CN112509990A - 一种强护型芯片封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种强护型芯片封装结构，其结构包括基板、环形板、第一环形卡槽、缓冲装置、密闭腔、填充气体、盖框、环形插板、第二环形卡槽、散热装置和消除装置，本发明具有以下有益效果，通过在限定额的空间当中将空气进行置换成化学性质很不活泼的气体以提高更小封装体积时保护力的有益效果；通过加设面静电吸收部件以提高静电电击穿防护能力的有益效果；通过加设多重快速热量引导部件和抵消部件以提高散热效能的有益效果；通过采用端固结构并配合缓冲部件进行支撑以防止硬性接触式接线而容易断裂的有益效果；并且通过采用上下卡插方式进行连接以提高稳固力的有益效果；防潮性强。

Description

一种强护型芯片封装结构
技术领域
本发明属于芯片封装技术领域，特别涉及一种强护型芯片封装结构。
背景技术
芯片封装，安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接；
在现有使用的半导体封装单元中，人们不断追求封装的半导体芯片具有更高工作频率，为此，宽禁带半导体材料被广泛使用；
而现有的半导体封装单元对宽禁带半导体材料制成的芯片进行封装时，一般会形成一个隔绝空间以提高由于芯片的工作电流过大而存在电击穿的问题，以提高进行减小封装体积时的安全性，但是现有技术新型的该封装结构的空间大小具有限定额，为此对于更小封装体积时的保护力不足；并且对于表面静电防电击穿的能力不足；进行散热的效能低；并且进行封装后接线位置为硬性接触而容易断裂的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种强护型芯片封装结构，以解决该封装结构的空间大小具有限定额，为此对于更小封装体积时的保护力不足；并且对于表面静电防电击穿的能力不足；进行散热的效能低；并且进行封装后接线位置为硬性接触而容易断裂的问题，通过在限定额的空间当中将空气进行置换成化学性质很不活泼的气体以提高更小封装体积时保护力的有益效果；通过加设面静电吸收部件以提高静电电击穿防护能力的有益效果；通过加设多重快速热量引导部件和抵消部件以提高散热效能的有益效果；通过采用端固结构并配合缓冲部件进行支撑以防止硬性接触式接线而容易断裂的有益效果；通过采用上下卡插方式进行连接以提高稳固力的有益效果。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种强护型芯片封装结构，包括基板、环形板、第一环形卡槽、缓冲装置、密闭腔、填充气体、盖框、环形插板、第二环形卡槽、散热装置和消除装置，所述基板顶端外围分别设置有环形板和第一环形卡槽，并且基板与环形板固定连接，所述环形板设置于卡槽内侧，所述环形板内侧与基板顶端之间形成有密闭腔，并且密闭腔内壁与缓冲装置固定连接，所述密闭腔内部设置有填充气体，所述环形板外表面上部与第二环形卡槽内壁活动连接，所述第二环形卡槽设置于盖框内壁底端，所述盖框底端设置有环形插板，并且盖框与环形插板固定连接，所述环形插板外表面与第一环形卡槽内壁活动连接，所述盖框顶端与散热装置固定连接，所述盖框外围与消除装置固定连接。
进一步的，所述缓冲装置包括槽板、芯片主体、接线点、引接线、绝缘弹性件和引脚，所述槽板顶端中部固接有芯片主体，所述芯片主体底端前后两部对称设置有接线点，所述接线点底端与引接线固定连接，所述引接线贯穿槽板顶底两端，并且槽板与引接线固定连接，所述槽板外侧与绝缘弹性件固定连接，所述绝缘弹性件外侧与密闭腔内壁固定连接，所述引接线固定嵌入基板顶端，所述引接线外侧与引脚固定连接，所述引脚固定嵌入基板外侧。
进一步的，所述散热装置包括硅胶导热片、导热板、立板、密闭壳体和冷却液，所述硅胶导热片顶端通过导热胶与导热板粘接，所述导热板顶端设置有立板，并且导热板与立板一体成型，所述立板贯穿密闭壳体内外两侧，并且立板通过过盈配合方式与密闭壳体固定连接，所述密闭壳体内部设置有冷却液，所述硅胶导热片底端通过导热胶与盖框粘接。
