CN113690195A - 一种封装框架、封装结构及封装框架的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电力电子技术领域，具体而言，提供了一种封装框架、封装结构及封装框架的制备方法，该所述框架包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面上设置有安装部，安装部的第三表面与待安装件连接，第一表面和第三表面之间存在第一方向上的间距，且安装部边缘与待安装件的周侧具有第二方向的间距。本发明提供了一种通过第一表面和第三表面之间在第一方向上间距的设置，限制焊料的位置，将待安装件安装于第三表面时多余的焊料会朝向远离待安装件的侧边运动，通过安装部边缘与待安装件的周侧具有第二方向的间距，使得待安装件安装后其周侧不会与其他部件相接触，改善了在框架上安装待安装件时发生的爬胶和溢胶的现象，提高器件封装良率。

Description

一种封装框架、封装结构及封装框架的制备方法

技术领域

本申请总体来说涉及电力电子技术领域，具体而言，提供了一种封装框架、封装结构及封装框架的制备方法。

背景技术

封装是利用膜技术及微细连接技术，将半导体芯片及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出连接端子、并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体主体结构的工艺。它起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，但在实际封装生产过程中，经常会出现爬胶和焊料溢胶的现象，严重时有可能导致短路，直接影响芯片封装良率。

发明内容

为了解决现有技术中封装过程中易出现爬胶和焊料溢胶的技术问题，本申请提供一种封装框架、封装结构及封装框架的制备方法。

为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种封装框架，所述框架包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有安装部，所述安装部的第三表面与待安装件连接，所述第一表面和所述第三表面之间存在第一方向上的间距，且所述安装部边缘与所述待安装件的周侧具有第二方向的间距。

根据本申请的一实施方式，其中所述安装部上设置有至少一个散热件。

根据本申请的一实施方式，其中所述散热件为散热孔或散热架。

根据本申请的一实施方式，其中所述散热孔为散热盲孔或散热通孔。

根据本申请的一实施方式，其中所述框架在所述第一表面朝向所述第二表面开孔形成所述散热孔。

根据本申请的一实施方式，其中所述安装部包括凹槽结构。

根据本申请的一实施方式，其中所述待安装件在所述第一表面上的正投影为第一投影，所述凹槽结构在所述第一表面的正投影为第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内且所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘存在间距。

根据本申请的一实施方式，其中所述凹槽结构的槽深等于或小于所述待安装件厚度的1/3。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种封装结构，包括上述所述的框架。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种如上述所述的封装框架的制备方法，包括在所述框架的第一表面形成尺寸大于所述待安装件的所述安装部，在所述安装部上设置散热件。

由上述技术方案可知，本申请的一种封装框架、封装结构及封装框架的制备方法的优点和积极效果在于：提供了一种封装框架，所述框架包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有安装部，所述安装部的第三表面与待安装件连接，所述第一表面和所述第三表面之间存在高度差且所述待安装件的周侧与所述安装部分离设置。综上所述，通过第一表面和第三表面之间在第一方向上间距的设置，限制焊料的位置，将待安装件安装于第三表面时多余的焊料会朝向远离待安装件的侧边运动，通过安装部边缘与待安装件的周侧具有第二方向的间距，使得待安装件安装后其周侧不会与其他部件相接触，改善了在框架上安装待安装件时发生的爬胶和溢胶的现象，提高器件封装良率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，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1是根据一示例性实施方式示出的一种封装框架、封装结构及框架的制备方法的整体结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种封装框架、封装结构及框架的制备方法中主要用于体现待安装件的结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种封装框架、封装结构及框架的制备方法的图1中A-A方向的截面示意图，主要用于体现散热件。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种封装框架、封装结构及框架的制备方法的图2中B-B方向的截面示意图，主要用于体现待安装件。

其中，附图标记说明如下：

1、框架；2、第一表面；3、第二表面；4、安装部；5、第三表面；6、待安装件；7、散热件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

