CN109860129A - 电子元器件 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于半导体技术领域，提供了一种电子元器件，包括衬底、设于衬底上的芯片、与芯片电性相连的引脚、一端贴合于芯片顶面的导电片和固化成型于衬底上以支撑引脚与导电片的胶座，胶座上对应设有露出导电片的另一端的开窗，引脚的一端固定于胶座中并与芯片电性相连，另一端伸出胶座。通过胶座可将衬底、芯片、引脚和导电片分别胶装固定，导电片设置在胶座开设的开窗中，导电片的一端与芯片的顶面相贴合，另一端露出该开窗，芯片的两相对侧面分别与导电片和衬底相贴合，芯片的一部分热量可传递至衬底并扩散，另一部分热量可传递至导电片并扩散，因此芯片的热量可从其两侧得以扩散，使得芯片的散热效果好，电子元器件的使用寿命长。
Description
技术领域
本发明适用于半导体技术领域，更具体地说，是涉及一种电子元器件。
背景技术
半导体器件指常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的物体，由于其导电 性可受控制，范围从绝缘体至导体之间，因而广泛应用于电子设备技术领域中。
现有的半导体器件主要是通过芯片自带的金属片将热量传递给与之贴合的 PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上，进而将热量传递至周边部件以实 现散热。由于半导体器件仅能实现单方面的一侧散热，这就使得半导体器件的 散热效果差，从而会影响半导体器件的工作性能与效率，温度过高甚至会烧毁 芯片，严重影响半导体器件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子元器件，以解决现有技术中存在的半导体 器件的散热效果差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电子元器件，包括 衬底、设于所述衬底上的芯片、与所述芯片电性相连的引脚、一端贴合于所述 芯片顶面的导电片和固化成型于所述衬底上以密封固定所述引脚与所述导电片 的胶座，所述胶座上对应设有露出所述导电片的另一端的开窗，所述引脚的一 端密封固定于所述胶座中，且所述引脚的一端与所述芯片电性相连，所述引脚 的另一端伸出所述胶座。
进一步地，所述导电片包括露出所述开窗的第一段、于所述第一段的一端 朝向靠近所述芯片的方向弯折的第二段和于所述第二段的自由端平行于所述第 一段并朝向远离所述第一段的方向弯折的第三段，所述第二段垂直于所述第一 段，所述第二段垂直于所述第三段，所述第三段贴合于所述芯片的顶面。
进一步地，所述电子元器件还包括贴合于所述第一段顶面的导热散热片， 所述开窗包裹所述导热散热片的周边。
进一步地，所述第三段与所述导热散热片的对应端为间隔设置。
进一步地，所述衬底包括基板和分别设于所述基板两端的连接板，所述芯 片设于所述基板上。
进一步地，各所述连接板包括于所述基板的对应端朝向所述芯片的方向弯 折的第一节、于所述第一节的自由端朝向远离所述芯片的方向弯折的第二节和 于所述第二节的自由端朝向所述基板的方向弯折的第三节，所述第一节垂直于 所述基板，所述第二节垂直于所述第一节，所述第三节垂直于所述第二节。
进一步地，所述衬底还包括分别设于所述基板两端的连接条，各所述连接 条的一端设于所述基板上，各所述连接条的另一端伸出所述胶座。
进一步地，所述引脚包括一端与所述芯片电性相连的第一接线脚，所述第 一接线脚的另一端伸出所述胶座。
进一步地，所述引脚还包括一端与所述芯片电性相连的第二接线脚，所述 第二接线脚的一端伸出所述胶座，所述第一接线脚与所述第二接线脚间隔设置。
进一步地，所述第二接线脚的长度大于所述第一接线脚的长度。
本发明提供的电子元器件的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过 胶座可将衬底、芯片、引脚和导电片分别胶装固定，导电片设置在胶座开设的 开窗中，导电片的一端与芯片的顶面相贴合，另一端露出该开窗，芯片的两相 对侧面分别与导电片和衬底相贴合，芯片的一部分热量可传递至衬底并扩散， 另一部分热量可传递至导电片并扩散，因此芯片的热量可从其两侧得以扩散， 使得芯片的散热效果好，电子元器件的使用寿命长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技 术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳 动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电子元器件的正面结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的电子元器件的背面结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的电子元器件的主视图；