进一步的，所述消除装置包括围环板、线槽、导电线网层、闭盖、集流线、导电片和电池，所述围环板内侧中段设置有线槽，所述线槽内壁固接有导电线网层，所述围环板右端中部设置有闭盖，并且闭盖与围环板一体成型，所述闭盖内部与线槽内壁之间通过集流线贯穿连通，并且集流线左端与导电线网层相贴合，所述集流线右端与导电片锡焊，所述导电片左端与电池右端相贴合，所述闭盖内壁与电池固定连接，所述围环板内侧与盖框外围固定连接，所述导电线网层内侧与盖框外围相贴合。
进一步的，所述第一环形卡槽和第二环形卡槽内壁均设置有防水胶。
进一步的，所述槽板底端与基板顶端之间的引接线长度大于槽板底端与基板顶端之间的间距。
进一步的，所述引接线外表面设置有软质绝缘材料。
进一步的，所述填充气体的化学性质很不活泼。
进一步的，所述导热板和立板的材质均为导热陶瓷。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
1)、为解决该封装结构的空间大小具有限定额，为此对于更小封装体积时的保护力不足的问题，通过在基板环形板卡入第二环形卡槽和环形插板卡入第一环形卡槽之前，对密闭腔内部进行通入填充气体，以进行置换密闭腔内部的空气，达到了通过在限定额的空间当中将空气进行置换成化学性质很不活泼的气体以提高更小封装体积时保护力的有益效果。
2)、为解决对于表面静电防电击穿的能力不足的问题，通过在盖框外围设置消除装置，经过在围环板内侧处的线槽进行固定的导电线网层接触盖框外围，从而将静电引导至闭盖内侧的集流线处，再经过导电片传置电池当中进行吸收消除；达到了通过加设面静电吸收部件以提高静电电击穿防护能力的有益效果；
3)、为解决进行散热的效能低的问题，通过在盖框顶端设置散热装置，经过导热胶将盖框处的热量传至硅胶导热片进行吸热并散热，而采用陶瓷材质的导热板和立板将部分热量传至密闭壳体内部并经过冷却液进行冷却，达到了通过加设多重快速热量引导部件和抵消部件以提高散热效能的有益效果。
4)、为解决进行封装后接线位置为硬性接触而容易断裂的问题，通过在密闭腔内壁设置缓冲装置，经过槽板顶端进行稳固芯片主体，而芯片主体底端的接线点进行固接引接线，由槽板进行固定引接线外表面上部分，而基板顶端进行固定引接线外表面下部分，使得引接线的接线端头位置进行固定，而绝缘弹性件提供的弹性缓冲效果，提高芯片主体的震动保护，绝缘弹性件的提供的缓冲空间仅会对槽板底端与基板顶端之间的引接线产生受力，达到了通过采用端固结构并配合缓冲部件进行支撑以防止硬性接触式接线而容易断裂的有益效果。
5)、通过环形板进行置入第二环形卡槽内壁，而环形插板置入到第一环形卡槽内壁当中，以此提供双重的空间闭合而加大固定性，而第一环形卡槽和第二环形卡槽内壁均设置的防水胶，提高密闭防潮和加固能力，达到了通过采用上下卡插方式进行连接以提高稳固力的有益效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的散热装置结构示意图；
图4为本发明的消除装置结构示意图；
图中：基板-1、环形板-2、第一环形卡槽-3、缓冲装置-4、密闭腔-5、填充气体-6、盖框-7、环形插板-8、第二环形卡槽-9、散热装置-10、消除装置-11、槽板-41、芯片主体-42、接线点-43、引接线-44、绝缘弹性件-45、引脚-46、硅胶导热片-101、导热板-102、立板-103、密闭壳体-104、冷却液-105、围环板-111、线槽-112、导电线网层-113、闭盖-114、集流线-115、导电片-116、电池-117。
具体实施方式
