一种内绝缘分立器件封装结构、封装平台及制备方法与流程

本申请涉及半导体器件，尤其涉及一种内绝缘分立器件封装结构、封装平台及制备方法。

背景技术：

1、分立器件封装方案是半导体器件领域常见的器件封装形式，传统的分立器件封装方案包括全包式和半包式两种。随着光伏、风力发电、电动汽车等领域的快速发展，这些领域对半导体器件的大电流以及高功率密度的需求也越来越大，传统的分立器件封装方案已不能满足这些领域对半导体器件的性能要求。

2、现有的绝缘型工艺分立器件封装方案的散热能力，相比传统的分立器件封装方案有了较大的提高，但是当将绝缘型工艺分立器件封装方案应用于高功率密度的器件时，其散热性能仍然不够。目前制约分立器件封装电流输出能力的最大因素还是散热性能，现有的分立器件封装方案的散热性能无法支撑分立器件持续性的大电流输出。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种内绝缘分立器件封装结构、封装平台及制备方法，以解决现有技术中的分立器件封装方案散热性能较差的技术问题。

2、本申请的技术方案如下，提供了一种内绝缘分立器件封装结构，包括金属引脚、芯片、金属导电件、塑封体、焊接层以及陶瓷覆铜基板；

3、所述金属引脚的一端与所述陶瓷覆铜基板的正面连接，所述金属导电件的一端与所述陶瓷覆铜基板的正面连接，所述金属导电件的另一端与芯片连接，所述芯片与所述陶瓷覆铜基板的正面通过所述焊接层焊接；

4、所述金属引脚与所述陶瓷覆铜基板连接的部分、所述陶瓷覆铜基板的正面、所述焊接层、所述芯片以及所述金属导电件被塑封在所述塑封体内，所述陶瓷覆铜基板的背面露出于所述塑封体之外。

5、进一步地，所述陶瓷覆铜基板为多层结构。

6、进一步地，所述陶瓷覆铜基板为三层结构，所述陶瓷覆铜基板的第一层为电路布局层，所述陶瓷覆铜基板的第二层为绝缘层，所述陶瓷覆铜基板的第三层为散热层；所述电路布局层包括所述陶瓷覆铜基板的正面，所述散热层包括所述陶瓷覆铜基板的背面，所述电路布局层和所述绝缘层均被封装在所述塑封体内。

7、进一步地，所述电路布局层包括铜材料，所述绝缘层包括陶瓷材料，所述散热层包括金属材料。

8、进一步地，所述电路布局层的厚度为0.1～1mm，所述绝缘层的厚度为0.1～0.5mm，所述散热层的厚度为0.1～1mm。

9、进一步地，所述金属引脚包括多个，所述金属引脚为折弯形状，所述焊接层包括纳米银膜。

10、本申请的另一技术方案如下，提供了一种根据上述任一项技术方案所述的内绝缘分立器件封装结构的封装平台，包括模具框，所述模具框用于，对所述金属引脚与所述陶瓷覆铜基板连接的部分、所述陶瓷覆铜基板的正面、所述焊接层、所述芯片以及所述金属导电件进行塑封，形成所述塑封体。

11、本申请的另一技术方案如下，提供了一种根据上述任一项技术方案所述的内绝缘分立器件封装结构的封装平台，包括工装以及引线框引脚，所述工装包括限位槽、引线框支撑块和定位针，所述引线框引脚包括定位孔、应力释放槽、连接框以及多个连接的金属引脚；

12、所述限位槽，用于放置所述陶瓷覆铜基板，所述定位针和所述定位孔相配合，用于对所述引线框引脚进行定位，所述引线框支撑块用于对所述引线框引脚进行支撑，所述应力释放槽用于在对所述内绝缘分立器件封装结构进行注塑时释放热应力，所述连接框用于连接多个所述金属引脚。

13、本申请的另一技术方案如下，提供了一种根据上述封装平台的内绝缘分立器件封装结构的制备方法，包括以下步骤：

14、将所述陶瓷覆铜基板放置在所述限位槽内，将所述芯片粘贴于所述陶瓷覆铜基板的预设位置上；

15、对所述陶瓷覆铜基板进行有压银烧结，使所述芯片焊接于所述陶瓷覆铜基板上；

16、将所述金属导电件的两端分别焊接于所述芯片与所述陶瓷覆铜基板上；

17、通过所述定位针和所述定位孔相配合，对所述引线框引脚进行定位，通过所述引线框支撑块对所述引线框引脚进行支撑，使所述引线框引脚放置于所述工装的预设位置上，并对所述引线框引脚进行焊接；