图4为本发明实施例一提供的电子元器件的爆炸示意图；
图5为图3中A-A方向的剖视图；
图6为本发明实施例一提供的导电片的结构示意图；
图7为本发明实施例一提供的胶座的芯片与衬底连接的结构示意图；
图8为本发明实施例一提供的第一接线脚的结构示意图；
图9为本发明实施例一提供的第二接线脚的结构示意图；
图10为本发明实施例一提供的胶座的结构示意图一；
图11为本发明实施例一提供的胶座的结构示意图二；
图12为本发明实施例二提供的电子元器件的正面结构示意图；
图13为本发明实施例二提供的电子元器件的背面结构示意图。
其中，图中各附图主要标记：
1-芯片；
2-衬底；21-基板；211-槽位；22-连接板；221-第一节；222-第二节；223- 第三节；23-连接条；
3-引脚；31-第一接线脚；311-第一截；312-第二截；313-第三截；314-伸出 端；32-第二接线脚；321-第一片；322-第二片；323-第三片；324-延伸端；
4-胶座；40-开窗；41-第一凹槽；42-第二凹槽；43-开孔；44-定位孔；45- 容置槽；46-缺口；47-支撑块；
51-导热散热片；52-导电片；521-第一段；522-第二段；523-第三段；
6-导体。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可 以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连 接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元 件上。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解 为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定 有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更 多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另 有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、 “水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是 可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接 相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件 的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上 述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
请一并参阅图1至图11，现对本发明实施例一提供的电子元器件进行说明。 该电子元器件包括衬底2、设置在衬底2上的芯片1、与芯片1电性相连的引脚 3、一端贴合于芯片1顶面的导电片52和固化成型于衬底2上以支撑引脚3与 导电片52的胶座4，胶座4上对应设有露出该导电片52的另一端的开窗40， 该开窗40可将导电片52的周边包裹固定；引脚3的一端固定于胶座4中，该 端与芯片1电性连接，引脚3的另一端伸出胶座4，以便与外部设备电性连接。
芯片1位于导电片52与衬底2之间的位置，且芯片1的顶面与导电片52 的底面贴合，芯片1的底面与衬底2的顶面贴合，导电片52的顶面露出胶座4 的开窗40，衬底2的底面可设置在PCB板上。如此，芯片1的热量可分别传 递至导电片52和衬底2并扩散，因而该电子元器件可从胶座4的两侧对芯片1 进行散热，进而可提高芯片1的散热效率，提高电子元器件使用性能及延长使 用寿命。
