一种应用于平面型功率器件的封装结构的制作方法

本技术涉及一种应用于平面型功率器件的封装结构，属于半导体封装。

背景技术：

1、随着5g行业、消费类电子和新能源汽车行业的发展，例如5g基站的功耗提升，5g基站功耗为4g的两倍，为了降低功耗需求，需要增加对芯片的低损耗、高热稳定性要求，同时这也对封装类型的导通电阻低、发热量低和散热快有更高的要求。

2、传统焊线式封装均是采用打线的封装形式，键合线电阻rw较大，从而会增大整个封装的导通电阻，最终影响产品的电流承载能力。

3、专利cn106711100a，公开了一种半导体封装结构及加工方法，其芯片设置在引线框架的正面，通过引线框架向所述芯片芯片方向翻折，形成框架折边，通过引线框架将漏极端引至与所述源极、所述栅极相同的平面，便于芯片焊接在pcb上。但这种方式的引线框架一旦定型，芯片的大小、形状和功能结构将被制约，不利于行业的持续发展；同时引线框架的边缘翻折后存在翻折应力，在芯片封装结构的使用过程中，释放出的应力不利于芯片与引线框架的长久贴合和散热，降低了产品的可靠性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于平面型功率器件的封装结构，使得采用此种封装方式的芯片实现低导通电阻、承载大电流、散热性能优异，且封装结构简单。

2、本实用新型的技术方案：

3、本实用新型提供了一种应用于平面型功率器件的封装结构，其包括芯片、金属散热片、立体金属框架和塑封材料，

4、所述芯片的正面设有若干个芯片下金属凸块，所述芯片下金属凸块的一端连接芯片的电极，另一端设置焊接层ⅰ，成为芯片的i/o端；

5、所述金属散热片的金属表面ⅰ通过银浆与所述芯片的背面固连，其金属表面ⅱ设置焊接层ⅱ，

6、所述立体金属框架包括若干个金属框架支撑条和金属引脚，所述金属框架支撑条的背面为刻蚀面，所述金属引脚设置在每一个金属框架支撑条的刻蚀面的两端；

7、所述金属框架支撑条的刻蚀面与金属引脚的内侧形成型腔；

8、所述芯片的正面倒装在所述型腔里面，其芯片下金属凸块通过焊接层ⅰ与金属框架支撑条的背面固连，并与立体金属框架电性连接；所述立体金属框架的正面设置带有背胶的保护膜，

9、所述塑封材料整体填充并塑封所述立体金属框架和芯片以及金属框架支撑条之间的空隙，所述金属框架支撑条之间的空隙形成塑封材料的导流通道，仅露出散热层的外表面和金属引脚的上表面；

10、所述金属引脚的上表面设置导电金属层。

11、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述金属框架支撑条的刻蚀面为粗糙面。

12、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述金属引脚呈凹弧形柱状，其横截面呈圆形、矩形或六边形。

13、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述金属引脚的柱面为粗糙面，粗糙度ra范围为：ra为0.2~0.4。

14、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述金属引脚与立体金属框架为一体结构。

15、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述金属框架支撑条长度相等并等距平行排布于同一平面。

16、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述金属散热片的横截面尺寸不小于所述芯片的横截面尺寸。

17、本实用新型所述的应用于平面型功率器件的封装结构，所述焊接层ⅰ为cu/sn层或ni/au层。

18、有益效果

19、本实用新型一种应用于平面型功率器件的封装结构采用芯片的正面的芯片下金属凸块倒装至立体金属框架的刻蚀面上，通过芯片下金属凸块、立体金属框架的折转实现芯片与pcb直接互联，精减了封装结构，避免了传统打线工艺，降低了封装电阻，增加了电流承载能力；同时缩短了芯片与外界互联距离，增强了芯片的导电效果；其芯片背面露出，通过金属散热片pcb密接进行散热，提升了封装散热能力，提高了芯片高速运行时的稳定性，提升了产品的品质；另外，立体金属框架的金属引脚呈凹弧形柱状，增强了金属引脚和塑封材料之间的结合力，达到了增加产品可靠性的目的。

技术特征：

1.一种应用于平面型功率器件的封装结构，其特征在于，其包括芯片（10）、金属散热片（50）、立体金属框架（20）和塑封材料（90），

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属框架支撑条（21）的刻蚀面为粗糙面。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属引脚（22）的横截面呈圆形、矩形或六边形。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属引脚（22）呈凹弧形柱状。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属引脚（22）的柱面为粗糙面，粗糙度ra范围为：ra为0.2~0.4。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述金属引脚（22）与立体金属框架（20）为一体结构。

7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属框架支撑条（21）长度相等并等距平行排布于同一平面。

8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属散热片（50）的横截面尺寸不小于所述芯片（10）的横截面尺寸。

9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述焊接层ⅰ（12）为cu/sn层或ni/au层。

技术总结
本技术公开了一种应用于平面型功率器件的封装结构，属于半导体封装技术领域。其采用芯片的正面的芯片下金属凸块倒装至立体金属框架的刻蚀面上，通过芯片下金属凸块、立体金属框架的折转实现芯片与PCB直接互联，精减了封装结构，避免了传统打线工艺，降低了封装电阻，增加了电流承载能力；同时缩短了芯片与外界互联距离，增强了芯片的导电效果；其芯片背面露出，通过金属散热片与PCB密接进行散热，提升了封装散热能力，提高了芯片高速运行时的稳定性，提升了产品的品质；另外，立体金属框架的金属引脚呈凹弧形柱状，增强了金属引脚和塑封材料之间的结合力，达到了增加产品可靠性的目的。

技术研发人员：张黎
受保护的技术使用者：浙江禾芯集成电路有限公司
技术研发日：20220531
技术公布日：2024/1/12