而且，术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参照图1-图4，本公开实施例提供了一种封装框架，所述框架1包括相对设置的第一表面2和第二表面3，所述第一表面2上设置有安装部4，所述安装部4的第三表面5与待安装件6连接，所述第一表面2和所述第三表面5之间存在第一方向上的间距，且所述安装部4边缘与所述待安装件6的周侧具有第二方向的间距。通过第一表面2和第三表面5之间在第一方向上间距的设置，限制焊料的位置，将待安装件6安装于第三表面5时多余的焊料会朝向远离待安装件6的侧边运动，通过安装部4的边缘与待安装件6的周侧具有第二方向的间距的设置，保证待安装件6安装至安装部4上后，待安装件6的周侧没有与其他部件相接触的部分，改善了在框架1上安装待安装件6时发生的爬胶和溢胶的现象，提高器件封装良率。

具体地，所述第一方向为所述框架1的厚度方向，所述第二方向为平行于所述第一表面2的方向。所述第一表面2和所述第三表面5之间存在第一方向的间距包括在所述框架1厚度方向上，所述第三表面5位于所述第一表面2的上方，此时所述安装部4在所述框架1上呈凸台形状。技术人员将待安装件6安装于安装部4上时，首先会在安装部4的第三表面5设置焊料，随后将待安装件6放置于安装部4的第三表面5上，在待安装件6放置之后，多余的焊料会从待安装件6与框架1之间相贴合的表面向周侧溢出，由于安装部4的凸台形状设置，溢出的焊料会随着凸台的厚度方向向下流动，从而解决了焊料爬胶或溢胶的问题。

可选地，在所述安装部4为凸台结构设置时，所述安装部4的第三表面5的尺寸与所述待安装件6用于与安装部4贴合的表面的尺寸相同。在这一设置情况下，既可以保证待安装件6的安装位置，节省安装部4的材料，还可以有效避免焊料爬胶或溢胶的情况。

具体地，所述第一表面2和所述第三表面5之间存在第一方向的间距还包括在所述框架1厚度方向上，所述第一表面2位于所述第三表面5的上方，此时所述安装部4在所述框架1上呈凹槽形状设置。技术人员将待安装件6安装于安装部4上时，首先会在安装部4的第三表面5设置焊料，随后将待安装件6放置于安装部4的第三表面5上，在待安装件6放置之后，多余的焊料会从待安装件6与框架1之间相贴合的表面向周侧溢出，为了避免焊料的溢出导致爬胶或溢胶的情况，在所述安装部4为凹槽结构设置时，所述待安装件6的周侧与所述安装部4分离设置。此时，多余的焊料会沿着第三表面5向远离待安装件6的一侧流动。

进一步地，所述凹槽结构的槽深不超过所述待安装件6厚度的1/3。故在将待安装件6安装于安装部4上时，需先将所述待安装件6上的第三表面5上设置焊锡，焊锡平铺于第三表面5上，然后将待安装件6放置于焊锡上，通过对凹槽结构的槽深尺寸进行限制进一步避免待安装件6贴装于凹槽结构内出现焊料爬胶的现象。

进一步地，所述待安装件6在所述第一表面2上的正投影为第一投影，所述凹槽结构在所述第一表面2的正投影为第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内且所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘存在间距。通过保证第一投影位于第二投影内以实现在待安装件6安装的过程中可以将待安装件6设置于凹槽结构内，同时通过将第一投影的边缘于第二投影之间的边缘存在间距设置使得将待安装件6安装于凹槽结构内之后，待安装件6的各边缘于凹槽结构的各边缘均不会接触，从而保证待安装件6安装过程中不会发生焊料爬胶或溢胶的情况发生。

可选地，所述第一投影的形状与所述第二投影的形状相同或不同。本申请中第一投影和第二投影的形状为形同形状设置，且均为矩形，在实际使用过程中，考虑到框架1尺寸的限制或加工工艺等的要求，所述第一投影和第二投影可以采用两个不同的形状进行设置，例如第一投影为矩形形状，第二投影为圆形形状的设置形式。需要说明的是，第一投影和第二投影二者的具体形状本申请不作限制，且所有不同的形状在实际使用过程中的技术效果相同。