上述胶座4可选为环氧树脂材料固化成型，也可以由其它绝缘材料制成， 在此不作唯一限定。
上述导电片52可为由高导电金属材料制成的金属片或者金属线，用于导热 和导电，如铝、铜、金、银、镍等材料。在其它实施例中，也可以将其用导线 替代，实现导电功能，在此不作唯一限定。
上述电子元器件的型号为TDP0405-4，其中，TDP(Thermal Design Power， 散热设计功耗)指封装名称；0405指封装尺寸，具体为宽4长5，单位值可根 据实际生产进行调节，如mm、cm、dm等；-4指引脚3数量，具体指本电子 元器件的引脚3数量为4个。在其它实施例中，电子元器件的尺寸大小和引脚 3的数量可以根据实际生产进行调节，在此不作唯一限定。
上述电子元器件的组装工艺为：
1、将衬底2设于型腔中，将芯片1设于型腔中；
2、将引脚3设于型腔的对应位置，并将引脚3与芯片1电性连接；
3、将导电片52设于型腔的对应位置，并与芯片1贴合；
4、在型腔中注胶密封固化形成胶座4，将衬底2、芯片1、引脚3和导电 片52密封固定。
上述电子元器件的组装工艺各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先 后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，并可根据实际生产进行调 节，而不应对本发明实施例一的实施过程构成任何限定。
该电子元器件由于可从两侧进行散热，因此该电子元器件可实现正反两面 使用，在此不作唯一限定。
本发明提供的电子元器件，与现有技术相比，本发明通过胶座4可将衬底 2、芯片1、引脚3和导电片52分别胶装固定，导电片52设置在胶座4开设的 开窗40中，导电片52的一端与芯片1的顶面相贴合，另一端露出该开窗40， 芯片1的两相对侧面分别与导电片52和衬底2相贴合，芯片1的一部分热量可 传递至衬底2并扩散，另一部分热量可传递至导电片52并扩散，因此芯片1 的热量可从其两侧得以扩散，使得芯片1的散热效果好，电子元器件的使用寿 命长。
本发明同时降低电性内阻，增大通过电流，提高电能效率与功率；降低元 件与产品的温度。
本发明的电子元器件，相比传统器件封装减少生产原料，减化生产工艺， 从而降低其器件成本；提高生产效率等优点。
本发明的电子元器件，相比传统器件封装在生产PCBA(Printed Circuit BoardAssembly)时，无需繁琐的人工流程，100％机器生产工作；提高生产效 率；降低生产成本。
进一步地，请一并参阅图5和图6，作为本发明实施例一提供的电子元器 件的一种具体实施方式，导电片52包括露出开窗40的第一段521、于第一段 521的一端朝向靠近芯片1的方向弯折的第二段522和于第二段522的自由端 平行于第一段521并朝向远离第一段521的方向弯折的第三段523，第二段522 垂直于第一段521，第二段522垂直于第三段523，第三段523贴合于芯片1 的顶面。
具体地，导电片52呈“Z”字型结构，第三段523与芯片1的顶面平行， 第三段523在芯片1上的投影全部落在该芯片1上，且第三段523与芯片1具 有相同的长度。此结构，通过将导电片52弯折成第一段521、第二段522和第 三段523，可有效增加热量的传导热距离，可有效提高散热效率，进而提高芯 片1的传导热效率。
进一步地，请一并参阅图4和图5，作为本发明实施例一提供的电子元器 件的一种具体实施方式，该电子元器件还包括贴合于第一段521顶面的导热散 热片51，开窗40包裹导热散热片51的周边。
具体地，电子元器件以衬底2的中轴线形成左右对称分布，开窗40的数量 为两个，各开窗40中分别设置有导电片52和导热散热片51。各开窗40均呈 “L”形状，导热散热片51具有与开窗40的横截面一致的构型，便于对导热 散热片51的支撑固定。导电片52设置在导热散热片51与芯片1之间，导热散 热片51的顶面与胶座4的顶面持平，可使得电子元器件的构型方正化，导热散 热片51的底面与导电片52的第一段521的顶面贴合。可选地，导热散热片51 由铜材料制成，因而具有优良的传导热和导电性能。
此结构，通过在导电片52的第一段521上贴合设置有导热散热片51，一 方面，可延长热量的传导热路径；另一方面，将导热散热片51设置呈与开窗 40的横截面相同的构型，可增大热量的传导热面积，进而可提高芯片1的传导 热效率。
