CN110416165B - 管壳封装结构及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管壳封装结构及封装方法,所述管壳封装结构包括绝缘环及封装于绝缘环内的金属法兰,所述绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔,所述金属法兰固定于绝缘环的内腔中,绝缘环的第一表面和第二表面上分别封装有金属翅片和金属片,所述金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽。本发明中金属法兰与绝缘环粘合固定,在金属法兰外壁与绝缘环内壁之间设置导胶槽,可以控制粘合过程中的溢胶,避免胶溢至贴片区影响芯片贴片,大大提高了封装质量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域,特别是涉及一种管壳封装结构及封装方法。
背景技术
功率半导体器件封装管壳对整个晶体管的电学和热力学性能影响关系重大。封装管壳为管芯工作提供与外部电路连接的电学通路和散热路径,是保证半导体器件正常工作的重要支撑部分。随着现代通信系统的不断发展,对用于通信电路中的功率放大电路的性能指标也提出了更高的要求。为适应高工作带宽的应用要求,需要在射频电路结构和匹配电路等方面进行优化设计。
现有技术中半导体封装管壳通常包含金属法兰、陶瓷环、金属翅片等,金属法兰、陶瓷环、金属翅片依次钎焊组成陶瓷管壳,此管壳制作方法中,钎焊工艺复杂使得管壳生产良率低且生产成本高,最终影响封装成本。管壳结构中内腔深度固定,芯片到管壳翅片距离大,打线长导致高频阻抗大。
在一些封装方法中,通过绝缘胶对金属法兰和陶瓷环进行粘合。当金属法兰与陶瓷环使用绝缘胶粘合时,金属法兰与陶瓷环的结合处容易溢胶到贴片区,影响封装贴片。
因此,针对上述技术问题,有必要提供一种管壳封装结构及封装方法。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种管壳封装结构及封装方法,以解决封装过程中绝缘环与法兰的溢胶现象。
为了实现上述目的,本发明一实施例提供的技术方案如下:
一种管壳封装结构,所述管壳封装结构包括绝缘环及封装于绝缘环内的金属法兰,所述绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔,所述金属法兰固定于绝缘环的内腔中,绝缘环的第一表面和第二表面上分别封装有金属翅片和金属片,所述金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘环的内壁呈阶梯状分布,包括第一内壁、第二内壁及连接第一内壁和第二内壁的第一台面;金属法兰的外壁呈阶梯状分布,包括第一外壁、第二外壁及连接第一外壁和第二外壁的第二台面。
作为本发明的进一步改进,所述第一台面和第二台面通过绝缘胶粘合固定。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘环的第一内壁与金属法兰的第一外壁之间形成有第一导胶槽,绝缘环的第二内壁与金属法兰的第二外壁之间形成有第二导胶槽。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘环的第二表面上设有若干与第二导胶槽相连通的第三导胶槽。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘环的第一内壁上和/或绝缘环的第二内壁上设有若干朝向内腔凸出的限位部。
作为本发明的进一步改进,所述金属翅片包括粘贴于绝缘环上的主体部及与主体部相连且向外延伸的若干翅片。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘环上粘贴有若干分离设置的金属片。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘环的材料为LCP,金属法兰的材料为Cu、CuW、CPC或PCM。
本发明另一实施例提供的技术方案如下:
一种管壳封装结构的封装方法,所述方法包括:
提供绝缘环,绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔;
在绝缘环的第一表面和第二表面上分别粘贴金属翅片和金属片;
在绝缘环的内腔中通过绝缘胶粘合金属法兰,金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽,以控制粘合过程中的溢胶。
本发明的有益效果是:
本发明中金属法兰与绝缘环粘合固定,在金属法兰外壁与绝缘环内壁之间设置导胶槽,可以控制粘合过程中的溢胶,避免胶溢至贴片区影响芯片贴片,大大提高了封装质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本发明一具体实施例中绝缘环的正面结构示意图;
图1b为本发明一具体实施例中绝缘环的背面结构示意图;