18、将所述引线框引脚与所述陶瓷覆铜基板连接的部分、所述陶瓷覆铜基板的正面、所述焊接层、所述芯片以及所述金属导电件放置于塑封模具内进行塑封；

19、对所述引线框引脚进行切筋分离处理，形成多个金属引脚，对所述塑封体之外的所述金属引脚进行电镀处理。

20、进一步地，所述金属导电件为金属导线或者金属连接桥；

21、若所述金属导电件为金属导线，则将所述金属导电件的两端分别焊接于所述芯片与所述陶瓷覆铜基板上，包括，利用超声焊接将所述金属导线的两端分别焊接于所述芯片与所述陶瓷覆铜基板上；

22、若所述金属导电件为金属连接桥，则将所述金属导电件的两端分别焊接于所述芯片与所述陶瓷覆铜基板上，包括，利用回流焊接将所述金属连接桥的两端分别焊接于所述芯片与所述陶瓷覆铜基板上。

23、本申请的有益效果在于：所述金属引脚的一端与所述陶瓷覆铜基板的正面连接，所述金属导电件的一端与所述陶瓷覆铜基板的正面连接，所述金属导电件的另一端与芯片连接，所述芯片与所述陶瓷覆铜基板的正面通过所述焊接层焊接；所述金属引脚与所述陶瓷覆铜基板连接的部分、所述陶瓷覆铜基板的正面、所述焊接层、所述芯片以及所述金属导电件被塑封在所述塑封体内，所述陶瓷覆铜基板的背面露出于所述塑封体之外；通过上述技术方案，提高了内绝缘分立器件封装结构的散热性能。

技术特征：

1.一种内绝缘分立器件封装结构，其特征在于，包括金属引脚、芯片、金属导电件、塑封体、焊接层以及陶瓷覆铜基板；

2.根据权利要求1所述的内绝缘分立器件封装结构，其特征在于，所述陶瓷覆铜基板为多层结构。

3.根据权利要求2所述的内绝缘分立器件封装结构，其特征在于，所述陶瓷覆铜基板为三层结构，所述陶瓷覆铜基板的第一层为电路布局层，所述陶瓷覆铜基板的第二层为绝缘层，所述陶瓷覆铜基板的第三层为散热层；所述电路布局层包括所述陶瓷覆铜基板的正面，所述散热层包括所述陶瓷覆铜基板的背面，所述电路布局层和所述绝缘层均被封装在所述塑封体内。

4.根据权利要求3所述的内绝缘分立器件封装结构，其特征在于，所述电路布局层包括铜材料，所述绝缘层包括陶瓷材料，所述散热层包括金属材料。

5.根据权利要求3所述的内绝缘分立器件封装结构，其特征在于，所述电路布局层的厚度为0.1～1mm，所述绝缘层的厚度为0.1～0.5mm，所述散热层的厚度为0.1～1mm。

6.根据权利要求1所述的内绝缘分立器件封装结构，其特征在于，所述金属引脚包括多个，所述金属引脚为折弯形状，所述焊接层包括纳米银膜。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的内绝缘分立器件封装结构的封装平台，其特征在于，包括模具框，所述模具框用于，对所述金属引脚与所述陶瓷覆铜基板连接的部分、所述陶瓷覆铜基板的正面、所述焊接层、所述芯片以及所述金属导电件进行塑封，形成所述塑封体。

8.一种根据权利要求1-6任一项所述的内绝缘分立器件封装结构的封装平台，其特征在于，包括工装以及引线框引脚，所述工装包括限位槽、引线框支撑块和定位针，所述引线框引脚包括定位孔、应力释放槽、连接框以及多个连接的金属引脚；

9.一种根据权利要求8所述封装平台的内绝缘分立器件封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的内绝缘分立器件封装结构的制备方法，其特征在于，所述金属导电件为金属导线或者金属连接桥；

技术总结
本申请提供了一种内绝缘分立器件封装结构、封装平台及制备方法。本申请提供的内绝缘分立器件封装结构，包括金属引脚、芯片、金属导电件、塑封体、焊接层以及陶瓷覆铜基板；所述金属引脚的一端与所述陶瓷覆铜基板的正面连接，所述金属导电件的一端与所述陶瓷覆铜基板的正面连接，所述金属导电件的另一端与芯片连接，所述芯片与所述陶瓷覆铜基板的正面通过所述焊接层焊接；所述金属引脚与所述陶瓷覆铜基板连接的部分、所述陶瓷覆铜基板的正面、所述焊接层、所述芯片以及所述金属导电件被塑封在所述塑封体内，所述陶瓷覆铜基板的背面露出于所述塑封体之外。本申请提供的内绝缘分立器件封装结构，提高了内绝缘分立器件封装结构的散热性能。

技术研发人员：蒋卫娟,孙炎权,喻双柏
受保护的技术使用者：基本半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11