进一步地，请一并参阅图5，作为本发明实施例一提供的电子元器件的一 种具体实施方式，第三段523与导热散热片51的对应端为间隔设置。此结构， 在电子元器件注胶的过程中，填充的固化胶可流入该间隔空间中，当固化胶固 化成型为胶座4后，胶座4的一部分在该间隔空间中起到分别对导热散热片51 和导电片52的支撑固定作用，使得导热散热片51和导电片52的固定牢固。
进一步地，请一并参阅图7，作为本发明实施例一提供的电子元器件的一 种具体实施方式，衬底2包括基板21和分别设于基板21两端的连接板22，芯 片1设于基板21上。此结构，通过在基板21的两端分别设置连接板22，芯片 1的热量传递至基板21后，基板21又可将热量分别传递至各连接板22进行扩 散，可增大热量的传递面积，进而可提高芯片1的散热效果。
可选地，该连接板22可采用中空结构。当然，在其它实施例中，该连接板 22也可以采用实心结构，连接板22可以与胶座4的顶面或者底面持平，连接 板22不限长度、宽度、厚度、形状等，在此不作唯一限定。
基板21上且位于芯片1的周边设置有槽位211，可防湿，防漏气，增加接 触面积，便于电子元器件的密封于固定。
进一步地，请一并参阅图7，作为本发明实施例一提供的电子元器件的一 种具体实施方式，各连接板22包括于基板21的对应端朝向芯片1的方向弯折 的第一节221、于第一节221的自由端朝向远离芯片1的方向弯折的第二节222 和于第二节222的自由端朝向基板21的方向弯折的第三节223，第一节221垂 直于基板21，第二节222垂直于第一节221，第三节223垂直于第二节222。
具体地，固化成型后的胶座4上具有用于支撑各连接板22的缺口46，各 缺口46的两端分别设有用于支撑对应连接板22的第二节222的支撑块47。此 结构，各缺口46中的两个支撑块47可将对应连接板22的第二节222的两端支 撑，两个支撑块47分别与缺口46的内侧壁间隔设置，便于各连接板22的第一 节221穿过。
此结构，通过将连接板22弯折成第一节221、第二节222和第三节223， 一方面，便于对衬底2的支撑固定；另一方面，可延长热量的传递路径，提高 芯片1的热量扩散效率。
进一步地，请一并参阅图7，作为本发明实施例一提供的电子元器件的一 种具体实施方式，衬底2还包括分别设于基板21两端的连接条23，各连接条23的一端设于基板21上，各连接条23的另一端伸出胶座4。
具体地，连接条23优选为由铜材料制成，固化成型后的胶座4上具有与各 连接条23对应且供对应连接条23穿过的开孔43。此结构，一方面，各连接条 23穿过对应开孔43设置，可有效将衬底2和芯片1支撑；另一方面，衬底2 上的热量也可传递至连接条23并进行扩散，进而提高散热效果。
进一步地，请一并参阅图4和图8，作为本发明实施例一提供的电子元器 件的一种具体实施方式，引脚3包括一端与芯片1电性相连的第一接线脚31， 第一接线脚31的另一端伸出胶座4。
具体地，第一接线脚31包括固定在胶座4上的第一截311、于第一截311 的一端朝芯片1的方向弯折的第二截312和于第二截312的自由端朝远离第一 截311的方向弯折的第三截313，第一截311垂直于第二截312，第二截312 垂直于第三截313，该第三截313与第一截311平行设置。第一截311通过导 体6与芯片1电性连接，第一截311的一端伸出有伸出端314，便于对第一接 线脚31的支撑固定；第三截313伸出胶套4的对应端，用于与外部器件相连。
第一接线脚31的数量为两个，分别位于衬底2的两侧，便于与不同方位的 外部器件进行连接；第一接线脚31为由铜材料制成的导电体，从而具有优良的 传导热和导电性能。
该导体6可为导线、导电片等具有导电性能的金属片。在本实施例一中， 该导体6由铜材料制成。
进一步地，请一并参阅图4和图9，作为本发明实施例一提供的电子元器 件的一种具体实施方式，引脚3还包括一端与芯片1电性相连的第二接线脚32， 第二接线脚32的一端伸出胶座4，第一接线脚31与第二接线脚32间隔设置。
具体地，第二接线脚32包括与导电片52的第一段521贴合的第一片321、 于第一片321的一端朝向衬底2的方向弯折的第二片322和于第二片322的自 由端朝远离第一片321的方向弯折的第三片323，第一片321垂直于第二片322， 第二片322垂直于第三片323，第一片321平行于第三片323，第一片321的一 端伸出有延伸端324，便于对第二接线脚32的支撑固定。
第二接线脚32的数量为两个，且分别位于衬底2的两侧，各第二接线脚 32与对应的第一接线脚31之间为间隔设置，各连接条23设于对应第二接线脚 32与对应第一接线脚31之间的位置，且第一接线脚31和第二接线脚32处于 同一平面上，各连接条23的高度高于第一接线脚31或者第二接线脚32。