图1c为本发明一具体实施例中绝缘环的剖面结构示意图;
图2为本发明一具体实施例中金属翅片的平面结构示意图;
图3为本发明一具体实施例中金属片的平面结构示意图;
图4a为本发明一具体实施例中金属法兰的正面结构示意图;
图4b为本发明一具体实施例中金属法兰的背面结构示意图;
图4c为本发明一具体实施例中金属法兰的剖面结构示意图;
图5a为本发明一具体实施例中绝缘环上粘贴金属翅片和金属片后的正面结构示意图;
图5b为本发明一具体实施例中绝缘环上粘贴金属翅片和金属片后的背面结构示意图;
图5c为本发明一具体实施例中绝缘环上粘贴金属翅片和金属片后的剖面结构示意图;
图6a为本发明一具体实施例中管壳封装结构的正面结构示意图;
图6b为本发明一具体实施例中管壳封装结构的背面结构示意图;
图6c为本发明一具体实施例中管壳封装结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种管壳封装结构,包括绝缘环及封装于绝缘环内的金属法兰,绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔,金属法兰固定于绝缘环的内腔中,绝缘环的第一表面和第二表面上分别封装有金属翅片和金属片,金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽。
本发明还公开了一种管壳封装结构的封装方法,包括:
提供绝缘环,绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔;
在绝缘环的第一表面和第二表面上分别粘贴金属翅片和金属片;
在绝缘环的内腔中通过绝缘胶粘合金属法兰,金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽,以控制粘合过程中的溢胶。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
参图1a至1c所示为本发明一具体实施例中绝缘环的结构示意图,绝缘环10大致呈长方形,材料为液晶高分子聚合物LCP,其内部设有中空的内腔101,内腔101用于封装金属法兰。本发明中以绝缘环的长度方向为纵向、宽度方向为横向进行说明。
具体地,绝缘环10包括相对设置的第一表面(上表面)11和第二表面(下表面)12,第一表面11和第二表面12相对平行分布,第一表面11的面积大于第二表面12的面积。
绝缘环10的内壁呈阶梯状分布,包括第一内壁131、第二内壁132及连接第一内壁131和第二内壁132的第一台面133。其中,第一内壁131与第一表面11垂直分布,第二内壁132与第二表面12垂直分布,第一台面133与第一内壁131和第二内壁132均垂直分布。
进一步地,第二表面12上包括若干用于封装金属片的封装区域,包括沿纵向分布的第一封装区域1211和第二封装区域1212、以及沿横向分布的第三封装区域1213和第四封装区域1214,第一封装区域1211和第二封装区域1212对称分布,第三封装区域1213和第四封装区域1214对称分布。
本实施例中绝缘环第二表面上第三封装区域1213和第四封装区域1214的两侧对应设有凹陷设置的第三导胶槽122。
优选地,绝缘环10的第二内壁132上设有若干朝向内腔101凸出的限位部13,本实施例中包括2个对称分布的限位柱13,用于在宽度方向上对封装于内腔101内的金属法兰进行限位。
参图2所示为本实施例中金属翅片20的结构示意图,金属翅片20包括粘贴于绝缘环第一表面11上的主体部21及与主体部21相连且向外延伸的若干翅片22。
参图3所示为本实施例中金属片30的结构示意图,金属片包括分离设置的第一金属片31、第二金属片32、第三金属片33及第四金属片34,具体地,第一金属片31、第二金属片32、第三金属片33及第四金属片34分别封装于第一封装区域1211、第二封装区域1212、第三封装区域1213及第四封装区域1214上。
参图4a至4c所示为本实施例中金属法兰40的结构示意图,材料为纯Cu、钨铜复合材料CuW、CPC材料、或PCM材料等,金属法兰40的结构与绝缘环10中内腔101的结构相当。
具体地,金属法兰40包括相对设置的第三表面(上表面)41和第四表面(下表面)42,第三表面41和第四表面42相对平行分布,第三表面41和第四表面42均呈长方形,且第三表面41的面积小于第四表面42的面积。芯片在封装时贴装于第三表面41上。
进一步地,金属法兰的外壁呈阶梯状分布,包括第一外壁431、第二外壁432及连接第一外壁431和第二外壁432的第二台面433。
本实施例中管壳封装结构的封装方法,具体包括:
提供图1a至1c所示的绝缘环10,绝缘环10包括相对设置的第一表面11和第二表面12,绝缘环10内设有中空的内腔101;
参图5a至5c所示,在绝缘环10的第一表面11和第二表面12上分别粘贴图2所示的金属翅片20和图3所示的金属片30;