请参阅图1、图2、图3与图4，本发明提供一种强护型芯片封装结构：包括基板1、环形板2、第一环形卡槽3、缓冲装置4、密闭腔5、填充气体6、盖框7、环形插板8、第二环形卡槽9、散热装置10和消除装置11，基板1顶端外围分别设置有环形板2和第一环形卡槽3，并且基板1与环形板2固定连接，环形板2设置于卡槽3内侧，环形板2内侧与基板1顶端之间形成有密闭腔5，并且密闭腔5内壁与缓冲装置4固定连接，密闭腔5内部设置有填充气体6，环形板2外表面上部与第二环形卡槽9内壁活动连接，第二环形卡槽9设置于盖框7内壁底端，盖框7底端设置有环形插板8，并且盖框7与环形插板8固定连接，环形插板8外表面与第一环形卡槽3内壁活动连接，盖框7顶端与散热装置10固定连接，盖框7外围与消除装置11固定连接。
其中，所述缓冲装置4包括槽板41、芯片主体42、接线点43、引接线44、绝缘弹性件45和引脚46，所述槽板41顶端中部固接有芯片主体42，所述芯片主体42底端前后两部对称设置有接线点43，所述接线点43底端与引接线44固定连接，所述引接线44贯穿槽板41顶底两端，并且槽板41与引接线44固定连接，所述槽板41外侧与绝缘弹性件45固定连接，所述绝缘弹性件45外侧与密闭腔5内壁固定连接，所述引接线44固定嵌入基板1顶端，所述引接线44外侧与引脚46固定连接，所述引脚46固定嵌入基板1外侧，根据上述通过采用端固结构并配合缓冲部件进行支撑以防止硬性接触式接线而容易断裂的有益效果。
其中，所述散热装置10包括硅胶导热片101、导热板102、立板103、密闭壳体104和冷却液105，所述硅胶导热片101顶端通过导热胶与导热板102粘接，所述导热板102顶端设置有立板103，并且导热板102与立板103一体成型，所述立板103贯穿密闭壳体104内外两侧，并且立板103通过过盈配合方式与密闭壳体104固定连接，所述密闭壳体104内部设置有冷却液105，所述硅胶导热片101底端通过导热胶与盖框7粘接，根据上述通过加设多重快速热量引导部件和抵消部件以提高散热效能的有益效果。
其中，所述消除装置11包括围环板111、线槽112、导电线网层113、闭盖114、集流线115、导电片116和电池117，所述围环板111内侧中段设置有线槽112，所述线槽112内壁固接有导电线网层113，所述围环板111右端中部设置有闭盖114，并且闭盖114与围环板111一体成型，所述闭盖114内部与线槽112内壁之间通过集流线115贯穿连通，并且集流线115左端与导电线网层113相贴合，所述集流线115右端与导电片116锡焊，所述导电片116左端与电池117右端相贴合，所述闭盖114内壁与电池117固定连接，所述围环板111内侧与盖框7外围固定连接，所述导电线网层113内侧与盖框7外围相贴合，根据上述通过加设面静电吸收部件以提高静电电击穿防护能力的有益效果。
其中，所述第一环形卡槽3和第二环形卡槽9内壁均设置有防水胶，提高固定力和防潮效果。
其中，所述槽板41底端与基板1顶端之间的引接线44长度大于槽板41底端与基板1顶端之间的间距，根据上述使得引接线44富余，减少端头受力的保护。
其中，所述引接线44外表面设置有软质绝缘材料，提供绝缘保护。
其中，所述填充气体6的化学性质很不活泼，根据上述提高电离难度，将空气进行置换成化学性质很不活泼的气体以提高更小封装体积时保护力的有益效果。
其中，所述导热板102和立板103的材质均为高导热陶瓷，传热效率好。
工作原理：首先，将该强护型芯片封装结构经过引脚46进行稳固安装在需要使用的位置处；
然后，经过引脚46进行导电至引接线44，再传至接线点43进行芯片主体42通电使用，在此，通过在基板1环形板2卡入第二环形卡槽9和环形插板8卡入第一环形卡槽3之前，对密闭腔5内部进行通入填充气体6(如：氮气)，以进行置换密闭腔5内部的空气，达到了通过在限定额的空间当中将空气进行置换成化学性质很不活泼的气体以提高更小封装体积时保护力的有益效果；
接着，在使用的过程当中，通过在盖框7外围设置消除装置11，经过在围环板111内侧处的线槽112进行固定的导电线网层113接触盖框7外围，从而将静电引导至闭盖114内侧的集流线115处，再经过导电片116传置电池117当中进行吸收消除；达到了通过加设面静电吸收部件以提高静电电击穿防护能力的有益效果，以提供实时的消除隐患；