第二接线脚32通过导电片52与芯片1电性连接，不仅具有导电性能，而 且还能实现有效的热传导，进而可提高对芯片1的散热。第二接线脚32为由铜 材料制成的导电体，从而具有优良的传导热和导电性能。
进一步地，请一并参阅图4，作为本发明实施例一提供的电子元器件的一 种具体实施方式，第二接线脚32的长度大于第一接线脚31的长度。此结构， 第二接线脚32具有比第一接线脚31更好的热传导和导电性能。将第一接线脚 31和第二接线脚32经多次折弯设置，可有效延长热量的传递路径，进而提高 传热效果。
请一并参阅图10和图11，固化成型后的胶座4上具有用于支撑第一接线 脚31的第一凹槽41和用于支撑第二接线脚32的第二凹槽42，使得第一接线 脚31和第二接线脚32的固定牢固，同时便于电子元器件的外观结构设计方正， 整体外观效果好。
请一并参阅图10和图11，固化成型后的胶座4上具有用于支撑芯片1的 定位孔44和用于支撑基板21的容置槽45，定位孔44与容置槽45连通，芯片 1设置在该定位孔44中，基板21设置在该容置槽45中，便于对芯片1和基板 21的精确拆装和维护。
实施例二：
请一并参阅图12和图13，现对本发明实施例二提供的电子元器件进行说 明。该实施例二与实施例一的区别在于：1、取消了导热散热片51和导电片52 的结构设计，简化生产工序，降低成本；2、将实施例一提供的电子元器件具有 基板21的一面作为本实施例提供的电子元器件的正面，将实施例一提供的电子 元器件的正面作为本实施例提供的电子元器件的背面；3、连接条23与各引脚 3位于同一平面上。本实施例二是通过基板21、两侧的连接条23、第一接线脚 41及第二接线脚42进行散热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
Claims (10)
1.电子元器件，其特征在于：包括衬底、设于所述衬底上的芯片、与所述芯片电性相连的引脚、一端贴合于所述芯片顶面的导电片和固化成型于所述衬底上以密封固定所述引脚与所述导电片的胶座，所述胶座上对应设有露出所述导电片的另一端的开窗，所述引脚的一端密封固定于所述胶座中，且所述引脚的一端与所述芯片电性相连，所述引脚的另一端伸出所述胶座。
2.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述导电片包括露出所述开窗的第一段、于所述第一段的一端朝向靠近所述芯片的方向弯折的第二段和于所述第二段的自由端平行于所述第一段并朝向远离所述第一段的方向弯折的第三段，所述第二段垂直于所述第一段，所述第二段垂直于所述第三段，所述第三段贴合于所述芯片的顶面。
3.如权利要求2所述的电子元器件，其特征在于：所述电子元器件还包括贴合于所述第一段顶面的导热散热片，所述开窗包裹所述导热散热片的周边。
4.如权利要求3所述的电子元器件，其特征在于：所述第三段与所述导热散热片的对应端为间隔设置。
5.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述衬底包括基板和分别设于所述基板两端的连接板，所述芯片设于所述基板上。
6.如权利要求5所述的电子元器件，其特征在于：各所述连接板包括于所述基板的对应端朝向所述芯片的方向弯折的第一节、于所述第一节的自由端朝向远离所述芯片的方向弯折的第二节和于所述第二节的自由端朝向所述基板的方向弯折的第三节，所述第一节垂直于所述基板，所述第二节垂直于所述第一节，所述第三节垂直于所述第二节。
7.如权利要求6所述的电子元器件，其特征在于：所述衬底还包括分别设于所述基板两端的连接条，各所述连接条的一端设于所述基板上，各所述连接条的另一端伸出所述胶座。
8.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于：所述引脚包括一端与所述芯片电性相连的第一接线脚，所述第一接线脚的另一端伸出所述胶座。
9.如权利要求8所述的电子元器件，其特征在于：所述引脚还包括一端与所述芯片电性相连的第二接线脚，所述第二接线脚的一端伸出所述胶座，所述第一接线脚与所述第二接线脚间隔设置。
10.如权利要求9所述的电子元器件，其特征在于：所述第二接线脚的长度大于所述第一接线脚的长度。
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