本申请涉及一种多路负载点电源金属陶瓷封装构造，包括陶瓷电路板、多个电源芯片、顶盖以及多个初始电性独立的裁剪支撑线。多个电源芯片设置于陶瓷电路板上；顶盖设置于陶瓷电路板上以气闭密封电源芯片；多个初始电性独立的裁剪支撑线设置于陶瓷电路板的下表面的四周边缘，用于封装制程中裁剪前支撑陶瓷电路板，裁剪支撑线延伸出陶瓷电路板的部位弯折形成QFP引脚。通过采用上述技术方案，弯折成型的QFP引脚具有较好的结构强度不易折断，且无需使用导热系数较低的粘胶安装，既优化了多路负载点电源的生产工艺，又能够提升了多路负载点电源的散热性，从而实现具有较好散热效果的高集成度的多路负载点电源。集成度的多路负载点电源。集成度的多路负载点电源。
【技术实现步骤摘要】
多路负载点电源金属陶瓷封装构造及其制造工艺
[0001]本申请涉及半导体器件的
，特别是涉及一种多路负载点电源金属陶瓷封装构造。
技术介绍
[0002]负载点电源（Point of Load）为靠近负载设置，用于向多种高性能半导体器件提供不同额定电压的电源装置。
[0003]随着航空航天、军工等领域电子产品的发展趋势，DC/DC变换器产品逐渐朝着大功率、多路集成、小型化、高密度的方向发展。传统的DC/DC变换器多以双列直插、扁平封装、LGA、BGA的封装形式为主，一般可兼容输出1～4路电压，电路存在着占板面积大、集成度低、成本高等缺点。通过SiP封装的设计能最大限度地优化产品内部组装密度、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本。SiP是从封装的立场出发，将多个不同功能的芯片、无源器件等组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，目前电子行业内多以PCB为载体，BGA、LGA、QFN的封装形式为主流。
[0004]目前，在现有的高性能芯片难以取得的情况下，采用QFP（Quad Flat Package）封装技术直接将多种不同输出电压的电源芯片封装于负载点电源中，会导致负载点电源内部芯片散热困难，导致电路元件损毁。而为了保证散热效果，将电路元件隔离设置，又会导致负载点电源体积庞大，集成度低。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对现有的多路负载点电源散热效果差、体积庞大且集成度低的问题，提供一种新型的多路负载点电源金属陶瓷封装构造。
[0006]一种多路负载点电源金属陶瓷封装构造，包括陶瓷电路板、多个电源芯片、顶盖以及多个初始电性独立的裁剪支撑线。其中，陶瓷电路板具有上表面与相对的下表面，所述上表面包括非中心排布的多个安装区；多个电源芯片设置于所述陶瓷电路板的上表面的安装区；顶盖设置于所述陶瓷电路板上，以气闭密封所述电源芯片；多个初始电性独立的裁剪支撑线设置于所述陶瓷电路板的下表面的四周边缘，用于封装制程中裁剪前支撑所述陶瓷电路板，所述裁剪支撑线延伸出所述陶瓷电路板的部位弯折形成QFP引脚。
[0007]通过采用上述技术方案，多个电源芯片设置于陶瓷电路板表面的多个非中心排布的安装区，避免功耗较大的电源芯片集中设置造成散热困难。同时，陶瓷电路板与传统的PCB热膨胀系数不同，相较于LGA引脚,QFP引脚能够较好地适应热膨胀，其结构强度也相对较高不容易折断。然而，传统的QFP引脚使用粘胶进行安装，粘胶相对散热性差。通过将裁剪支撑线中延伸出陶瓷电路板的部位弯折形成QFP引脚，无需使用粘胶安装QFP引脚，既优化了多路负载点电源的生产工艺，又能够提升了多路负载点电源的散热性，从而实现具有较好散热效果的高集成度的多路负载点电源。
[0008]在其中一个实施例中，所述陶瓷电路板的下表面的中央设置有金属散热层，所述
金属散热层的纵向投影完全重合于所述安装区，所述金属散热层的边角处设置有辨识点。
[0009]通过采用上述技术方案，金属散热层直接设置于陶瓷电路板下表面，并且与安装区的纵向投影完全重合。当多个电源芯片工作时，产生的热量能够通过陶瓷电路板传递至金属散热层上进行快速地散热，以进一步提高多路负载点电源的散热性。同时，金属散热层的边角处设置有辨识点以用于分辨多路负载点电源的安装方向。
[0010]在其中一个实施例中，所述金属散热层开设有十字形的应力吸收槽。
[0011]通过采用上述技术方案，在散热过程中，由于陶瓷电路板上各处电路元件的功率不同，对应于金属散热层的各处受热也因此不均匀，在金属散热层内部产生形变应力。十字形的应力吸收槽将金属散热层划分界定为4个区域，每个区域上产生的形变应力均可以传递至最近的应力吸收槽内壁，应力吸收槽内产生形变以释放应力，从而防止金属散热层应力积聚产生形变破坏。
[0012]在其中一个实施例中，所述多路负载点电源金属陶瓷封装构造还包括设置于所述电路表面上的被动元件，所述被动元件包括相对功率较大的第一SMD器件以及相对功率较小的第二SMD器件，所述第二SMD器件与所述应力吸收槽的位置部分重合，所述第一SMD器件组件分散设置于所述陶瓷电路板的周边位置。