之后，通过在密闭腔5内壁设置的缓冲装置4，经过槽板41顶端进行稳固芯片主体42，而芯片主体42底端的接线点43进行固接引接线44，由槽板41进行固定引接线44外表面上部分，而基板1顶端进行固定引接线44外表面下部分，使得引接线44的接线端头位置进行固定，而绝缘弹性件45提供的弹性缓冲效果，提高芯片主体42的震动保护，绝缘弹性件45的提供的缓冲空间仅会对槽板41底端与基板1顶端之间的引接线44产生受力，达到了通过采用端固结构并配合缓冲部件进行支撑以防止硬性接触式接线而容易断裂的有益效果，以防止再进碰撞等产生的震动以提供保护；
最后，通过环形板2进行置入第二环形卡槽9内壁，而环形插板8置入到第一环形卡槽3内壁当中，以此提供双重的空间闭合而加大固定性，而第一环形卡槽3和第二环形卡槽9内壁均设置的防水胶，提高密闭防潮和加固能力，达到了通过采用上下卡插方式进行连接以提高稳固力的有益效果。
该种强护型芯片封装结构进行制作步骤如下：
(1)、进行固定成型形成基板1、环形板2和第一环形卡槽3的整体配件，以及固定成型盖框7、环形插板8和第二环形卡槽9的整体配件；
(2)、根据上述，形成基板1时需预先留下引脚46和引接线44的安装槽道空间；
(3)、缓冲装置4的拼接制作：槽板41底端先由引接线44进行贯穿，再由引接线44顶端进行固定(可采用锡焊方式)在芯片主体42底端的接线点43处，芯片主体42连同引接线44下移，将芯片主体42固定在槽板41顶端，再将槽板41底端贯穿的引接线44进行固定绝缘弹性件45固定在槽板41外侧处，引接线44底端和引脚46均置入槽道空间，并通过锡焊进行接电连接稳固，绝缘弹性件45外侧位置进行固接在密闭腔5当中；
(4)、散热装置10的拼接制作：硅胶导热片101顶端通过导热胶粘接导热板102，而导热板102顶端一体成型的立板103通过过盈配合方式贯穿入密闭壳体104内部，密闭壳体104内部填充适量的冷却液105，在盖框7顶端设置导热胶将硅胶导热片101进行粘接稳固；
(5)、消除装置11的拼接制作：闭盖114内壁预先固定电池117且其正极面朝向外，由导电片116和集流线115依次置入闭盖114内部，且电池117正极接触导电片116，导电线网层113置于线槽112内壁固定，围环板111密封固接于盖框7外围，导电线网层113接触盖框7外围；
(6)、根据上述，分别在第一环形卡槽3和第二环形卡槽9内壁涂上防水胶，在密闭腔5内部通入填充气体6，基板1和盖框7进行上下对接方向，使得环形板2卡入第二环形卡槽9内壁，环形插板8卡入第一环形卡槽3当中(在此卡入的操作过程，最好在充满填充气体6的环境下进行)，至此完成该强护型芯片封装结构的制作。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,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)

1.一种强护型芯片封装结构，其特征在于：包括基板(1)、环形板(2)、第一环形卡槽(3)、缓冲装置(4)、密闭腔(5)、填充气体(6)、盖框(7)、环形插板(8)、第二环形卡槽(9)、散热装置(10)和消除装置(11)，所述基板(1)顶端外围分别设置有环形板(2)和第一环形卡槽(3)，并且基板(1)与环形板(2)固定连接，所述环形板(2)设置于卡槽(3)内侧，所述环形板(2)内侧与基板(1)顶端之间形成有密闭腔(5)，并且密闭腔(5)内壁与缓冲装置(4)固定连接，所述密闭腔(5)内部设置有填充气体(6)，所述环形板(2)外表面上部与第二环形卡槽(9)内壁活动连接，所述第二环形卡槽(9)设置于盖框(7)内壁底端，所述盖框(7)底端设置有环形插板(8)，并且盖框(7)与环形插板(8)固定连接，所述环形插板(8)外表面与