一种提高桥式整流器功率的半导体封装结构的制作方法

1.本发明涉及一种改善桥式整流器半导体封装结构内部热平衡，提高桥式整流器功率，降低制造成本的半导体封装结构。


背景技术：

2.桥式整流器的主要功能是链接电网与电器，将交流电转换成直流电供电器产品使用，其内部晶片在工作过程中产生一定的热量，因晶片载体结构的不同，将直接影响桥式整流器元件及导热散热性能。传统的桥式整流器外形结构是电由环氧树脂封包，外形尺寸大，如附图6图7所示，原产品的引线框架设计结构，四颗芯片的承载面积与其他非芯片的承载面积差异较大，导致器件内部的四个芯片在工作过程产生的热量传输和散出不平衡。因原产品内部芯片的所承载面积小，导致承载的芯片尺寸小，产品功率较低,塑封体体积大，导致物料用量大，制造成本高。


技术实现要素：

3.本发明针对以上现有产品存在的问题，提供一种提高桥式整流器功率的半导体封装结构，包括芯片载体1，芯片载体2，芯片载体3，置于芯片载体上的芯片，铜连接线，单体引脚以及塑封体；其特征在于，塑封体内半导体元器件的尺寸大小、形状及其位置，根据芯片发出的热源大小，确定芯片载体面积大小、形状及其布设的位置，以改善芯片均衡散热和减小封装结构的体积。
4.所述芯片载体1载有二粒芯片，芯片载体1在半导体封装结构中布设为最大载体面积。
5.所述芯片载体2载有一粒芯片，芯片载体2在半导体封装结构中设置为芯片载体1的二分之一面积。
6.所述芯片载体2延伸与芯片载体1的连接部设计为窄长的水平段，以减小芯片载体2非承载芯片部分占有面积。
7.所述芯片载体3载有一粒芯片，芯片载体3在半导体封装结构中设置为芯片载体1的五分之二面积。
8.所述芯片载体3移至半导体封装结构中的右侧，芯片载体3延伸与芯片载体1的连接部设计为窄长的水平段，端部呈t形，以减小芯片载体3非承载芯片部分占有面积。
9.所述单体引脚设置为竖向窄长的的上段宽、下段窄的单体引脚，以减小其占有面积。
10.所述铜连接线为拱形状。
11.所述芯片载体1能够承载二粒芯片分别为3.048mm的需求，芯片载体2，芯片载体3分别能够承载芯片为3.048mm的需求。
12.四粒芯片分别与铜连接线焊接，芯片载体和单体引脚分别与产品引脚焊接后，用塑封体封装，形成产品本体长24～25.3mm,宽10.3~10.5mm，厚3.2-4.5mm。
13.本发明的优点是，由于增大了芯片载体的面积，从而增加了芯片的尺寸，提高了芯片电流容量，使芯片产生的热源能均衡地传输散出，使功率提升了50%。同时由于减小了载体连接部的占有面积，从而也减少了塑封体的用料（节约塑封料约30%），进步优化了树脂（黑胶）的使用量，节约铜材27%，降低了产品成本26%，缩小了产品尺寸。
附图说明
14.图1是本发明的封装结构内部元器件布置的平面图；图2是图1的侧视图；图3是图1内部局部元件布置放大平面图；图4是图3的侧视图；图5是本发明封装后产品外形平面图；图6是传统桥式整流器半导体封装结构内部元器件布置平面图；图7是图6的侧视图；图8是传统桥式整流器半导体封装后产品外形平面图；图9为现有成品（kbj）外形示意图；图10为本发明产品（kbjl）外形示意图；图中标号说明：1-芯片载体1;2-芯片载体2；3.-芯片载体3；4-单体引脚；5-铜连接线 ；6-芯片；7-塑封体；8（8a,8b,8c,8d)-产品引脚。
具体实施方式
15.请参兑阅附图所示，本发明包括芯片载体1，芯片载体2，芯片载体3，置于芯片载体上的芯片6，铜连接线5，单体引脚4以及塑封体7；塑封体内半导体元器件的尺寸大小、形状及其位置，根据芯片发6出的热源大小，确定芯片载体1、载体2、载体3面积大小、形状及其布设的位置，以改善芯片6均衡散热和减小封装结构的体积。
16.所述芯片载体1载有二粒芯片6，芯片载体1在半导体封装结构中布设为最大载体面积。
17.所述芯片载体2载有一粒芯片6，芯片载体2在半导体封装结构中设置为芯片载体1的二分之一面积。
18.所述芯片载体2延伸与芯片载体1的连接部设计为窄长的水平段a，以减小芯片载体2非承载芯片6部分的占有面积。
19.所述芯片载体3载有一粒芯片6，芯片载体3在半导体封装结构中设置为芯片载体1的五分之二面积。
20.所述芯片载体3移至半导体封装结构中的右侧，芯片载体3延伸与芯片载体1的连接部设计为窄长的水平段b，端部呈t形，以减小芯片载体3非承载芯片6部分的占有面积。
21.所述单体引脚4设置为竖向窄长的上段宽、下段窄的单体引脚，以减小其占有面积。
22.所述铜连接线5为拱形状。
23.所述芯片载体1能够承载二粒芯片分别为3.048mm的需求，芯片载体2，芯片载体3
分别能够承载芯片为3.048mm的需求。
24.四粒芯片6分别与铜连接线5焊接，芯片载体1、芯片载体2、芯片载体3和单体引脚4分别与产品引脚8（8a,8b,8c,8d)焊接后，用塑封体封装，形成产品本体长24～25.3mm,宽10.3~10.5mm，厚3.2-4.5mm。
25.其中，本发明的产品引脚交流电极8b、8c与传统产品对调换(因芯片载体3的位置改变)。
26.本发明进行了温升仿真试验，对比现有传统产品，封装体内四颗芯片之间的最大工作温差为7.6℃，低于于市场现有产品的温差12.8℃，改善率最大下降约41%。功率提升了50%，制造成本降低26%。
27.本发明主要是改进原桥式整流器封装体内芯片载体1、载体2、载体3在封装体内的位置、承载芯片的体积，达到改善四颗芯片在封装体内的热平衡性，提高产品功率，並缩小产品体积降低原材料使用量及制造成本。
28.原产品与本发明产品对应的芯片承载面积比较(单位：平方毫米)：原产品与本发明产品芯片热模拟比较(单位：℃)：。


