一种具有增强散热设计的TO封装结构制造技术

本发明专利技术涉及一种具有增强散热设计的TO封装结构，包括：第一散热板、功率芯片、第二散热板、管脚、若干功能引线和若干散热引线，其中，第一散热板上设置有芯片载片区，功率芯片设置在芯片载片区上；第二散热板设置在功率芯片上方；功率芯片通过功能引线与管脚连接；散热引线的第一端键合在功率芯片上，第二端键合在芯片载片区上形成第一鳍式散热结构，或者，第二端键合在功率芯片上形成第二鳍式散热结构；第一鳍式散热结构或第二鳍式散热结构通过导热材料与第二散热板粘结。本发明专利技术的功率芯片封装结构，在功率芯片上设置有与散热板粘结的鳍式散热结构，使得功率芯片上表面的散热更加高效，增强了功率芯片的散热能力。增强了功率芯片的散热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种具有增强散热设计的TO封装结构


[0001]本专利技术属于功率芯片
，具体涉及一种具有增强散热设计的TO封装结构。

技术介绍

[0002]芯片使用过程中必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降，因此，芯片需要在封装后进行使用。另外，封装后的芯片也更便于安装和运输，而且，封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥，是功率芯片制备过程中的重要步骤。封装不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。
[0003]TO封装(Transistor Outline Package)技术是一种全封闭式封装技术，是功率单片器件比较常用的微电子器件封装方式。TO封装相对于其他的封装技术，长处在于寄生参数比较小，而且成本很低，工艺也相对来说简单，使用起来更加的灵活方便，但其管脚较少，内部容量也很小，因此其热环境较差，只有背面的散热片进行高效散热。高的工作温度会导致失效率增加、可靠性降低。相关数据统计分析表明，器件工作温度每上升10℃，失效率增加一倍；并且温度的变化会导致模块各层材料因热膨胀系数的不同产生应变失效。因此如何提高TO封装的散热效能成为电力电子行业亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种具有增强散热设计的TO封装结构。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]本专利技术提供了一种具有增强散热设计的TO封装结构，包括：第一散热板、功率芯片、第二散热板、管脚、若干功能引线和若干散热引线，其中，
[0006]所述第一散热板上设置有芯片载片区，所述功率芯片设置在所述芯片载片区上；
[0007]所述第二散热板设置在所述功率芯片上方；
[0008]所述功率芯片通过所述功能引线与所述管脚连接；
[0009]所述散热引线的第一端键合在所述功率芯片上，第二端键合在所述芯片载片区上形成第一鳍式散热结构，或者，第二端键合在所述功率芯片上形成第二鳍式散热结构；
[0010]所述第一鳍式散热结构或所述第二鳍式散热结构通过导热材料与所述第二散热板粘结。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，还包括封装外壳，所述封装外壳用于对功率芯片封装器件进行保护，所述第一散热板、所述功率芯片、所述第二散热板、若干所述功能引线、若干所述散热引线以及所述管脚与所述功能引线连接的部分均位于所述封装外壳内部。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述功率芯片包括芯片主体、功能引线键合区和散热引线键合区，其中，
[0013]所述功能引线键合区设置在所述芯片主体上，所述功能引线的一端键合在所述功
能引线键合区，另一端连接所述管脚；
[0014]所述散热引线键合区设置在所述功能引线键合区上，所述散热引线键合在所述散热引线键合区。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述第一鳍式散热结构的弧高是其键合点之间距离的2/5
‑
1/2。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述第二鳍式散热结构的弧高是其键合点之间距离的3/4
‑
4/5。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，若干所述散热引线的键合点之间的间距，为所述键合点的最长边尺寸的1.5
‑
2.5倍。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述功能引线键合区内的键合点与所述功能引线键合区边界之间的距离，为键合设备的最小键合间距的3
‑
5倍。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述散热引线键合区内靠近所述功能引线键合区的键合点与所述功能引线键合区边界之间的距离，为键合设备的最小键合间距的3
‑
5倍。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，所述散热引线键合区内远离所述功能引线键合区的键合点与所述芯片主体边界之间的距离，为键合设备的最小键合间距的4
‑
5倍。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022]1、本专利技术的具有增强散热设计的TO封装结构，设置有散热引线，散热引线键合在功率芯片上形成鳍式散热结构，鳍式散热结构通过导热材料与散热板粘结，使得功率芯片上表面的散热更加高效，增强了功率芯片的散热能力；
[0023]2、本专利技术的具有增强散热设计的TO封装结构，在功率芯片上设置有功能引线键合区和散热引线键合区，避免了将功能引线和散热引线在功率芯片上的同一金属面上键合，而造成的功率芯片可靠性降低的现象；
[0024]3、本专利技术的具有增强散热设计的TO封装结构，结构简单，易于批量加工，而且使用方便，工程应用可实施性较佳。
[0025]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种具有增强散热设计的TO封装结构的侧视图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的一种功率芯片的结构示意图；
[0028]图3是本专利技术实施例提供的一种功率芯片的上表面示意图；
[0029]图4是本专利技术实施例提供的另一种功率芯片的结构示意图。
[0030]附图标记说明
[0031]100
‑
第一散热板；101
‑
芯片载片区；200
‑
功率芯片；201
‑
芯片主体；202
‑
功能引线键合区；203
‑
散热引线键合区；300
‑
第二散热板；400
‑
管脚；500
‑
功能引线；600
‑
散热引线；700
‑
封装外壳；A1
‑
第一鳍式散热结构；A2
‑
第二鳍式散热结构。
具体实施方式
[0032]为了进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本专利技术提出的一种具有增强散热设计的TO封装结构进行详细说明。
[0033]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的技术方案加以限制。
[0034]实施例一
[0035]请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种具有增强散热设计的TO封装结构的侧视图。如图所示，本实施例的具有增强散热设计的TO封装结构，包括：第一散热板100、功率芯片20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有增强散热设计的TO封装结构，其特征在于，包括：第一散热板(100)、功率芯片(200)、第二散热板(300)、管脚(400)、若干功能引线(500)和若干散热引线(600)，其中，所述第一散热板(100)上设置有芯片载片区(101)，所述功率芯片(200)设置在所述芯片载片区(101)上；所述第二散热板(300)设置在所述功率芯片(200)上方；所述功率芯片(200)通过所述功能引线(500)与所述管脚(400)连接；所述散热引线(600)的第一端键合在所述功率芯片(200)上，第二端键合在所述芯片载片区(101)上形成第一鳍式散热结构(A1)，或者，第二端键合在所述功率芯片(200)上形成第二鳍式散热结构(A2)；所述第一鳍式散热结构(A1)或所述第二鳍式散热结构(A2)通过导热材料与所述第二散热板(300)粘结。2.根据权利要求1所述的具有增强散热设计的TO封装结构，其特征在于，还包括封装外壳(700)，所述封装外壳(700)用于对功率芯片封装器件进行保护，所述第一散热板(100)、所述功率芯片(200)、所述第二散热板(300)、若干所述功能引线(500)、若干所述散热引线(600)以及所述管脚(400)与所述功能引线(500)连接的部分均位于所述封装外壳(700)内部。3.根据权利要求1所述的具有增强散热设计的TO封装结构，其特征在于，所述功率芯片(200)包括芯片主体(201)、功能引线键合区(202)和散热引线键合区(203)，其中，所述功能引线键合区(202)设置在所述芯片主体(201)上，所述功能引线(500)的一端键合在所述功能引线键合区(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：马凯，
申请(专利权)人：上海先积集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：