参图6a至6c所示,在绝缘环10的内腔101中通过绝缘胶粘合图4a至4c所示的金属法兰40,金属法兰40外壁与绝缘环10内壁之间以及绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽,以控制粘合过程中的溢胶。
本实施例中金属法兰40中第三表面41的长度与绝缘环10中第一表面11上内腔101的长度相当,金属法兰40中第三表面41的宽度略小于与绝缘环10中第一表面11上内腔101的宽度。如此,在金属法兰的第一外壁431与绝缘环的第一内壁131之间形成有第一导胶槽51。
金属法兰40中第四表面42的长度与绝缘环10中第二表面12上内腔的长度相当,第四表面42的宽度与绝缘环10中两个限位部13之间的距离相当,第四表面42的宽度小于绝缘环10中第二表面12上内腔101的宽度。如此,在金属法兰的第二外壁432与绝缘环的第二内壁132之间形成有第二导胶槽52。
进一步地,绝缘环第二表面12的第三导胶槽122与第二导胶槽52相连通,且位于同一纵向方向上。
封装时,绝缘环10中的第一台面133和金属法兰40中的第二台面433通过绝缘胶粘合固定,通过上述导胶槽的设置可以将溢胶导出至封装结构之外,避免胶溢至贴片区影响芯片贴片。
应当理解的是,上述实施例仅为本发明的一优选实施例,在其他实施例中也可以不设置第三导胶槽,或者在绝缘环的第一表面上设置与第一导胶槽相连通的导胶槽,凡是在绝缘环与金属法兰之间和/或绝缘环表面上设置导胶槽的技术方案均属于本发明所保护的范围,此处不再一一举例进行说明。
另外,通过改变金属法兰的厚度及形状可有效控制管壳内腔深度(即芯片到翅片的距离),即可通过减小打线长度来减小高频阻抗。
由以上技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:
本发明中金属法兰与绝缘环粘合固定,在金属法兰外壁与绝缘环内壁之间设置导胶槽,可以控制粘合过程中的溢胶,避免胶溢至贴片区影响芯片贴片,大大提高了封装质量。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种管壳封装结构,其特征在于,所述管壳封装结构包括绝缘环及封装于绝缘环内的金属法兰,所述绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔,所述金属法兰固定于绝缘环的内腔中,绝缘环的第一表面和第二表面上分别封装有金属翅片和金属片,所述金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽,所述绝缘环的内壁呈阶梯状分布,包括第一内壁、第二内壁及连接第一内壁和第二内壁的第一台面;金属法兰的外壁呈阶梯状分布,包括第一外壁、第二外壁及连接第一外壁和第二外壁的第二台面,所述绝缘环的第一内壁与金属法兰的第一外壁之间形成有第一导胶槽,绝缘环的第二内壁与金属法兰的第二外壁之间形成有第二导胶槽。
2.根据权利要求1所述的管壳封装结构,其特征在于,所述第一台面和第二台面通过绝缘胶粘合固定。
3.根据权利要求1所述的管壳封装结构,其特征在于,所述绝缘环的第二表面上设有若干与第二导胶槽相连通的第三导胶槽。
4.根据权利要求1所述的管壳封装结构,其特征在于,所述绝缘环的第一内壁上和/或绝缘环的第二内壁上设有若干朝向内腔凸出的限位部。
5.根据权利要求1所述的管壳封装结构,其特征在于,所述金属翅片包括粘贴于绝缘环上的主体部及与主体部相连且向外延伸的若干翅片。
6.根据权利要求1所述的管壳封装结构,其特征在于,所述绝缘环上粘贴有若干分离设置的金属片。
7.根据权利要求1所述的管壳封装结构,其特征在于,所述绝缘环的材料为LCP,金属法兰的材料为Cu、CuW、CPC或PCM。
8.一种如权利要求1~7中任一项所述的管壳封装结构的封装方法,其特征在于,所述方法包括:
提供绝缘环,绝缘环包括相对设置的第一表面和第二表面,绝缘环内设有中空的内腔;
在绝缘环的第一表面和第二表面上分别粘贴金属翅片和金属片;
在绝缘环的内腔中通过绝缘胶粘合金属法兰,金属法兰外壁与绝缘环内壁之间和/或绝缘环的第一表面和第二表面上设有若干导胶槽,以控制粘合过程中的溢胶,所述绝缘环的内壁呈阶梯状分布,包括第一内壁、第二内壁及连接第一内壁和第二内壁的第一台面;金属法兰的外壁呈阶梯状分布,包括第一外壁、第二外壁及连接第一外壁和第二外壁的第二台面,所述绝缘环的第一内壁与金属法兰的第一外壁之间形成有第一导胶槽,绝缘环的第二内壁与金属法兰的第二外壁之间形成有第二导胶槽。
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WO2022111149A1 (zh) | 一种封装结构、封装方法 |
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Date | Code | Title | Description |
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