技术特征：
1.一种提高桥式整流器功率的半导体封装结构，包括芯片载体1，芯片载体2，芯片载体3，置于芯片载体上的芯片，铜连接线，单体引脚以及塑封体，其特征在于，塑封体内半导体元器件的尺寸大小、形状及其位置，根据芯片发出的热源大小，确定芯片载体面积大小、形状及其布设的位置，以改善芯片均衡散热和减小封装结构的体积。2.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片载体1载有二粒芯片，芯片载体1在半导体封装结构中布设为最大载体面积。3.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片载体2载有一粒芯片，芯片载体2在半导体封装结构中设置为芯片载体1的二分之一面积。4.按权利要求3所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片载体2延伸与芯片载体1的连接部设计为窄长的水平段，以减小芯片载体2非承载芯片部分的占有面积。5.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片载体3载有一粒芯片，芯片载体3在半导体封装结构中设置为芯片载体1的五分之二面积。6.按权利要求5所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片载体3移至半导体封装结构中的右侧，芯片载体3延伸与芯片载体1的连接部设计为窄长的水平段，端部呈t形，以减小芯片载体3非承载芯片部分的占有面积。7.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述单体引脚设置为竖向窄长的上段宽、下段窄的单体引脚。8.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述铜连接线为拱形状。9.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，所述芯片载体1能够承载二粒芯片分别为3.048mm的需求，芯片载体2，芯片载体3分别能够承载芯片3.048mm的需求。10.按权利要求1所述提高桥式整流器功率的半导体封装结构，其特征在于，四粒芯片分别与铜连接线焊接，芯片载体和单体引脚分别与产品引脚焊接后，用塑封体封装，形成产品本体长24～25.3mm,宽10.3~10.5mm，厚3.2-4.5mm。

技术总结
本发明提供一种提高桥式整流器功率的半导体封装结构，包括芯片载体1，芯片载体2，芯片载体3，置于芯片载体上的芯片，铜连接线，单体引脚以及塑封体；塑封体内半导体元器件的尺寸大小、形状及其位置，根据芯片发出的热源大小，确定芯片载体面积大小、形状及其布设的位置，以改善芯片均衡散热和减小封装结构的体积。优点是，由于增大了芯片载体的面积，从而增加了芯片的尺寸，提高了芯片电流容量，使芯片产生的热源能均衡地传输散出，使功率提升了50%。同时由于减小了载体连接部的占有面积，从而也减少了塑封体的用料约30%，节约铜材27%，降低了产品成本26%，缩小了产品尺寸。缩小了产品尺寸。缩小了产品尺寸。


技术研发人员：夏镇宇 程根保 徐爱萍
受保护的技术使用者：敦南微电子（无锡）有限公司
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/10/11