进一步地，所述安装部4上设置有至少一个散热件7，通过散热件7的设置提高焊料与框架1之间的接触面积，提高散热效果。在实际使用过程中，所述散热件7在所述安装部4上可以设置为一个、两个或多个，技术人员可以根据待安装件6的实际尺寸从而选用不同数量散热件7的安装部4。当所述散热件7设置有多个时，可选地，各所述散热件7在所述安装部4上均匀分布，在所述散热件7形成之后，所述安装部4内的框架1形成网格状形式设置。

具体地，所述散热件7为散热孔或散热架。在所述散热件7为散热架时，所述散热架为框架结构，通过框架结构的设置在安装部4上设置焊料时，焊料会顺着框架结构流动并填充在框架结构的镂空处，进而增加焊料与框架1的接触面积，提高散热效果。同样地，框架结构可以为十字框架结构或网格状框架结构，本领域技术人员可以根据待安装件6的实际尺寸从而选择合适的散热架的形状以提高散热效果并且保障散热架对待安装架内的支撑强度。

同样地，在所述散热件7为散热孔时，所述散热孔可以为散热通孔或散热盲孔。在所述散热孔为散热通孔时，在焊料的涂布过程中，需要严格控制焊料的量的设置，并且焊料在涂布过程中应保证安装部4的各位置焊料涂设均匀，从而可以达到既保证安装部4的第三表面5上焊料涂布均匀并可以固定贴装待安装件6的同时，还可以保证在散热件7上沿着散热孔的轴线方向从框架1的第一表面2朝向框架1的第二表面3运动的焊料会贴附在散热孔的侧壁上且不会从第二表面3的散热孔的端部流出。此时，通过散热孔的设置有益于焊料与框架1的接触，提高了焊料与框架1之间的接触面积，从而增加粘附性，增加了散热面积。

同样地，在所述散热件7为散热孔时，所述散热孔可以为散热盲孔。在焊料的涂布过程中，技术人员可以在第三表面5均匀涂设焊料，随后等待焊料固化然后将待安装件6贴装于安装部4上。此外，技术人员还可以将焊料完全填充于各散热件7内，然后再在第三表面5上均匀涂设焊料，此时可以保证焊料在第三表面5各部分的均匀性，提高待安装件6贴装之后的固定效果。通过散热盲孔的设置可以保证焊料完全设置于散热件7内，避免焊料的四溢。此时，通过散热孔的设置有益于焊料与框架1的接触，提高了焊料与框架1之间的接触面积，从而增加粘附性，增加了散热面积

可选地，所述散热孔在其轴线方向截面的形状为矩形、圆形、椭圆形或多边形。本申请中的散热孔的截面形状为矩形，通过矩形形状的设置可以更大的增加焊料与框架1之间的接触面积，从而提高散热效果。

进一步地，在所述散热孔为散热盲孔时，所述框架1在所述第一表面2朝向所述第二表面3开孔形成所述散热孔。在贴装过程中，焊料涂布于第三表面5上，多余的焊料在重力的作用下，焊料朝向散热孔的孔底流动，进而增加焊料与框架1之间的接触面积，有助于散热。

同样地，在所述散热孔为散热盲孔时，所述散热孔也可以为所述框架1在所述第二表面3朝向所述第一表面2开孔形成。待安装件6在安装过程中，焊料涂设于第三表面5上，待焊料固化后将待安装件6贴装于焊料上，实现待安装件6的贴设。在散热孔为从第二表面3朝向第一表面2开设的散热盲孔时，提高框架1的散热面积，有助于散热。

参照图1-图4，本公开实施例还提供了一种封装结构，包括上述所述的框架1。所述封装结构还包括塑封件，塑封件包裹上述框架1，且框架1的引脚突出所述塑封件。通过塑封件对框架1进行塑封，从而保护框架1上的待安装件6等结构；所述塑封件的材质可以为环氧树脂。本公开实施例提供的封装结构由于包括上述实施例提供的框架1，因此具有该框架1的封装结构也具有上述所有的技术效果，在此不再一一赘述。封装结构的其他构成对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