第一环形卡槽(3)内壁活动连接，所述盖框(7)顶端与散热装置(10)固定连接，所述盖框(7)外围与消除装置(11)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：所述缓冲装置(4)包括槽板(41)、芯片主体(42)、接线点(43)、引接线(44)、绝缘弹性件(45)和引脚(46)，所述槽板(41)顶端中部固接有芯片主体(42)，所述芯片主体(42)底端前后两部对称设置有接线点(43)，所述接线点(43)底端与引接线(44)固定连接，所述引接线(44)贯穿槽板(41)顶底两端，并且槽板(41)与引接线(44)固定连接，所述槽板(41)外侧与绝缘弹性件(45)固定连接，所述绝缘弹性件(45)外侧与密闭腔(5)内壁固定连接，所述引接线(44)固定嵌入基板(1)顶端，所述引接线(44)外侧与引脚(46)固定连接，所述引脚(46)固定嵌入基板(1)外侧。
3.根据权利要求1所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：所述散热装置(10)包括硅胶导热片(101)、导热板(102)、立板(103)、密闭壳体(104)和冷却液(105)，所述硅胶导热片(101)顶端通过导热胶与导热板(102)粘接，所述导热板(102)顶端设置有立板(103)，并且导热板(102)与立板(103)一体成型，所述立板(103)贯穿密闭壳体(104)内外两侧，并且立板(103)通过过盈配合方式与密闭壳体(104)固定连接，所述密闭壳体(104)内部设置有冷却液(105)，所述硅胶导热片(101)底端通过导热胶与盖框(7)粘接。
4.根据权利要求1所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：所述消除装置(11)包括围环板(111)、线槽(112)、导电线网层(113)、闭盖(114)、集流线(115)、导电片(116)和电池(117)，所述围环板(111)内侧中段设置有线槽(112)，所述线槽(112)内壁固接有导电线网层(113)，所述围环板(111)右端中部设置有闭盖(114)，并且闭盖(114)与围环板(111)一体成型，所述闭盖(114)内部与线槽(112)内壁之间通过集流线(115)贯穿连通，并且集流线(115)左端与导电线网层(113)相贴合，所述集流线(115)右端与导电片(116)锡焊，所述导电片(116)左端与电池(117)右端相贴合，所述闭盖(114)内壁与电池(117)固定连接，所述围环板(111)内侧与盖框(7)外围固定连接，所述导电线网层(113)内侧与盖框(7)外围相贴合。
5.根据权利要求1所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：所述第一环形卡槽(3)和第二环形卡槽(9)内壁均设置有防水胶。
6.根据权利要求2所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：所述槽板(41)底端与基板(1)顶端之间的引接线(44)长度大于槽板(41)底端与基板(1)顶端之间的间距。
7.根据权利要求2所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：包括引接线(44)外表面设置有软质绝缘材料。
8.根据权利要求1所述的一种强护型芯片封装结构，其特征在于：所述填充气体(6)的化学性质很不活泼。
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CN114501756A (zh) * 2022-01-21 2022-05-13 苏州达晶微电子有限公司 一种深回扫的静电保护器件

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