一种功率器件以及印刷电路板的制作方法

本发明涉及半导体，特别涉及一种功率器件以及印刷电路板。

背景技术：

1、功率器件又称功率半导体，即具有处理高电压和高电流能力的功率型半导体器件。功率器件是电力电子行业的核心部件，不可缺少。功率器件需要在高电压、大电流、高温度下持续工作，且功率器件需要具有较低的杂散电感、低损耗和高可靠性。功率器件在温度较低的情况下可以实现低损耗，因为功率芯片的开关损耗(开关损耗包括开通损耗和关断损耗两种。开通损耗是指功率器件从截止到导通时所产生的功率损耗；关断损耗是指功率器件从导通到截止时所产生的功率损耗。)与温度成正比。且功率器件的工作温度与其可靠性息息相关，工作温度升高，可靠性下降。

2、现有技术中的功率器件，通常包括塑封层、金属引线、芯片和引线框架，芯片粘接或焊接在引线框架的表面，金属引线把芯片上的电路结构连接到作为框架封装的管脚上，最后经过树脂等塑封材料形成的塑封层对其进行塑封并利用冲压机成型切割做成所要的成品结构。上述结构的功率器件，功率器件的一面可以设置散热器，功率器件通过该散热器进行散热，具有散热效果差的缺陷，影响功率器件的可靠性。而且，功率器件采用引线框架作为支撑，通过金属引线把芯片上的电路结构连接到管脚上，金属引线的长度较长，功率器件具有较高的杂散电感，干扰功率器件的正常工作。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种功率器件以及印刷电路板，以解决或部分解决现有的功率器件具有散热效果差，且具有较高的杂散电感的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供一种功率器件，该功率器件包括第一框架、第二框架、绝缘体、芯片和传导件；所述芯片的一面包括第一电性接点和第二电性接点，所述第一电性接点和所述第二电性接点相间隔布置，所述第一电性接点与所述第一框架连接，所述第二电性接点与所述传导件连接；所述芯片的相对另一面与所述第二框架连接；所述绝缘体连接于所述第一框架、所述第二框架和所述传导件之间，以绝缘所述第一框架、所述第二框架和所述传导件；所述第一框架、所述第二框架、所述传导件均用作所述芯片的外接口，且所述第一框架和所述第二框架用于热量传导。

4、可选的，所述第一框架背离所述芯片的表面为第一外接面；所述第二框架具有延伸部，所述延伸部背离所述第二框架的端面为第二外接面；所述传导件背离所述芯片的表面为第三外接面；所述第一外接面、所述第二外接面和所述第三外接面均位于所述芯片同一侧。

5、可选的，所述第一外接面、所述第二外接面和所述第三外接面均位于同一平面内。

6、可选的，所述第一框架呈扁长方体状结构。

7、可选的，所述第二框架呈l型结构，所述l型结构的上端面为所述第二外接面，所述l型结构的槽内设有所述第一框架和所述芯片，所述l型结构的槽底与所述芯片连接。

8、可选的，所述第二框架呈扁长方体状结构，所述第二框架具有至少两个所述延伸部；所述第二框架与所述芯片连接的表面的外周与至少两个所述延伸部连接，所述第二框架与所述芯片连接的表面和至少两个所述延伸部合围成的空间内设有所述第一框架和所述芯片。

9、可选的，所述第一框架设有至少一个通孔，所述传导件具有至少一个，所述传导件一一对应的穿设于所述通孔内，且所述传导件与所述通孔的孔壁之间具有间隙，所述间隙设有所述绝缘体。

