一种高可靠性的TO系列封装结构的制作方法

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种高可靠性的to系列封装结构。

背景技术：

一个电子产品从原材料到成品，往往经过几十或数百道工序，即使每一步的可靠性达到99％，百道工序后也只能得到37％的良率。在生产中，每一道工序可靠性必须无限接近100％，才能保证产品的可靠性。

引发功率半导体器件失效的负载类型可分为：机械、热、电气、辐射和化学负载。其中机械负载包括物理冲击、震动、施加的应力等，材料对这些负载的响应可表现为弹性应变、塑性应变、翘曲、错位、疲劳裂缝产生和扩展、蠕变以及蠕变开裂等。热载荷会使材料因热膨胀而发生尺寸变化，导致封装体开裂。现有的to系列封装，塑封料和引线框架之间的密封性较差，湿气、潮气等腐蚀性气体能通过塑封料渗透，侵蚀芯片引发性能退化甚至失效。另外，现有连桥、框架的结构与形状过于简单和平滑，连桥焊接不够快速、稳定，导致焊接效率和可靠性偏低，不能有效抵抗机械载荷和热载荷的冲击。因此，有必要对to系列封装的结构和形状优化设计，进一步提高产品可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高可靠性的to系列封装结构，以解决to系列产品封装密封性不好、焊接效率低和稳定性差的问题。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种高可靠性的to系列封装结构，包括壳体，所述壳体内设置有引线框架，所述引线框架表面沿所述壳体内边缘开设有至少一条沟槽，所述引线框架从上至下分为散热部、芯片部和管脚，所述散热部配置有散热片，所述芯片部安装有两个芯片，每个所述芯片的上表面固定连接有连桥，两个所述连桥另一端分别连接至两侧所述管脚，实现所述芯片与所述管脚之间的电气连接。

优选的，所述引线框架通过塑封方式与所述壳体固定连接。

优选的，所述沟槽通过冲压或蚀刻方式形成。

优选的，所述沟槽的截面呈等腰梯形。

优选的，所述连桥呈阶梯状，包括第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯高于所述第二阶梯，所述第一阶梯端部下表面设有固定销；所述第二阶梯端部与所述芯片焊接连接，所述固定销与所述管脚顶部开设的固定孔嵌设连接。

优选的，所述第二阶梯端部呈半圆形，且开设有与所述半圆形同心的圆形通孔。

优选的，所述固定孔的深度为所述管脚厚度的二分之一。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种高可靠性的to系列封装结构，结合传统to系列封装结构，在引线框架顶端与壳体的连接处，开设梯形沟槽，塑封料填充进沟槽内，壳体与框架的接合不再是平滑的平面，由于这些填充，壳体与引线框架的接合更为牢固，密封性更好；

同时在现有连桥结构的基础上，把连桥头部后端折弯90度，整体呈直角z形，桥臂与芯片表面垂直连接，夹角为90度，而不再是锐角，有效解决了焊接时锡膏堆积问题；在连桥尾部背面设置定位凸起，且在两侧管脚的对应焊接位置开设定位凹槽，通过固定连桥焊接位置，不但加快连桥贴片速度，提高生产效率，还可避免连桥在焊接过程中产生位移，增加焊接可靠性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型主视示意图；

图2是本实用新型立体示意图；

图3是连桥立体结构示意图：

图中标记为：1.壳体，2.引线框架，21.散热部，22.芯片部，23.管脚，3.沟槽，4.芯片，5.连桥，51.第一阶梯，52.第二阶梯，53.固定销，54.固定孔。

具体实施方式

如图1-2所示，一种高可靠性的to系列封装结构，包括壳体1，壳体1内设置有引线框架2，引线框架2表面沿壳体1内边缘开设有至少一条沟槽3，引线框架2从上至下分为散热部21、芯片部22和管脚23，散热部21配置有散热片，芯片部22安装有两个芯片4，每个芯片4的上表面固定连接有连桥5，两个连桥5另一端分别连接至两侧管脚23，实现芯片4与管脚23之间的电气连接。

其中具体的，引线框架2通过塑封方式与壳体1固定连接，沟槽3通过冲压或蚀刻方式形成，沟槽3的截面呈等腰梯形。

如图3所示，连桥5呈阶梯状，包括第一阶梯51和第二阶梯52，第一阶梯51高于第二阶梯52，第一阶梯51端部下表面设有固定销53；第二阶梯52端部与芯片4焊接连接，固定销53与管脚23顶部开设的固定孔54嵌设连接，第二阶梯52端部呈半圆形，且开设有与半圆形同心的圆形通孔，固定孔54的深度为管脚厚度的二分之一。

连桥5头部与芯片4焊接，连桥5折弯处与芯片4表面垂直，避免焊接时出现锡膏堆积现象，连桥5的尾部与管脚连接，连桥5的固定销53嵌入管脚固定孔54内，既加快了连桥5的贴放速度，又可防止连桥5位移。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置有引线框架，所述引线框架表面沿所述壳体内边缘开设有至少一条沟槽，所述引线框架从上至下分为散热部、芯片部和管脚，所述散热部配置有散热片，所述芯片部安装有两个芯片，每个所述芯片的上表面固定连接有连桥，两个所述连桥另一端分别连接至两侧所述管脚，实现所述芯片与所述管脚之间的电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，所述引线框架通过塑封方式与所述壳体固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，所述沟槽通过冲压或蚀刻方式形成。

4.根据权利要求1所述的一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，所述沟槽的截面呈等腰梯形。

5.根据权利要求1所述的一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，所述连桥呈阶梯状，包括第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯高于所述第二阶梯，所述第一阶梯端部下表面设有固定销；所述第二阶梯端部与所述芯片焊接连接，所述固定销与所述管脚顶部开设的固定孔嵌设连接。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，所述第二阶梯端部呈半圆形，且开设有与所述半圆形同心的圆形通孔。

7.根据权利要求5所述的一种高可靠性的to系列封装结构，其特征在于，所述固定孔的深度为所述管脚厚度的二分之一。

技术总结
本实用新型提供一种高可靠性的TO系列封装结构，包括壳体，所述壳体内设置有引线框架，所述引线框架表面沿所述壳体内边缘开设有至少一条沟槽，所述引线框架从上至下分为散热部、芯片部和管脚，所述散热部配置有散热片，所述芯片部安装有两个芯片，每个所述芯片的上表面固定连接有连桥，两个所述连桥另一端分别连接至两侧所述管脚，实现所述芯片与所述管脚之间的电气连接，这一设计使得塑封料与引线框架之间密封性更好，连桥的焊接更加快速、精确和稳定；提高了生产效率，进一步增强了TO系列封装的可靠性。

技术研发人员：张梦彤;许海东
受保护的技术使用者：南京晟芯半导体有限公司
技术研发日：2020.03.27
技术公布日：2020.09.04