[0013]通过采用上述技术方案，将功率相对较大的第一SMD器件设置于陶瓷电路板周边位置，使得能够产生的大热量能够快速传递至陶瓷电路板外进行散热。相对功率较小的第二SMD器件设置于陶瓷电路板内靠近金属散热层应力吸收槽的部分，以将能够直接向金属散热层进行散热的位置留给其他功率较大的电子元件进行散热，从而在整体上优化多路负载点电源的内部热场分布，提高多路负载点电源的散热性。
[0014]在其中一个实施例中，所述陶瓷电路板的四周边缘周向设置有封口环挡，所述顶盖可维修地设置于所述封口环挡背离所述陶瓷电路板的一侧。
[0015]通过采用上述技术方案，顶盖可维修地设置于封口换挡上，以实现气闭密封电源芯片。多路负载点电源内部设置有许多高度集成化的电子元件，因此总可能有部分电子元件产生故障，导致产品总体良率不高。而当多路负载点电源内的部分器件出现故障导致无法正常运行时，顶盖能够通过工具拆卸，以对多路负载点电源内的电子元件进行测试、维修以及更换，从而提高产品良率。
[0016]在其中一个实施例中，所述陶瓷电路板、所述封口环挡及所述顶盖合围形成密闭所述电源芯片的容置空间，所述容置空间内填充有氮气。
[0017]通过采用上述技术方案，在用于密闭电源芯片的容置空间内填充氮气，能够保护电源芯片及其他电子元件不被空气腐蚀氧化，从而提高电子元件的使用寿命，整体上提高多路负载点电源内的使用可靠性。同时，相较于传统封装中用粘胶填充容置空间，填充氮气以进行保护还具有较好的散热效果，进一步提高多路负载点电源内的散热性。
[0018]在其中一个实施例中，所述电源芯片的数量不少于9个，任一所述电源芯片的面积与所述陶瓷电路板表面的面积之比不高于5%，所述电源芯片的总面积与所述陶瓷电路板表面的面积之比不低于25%。
[0019]通过采用上述技术方案，利用多个电源芯片的数量以及单个电源芯片的面积限制，从而实现将不同输出电压的电源芯片集成于陶瓷电路板上。陶瓷电路板上高密度集成的电源芯片，能够减小陶瓷电路板的面积，使得多路负载点电源能够克服传统封装构造集
成度低、占面积大的缺点。
[0020]本申请还提供一种多路负载点电源金属陶瓷封装构造的制造工艺，包括：提供陶瓷电路板，所述陶瓷电路板具有上表面与相对的下表面，所述上表面包括非中心排布的多个安装区；设置多个初始电性独立的支撑线的内端于所述陶瓷电路板的下表面的四周边缘,所述支撑线的外端连接于框架，用于封装制程中支撑所述陶瓷电路板；基于所述支撑线的支撑，设置多个电源芯片于所述陶瓷电路板的上表面的安装区；基于所述支撑线的支撑，设置顶盖于所述陶瓷电路板上，以气闭密封所述电源芯片；裁剪所述支撑线，以分离所述陶瓷电路板与所述框架，所述支撑线残留在所述陶瓷电路板的部位还被弯折形成QFP引脚。
[0021]通过采用上述技术方案，在多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多路负载点电源金属陶瓷封装构造，其特征在于，包括：陶瓷电路板(10)，具有上表面与相对的下表面，所述上表面包括非中心排布的多个安装区；多个电源芯片(20)，设置于所述陶瓷电路板(10)的上表面的安装区；顶盖(30)，设置于所述陶瓷电路板(10)上，以气闭密封所述电源芯片(20)；多个初始电性独立的裁剪支撑线(40)，设置于所述陶瓷电路板(10)的下表面的四周边缘，用于封装制程中裁剪前支撑所述陶瓷电路板(10)，所述裁剪支撑线(40)延伸出所述陶瓷电路板(10)的部位弯折形成QFP引脚。2.根据权利要求1所述的多路负载点电源金属陶瓷封装构造，其特征在于，所述陶瓷电路板(10)的下表面的中央设置有金属散热层(11)，所述金属散热层(11)的纵向投影完全重合于所述安装区，所述金属散热层(11)的边角处设置有辨识点(11A)。3.根据权利要求2所述的多路负载点电源金属陶瓷封装构造，其特征在于，所述金属散热层(11)开设有十字形的应力吸收槽(11B)。4.根据权利要求3所述的多路负载点电源金属陶瓷封装构造，其特征在于，还包括设置于所述陶瓷电路板(10)上表面的被动元件(50)，所述被动元件(50)包括相对功率较大的第一SMD器件(51)以及相对功率较小的第二SMD器件(52)，所述第二SMD器件(52)与所述应力吸收槽(11B)的位置部分重合，所述第一SMD器件(51)组件分散设置于所述陶瓷电路板(10)的周边位置。5.根据权利要求1所述的多路负载点电源金属陶瓷封装构造，其特征在于，所述陶瓷电路板(10)的四周边缘周向设置有封口环挡(12)，所述顶盖(30)可维修地设置于所述封口环挡(12)背离所述陶瓷电路板(10)的一侧。6.根据权利要求5所述的多路负载点电源金属陶瓷封装构造，其特征在于，所述陶瓷电路板(10)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘建男，于长存，李坤鹏，侯君，
申请(专利权)人：北京七星华创微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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