10、可选的，所述传导件设有一个，所述第一框架为集电极，所述第二框架为发射极，所述传导件为栅极。

11、可选的，所述传导件为柱状结构。

12、可选的，所述芯片与所述第二框架的连接面积、所述芯片与所述第一框架的连接面积、所述芯片与所述传导件的连接面积依次减小。

13、可选的，所述绝缘体为塑封体。

14、第二方面，本发明实施例提供一种印刷电路板，该印刷电路板包括板本体和功率器件，所述板本体与所述功率器件连接，所述功率器件为如上述的功率器件。

15、相对于现有技术，本发明所述的功率器件具有以下优势：

16、本发明公开了一种功率器件，所述芯片的一面的所述第一电性接点与所述第一框架连接，所述芯片的相对另一面与所述第二框架连接；所述第一框架和所述第二框架用于热量传导。芯片的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架和第二框架进行散热，相对于芯片和功率器件通过一面进行散热的结构，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点。所述芯片与所述第一框架、所述第二框架和所述传导件连接，不使用铝线等金属引线键合，缩短功率器件内部的电路长度，可以有效的降低功率器件内部的杂散电感，从而降低功率器件内部的电磁干扰，提高工作稳定性，该功率器件适用于高频器件中。而且，所述第一框架、所述第二框架、所述传导件均用作所述芯片的外接口，不使用管脚与外部连接，功率器件不设置管脚，还具有外形尺寸小的优点，并且，降低了功率器件成本，减少功率器件占用pcb板的面积，使得pcb板上的结构更加的紧凑。

17、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种功率器件，其特征在于，所述功率器件包括第一框架(10)、第二框架(20)、绝缘体(30)、芯片(40)和传导件(50)；所述芯片(40)的一面包括第一电性接点(41)和第二电性接点(42)，所述第一电性接点(41)和所述第二电性接点(42)相间隔布置，所述第一电性接点(41)与所述第一框架(10)连接，所述第二电性接点(42)与所述传导件(50)连接；所述芯片(40)的相对另一面与所述第二框架(20)连接；所述绝缘体(30)连接于所述第一框架(10)、所述第二框架(20)和所述传导件(50)之间，以绝缘所述第一框架(10)、所述第二框架(20)和所述传导件(50)；

2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一框架(10)背离所述芯片(40)的表面为第一外接面(12)；所述第二框架(20)具有延伸部(22)，所述延伸部(22)背离所述第二框架(20)的端面为第二外接面(21)；所述传导件(50)背离所述芯片(40)的表面为第三外接面；所述第一外接面(12)、所述第二外接面(21)和所述第三外接面均位于所述芯片(40)同一侧。

3.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第一外接面(12)、所述第二外接面(21)和所述第三外接面均位于同一平面内。

4.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第一框架(10)呈扁长方体状结构。

5.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第二框架(20)呈l型结构，所述l型结构的上端面为所述第二外接面(21)，所述l型结构的槽内设有所述第一框架(10)和所述芯片(40)，所述l型结构的槽底与所述芯片(40)连接。

6.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第二框架(20)呈扁长方体状结构，所述第二框架(20)具有至少两个所述延伸部(22)；所述第二框架(20)与所述芯片(40)连接的表面的外周与至少两个所述延伸部(22)连接，所述第二框架(20)与所述芯片(40)连接的表面和至少两个所述延伸部(22)合围成的空间内设有所述第一框架(10)和所述芯片(40)。

7.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一框架(10)设有至少一个通孔(11)，所述传导件(50)具有至少一个，所述传导件(50)一一对应的穿设于所述通孔(11)内，且所述传导件(50)与所述通孔(11)的孔壁之间具有间隙，所述间隙设有所述绝缘体(30)。

8.根据权利要求1或7所述的功率器件，其特征在于，所述传导件(50)设有一个，所述第一框架(10)为集电极，所述第二框架(20)为发射极，所述传导件(50)为栅极。

9.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述传导件(50)为柱状结构。

10.根据权利要求1或9所述的功率器件，其特征在于，所述芯片(40)与所述第二框架(20)的连接面积、所述芯片(40)与所述第一框架(10)的连接面积、所述芯片(40)与所述传导件(50)的连接面积依次减小。

11.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述绝缘体(30)为塑封体。

12.一种印刷电路板，其特征在于，包括板本体和功率器件，所述板本体与所述功率器件连接，所述功率器件为如权利要求1-11中任一项所述的功率器件。

技术总结
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种功率器件以及印刷电路板。该功率器件中，芯片的一面包括第一电性接点和第二电性接点，第一电性接点和第二电性接点相间隔布置，第一电性接点与第一框架连接，第二电性接点与传导件连接；芯片的相对另一面与第二框架连接；绝缘体连接于第一框架、第二框架和传导件之间，以绝缘第一框架、第二框架和传导件；第一框架、第二框架、传导件均用作芯片的外接口，且第一框架和第二框架用于热量传导。芯片的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架和第二框架进行散热，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点。

技术研发人员：王令
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24