀对芯片的损伤，保障键合丝拉力符合要求，防止连接开路现象，提高片式同步整流器件的良率和可靠性。

附图说明

图1为片式同步整流器件金属框架的结构示意图；

图2为金属框架粘片后的结构示意图；

图3为金属框架键合后的结构示意图；

图4为片式同步整流器件的外形示意图；

图中：00、金属框架，01、正极，02、负极，11、MOSFET芯片粘片区，12、控制IC芯片粘片区，13、蓄能元件粘片区，14、第二过渡键合区，15、第一过渡键合区，21、MOSFET芯片，22、控制IC芯片，23、蓄能元件，24、键合丝，D、MOSFET芯片的漏极，S、MOSFET芯片的源极，G、MOSFET芯片的栅极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种片式同步整流器件，包括金属框架00，如图1所示，包括为金属框架00的示意图，金属框架00上设有片式同步整流器件的正极01和负极02，金属框架00上还设有MOSFET芯片粘片区11、控制IC芯片粘片区12、蓄能元件粘片区13、第一过渡键合区15和第二过渡键合区14，控制IC粘片区12与片式同步整流器件的负极02相连，蓄能元件粘片区13与片式同步整流器件的正极01相连。

如图2、3所示，MOSFET芯片的漏极D焊接在MOSFET芯片粘片区11，源极S通过键合丝24与片式同步整流器件的正极01相连，控制IC芯片22粘接在控制IC芯片粘片区12，控制IC芯片22与MOSFET芯片的栅极G之间用键合丝通过第一过渡键合区15连接，蓄能元件23粘接在蓄能元件粘片区13，一端与片式同步整流器件的正极01相连，另一端与控制IC芯片22用键合丝通过第二过渡键合区14相连。本实施例中，控制IC芯片通过不导电的胶粘剂粘接在控制IC芯片粘片区，控制IC芯片与外界的连接通过键合丝实现，蓄能元件23通过导电的焊料焊接在蓄能元件粘片区13。

本实用新型的技术难点是在有限空间内，实现MOSFET芯片21、 控制IC芯片22及蓄能元件23三种混合器件的高密度集成。为保障片式同步整流器件可靠性，需要第一键合点在芯片上，第二键合点在金属框架上，否则，内部引线键合时劈刀容易压伤芯片造成功能失效；蓄能元件与芯片之间也不能直接键合，因为，经过焊料粘片后位置精度和高度误差相对金属框架大，影响键合良率和可靠性。因此将键合丝24与MOSFET芯片21或者控制IC芯片22连接的点为第一键合点，与第一过渡键合区15或者第二过渡键合区14连接的点为第二键合点。设置的第二过渡键合区14实现蓄能元件23与控制IC芯片22的连接，避免影响键合良率和可靠性。

本实施例中，金属框架00完成内部元件贴装和键合之后，用环氧树脂包封成片式封装外形。如图4所示，为封装后的片式同步整流器件的外形图，封装后的片式同步整流器件与单个整流管占用的面积相同，可直接焊接焊接在PCB板上，在不增加PCB面积的同时，增加了同步整流功能，大幅降低成本，提高生产效率。

本实施例中，所述金属框架00为铜框架。

本实施例金属框架的金属框架上为MOSFET芯片21与控制IC芯片22之间设立第一过渡键合区15，控制IC芯片22与蓄能元件23之间设置第二过渡键合区14，第一键合点在芯片上，第二键合点在金属框架上，避免键合工艺过程劈刀对芯片的损伤，保障键合丝拉力符合要求，防止连接开路现象，提高片式同步整流器件的良率和可靠性。

以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例，本领域技术人员对本实用新型做出的改进和替换，属于本实用新型的保护范围。