参照图1-图4，本公开实施例还提供了一种封装框架的制备方法，包括：在所述框架1的第一表面2形成尺寸大于所述待安装件6的所述安装部4，在所述安装部4上设置散热件7。在实际制备过程中，安装部4形成于框架1的第一表面2上，且安装部4的尺寸大于待安装件6的尺寸；故在待安装件6贴装过程中，安装部4的第三表面5涂设焊料，待焊料固化后将待安装件6贴装于焊料上，由于安装部4的尺寸要大于待安装件6的尺寸，因此可以有效避免贴装过程中焊料出现爬胶或溢胶的情况，保证待安装件6的安装良率。同时，通过散热件7的设置可以增加焊料与框架1之间的接触面积，提高散热效果。

参照图1-图4，本公开实施例还提供了一种封装结构的制备方法，包括：对所述待安装件6进行清洗，并作绷片处理。绷片处理主要是给待安装件6的背面贴上一层有弹性和一定粘性的蓝膜或UV膜，并固定在金属框架1上，以便后续的加工，用刀片或激光对划片道进行切割。

待安装件6完成切割后，对待安装件6进行挑选，具体的，待安装件6完成切割后对待安装件6进行清洗、光检，将外观异常的待安装件6剔除。为防止切割时飞片绷片时要求膜的粘性强，上芯前要进行UV照射。降低膜的粘性，易于挑选待安装件6。

待安装件6开始上芯，待安装件6粘接区有几何尺寸、表面涂敷、粗糙度等质量标准。通过散热件7及安装部4的设置，在点胶时需要点在安装部4上，然后用真空吸嘴吸附待安装件6将待安装件6焊到框架1的焊盘上。

引线键合，用细金属丝将待安装件6上的电极和引线框内引线进行连接。对待安装件6各PAD进行打线，实现待安装件6内部电路引出端与外引线的电气连接。

塑封处理，绑定后进行塑封，将塑封料预热软化后，通过包封模具进行注塑，形成塑封外壳。激光打印即在塑封体主要是产品型号，成型固化后，通过软化液浸泡，高压水冲洗去除残留溢料。

为提高外引线的易焊性将塑封体以外的裸铜部分镀一层锡，切筋是将成联的塑封制品冲切成分立产品，成型达到工艺需要的形状。最后对已完成切筋的待安装件进行光检、按照制定的标准包装出货。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改和变化对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种封装框架，其特征在于，所述框架(1)包括相对设置的第一表面(2)和第二表面(3)，所述第一表面(2)上设置有安装部(4)，所述安装部(4)的第三表面(5)与待安装件(6)连接，所述第一表面(2)和所述第三表面(5)之间存在第一方向上的间距，且所述安装部(4)边缘与所述待安装件(6)的周侧具有第二方向的间距。

2.如权利要求1所述的封装框架，其特征在于，所述安装部(4)上设置有至少一个散热件(7)。

3.如权利要求2所述的封装框架，其特征在于，所述散热件(7)为散热孔或散热架。

4.如权利要求3所述的封装框架，其特征在于，所述散热孔为散热盲孔或散热通孔。

5.如权利要求4所述的封装框架，其特征在于，所述框架(1)在所述第一表面(2)朝向所述第二表面(3)开孔形成所述散热孔。

6.如权利要求1中任一项所述的封装框架，其特征在于，所述安装部(4)包括凹槽结构。

7.如权利要求6所述的封装框架，其特征在于，所述待安装件(6)在所述第一表面(2)上的正投影为第一投影，所述凹槽结构在所述第一表面(2)的正投影为第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内且所述第一投影的边缘与所述第二投影的边缘存在间距。

8.如权利要求6所述的封装框架，其特征在于，所述凹槽结构的槽深等于或者小于所述待安装件(6)厚度的1/3。

9.一种封装结构，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的封装框架。

10.一种如权利要求1-8中任一项所述的封装框架的制备方法，其特征在于，包括：

在所述框架(1)的第一表面(2)形成尺寸大于所述待安装件(6)的所述安装部(4)，在所述安装部(4)上设置散热件(7)。

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