CN117894784A - 一种功率器件以及印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种功率器件以及印刷电路板。该功率器件中，芯片的一面包括第一电性接点和第二电性接点，第一电性接点和第二电性接点相间隔布置，第一电性接点与第一框架连接，第二电性接点与传导件连接；芯片的相对另一面与第二框架连接；绝缘体连接于第一框架、第二框架和传导件之间，以绝缘第一框架、第二框架和传导件；第一框架、第二框架、传导件均用作芯片的外接口，且第一框架和第二框架用于热量传导。芯片的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架和第二框架进行散热，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点。

Description

一种功率器件以及印刷电路板

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种功率器件以及印刷电路板。

背景技术

功率器件又称功率半导体，即具有处理高电压和高电流能力的功率型半导体器件。功率器件是电力电子行业的核心部件，不可缺少。功率器件需要在高电压、大电流、高温度下持续工作，且功率器件需要具有较低的杂散电感、低损耗和高可靠性。功率器件在温度较低的情况下可以实现低损耗，因为功率芯片的开关损耗(开关损耗包括开通损耗和关断损耗两种。开通损耗是指功率器件从截止到导通时所产生的功率损耗；关断损耗是指功率器件从导通到截止时所产生的功率损耗。)与温度成正比。且功率器件的工作温度与其可靠性息息相关，工作温度升高，可靠性下降。

现有技术中的功率器件，通常包括塑封层、金属引线、芯片和引线框架，芯片粘接或焊接在引线框架的表面，金属引线把芯片上的电路结构连接到作为框架封装的管脚上，最后经过树脂等塑封材料形成的塑封层对其进行塑封并利用冲压机成型切割做成所要的成品结构。上述结构的功率器件，功率器件的一面可以设置散热器，功率器件通过该散热器进行散热，具有散热效果差的缺陷，影响功率器件的可靠性。而且，功率器件采用引线框架作为支撑，通过金属引线把芯片上的电路结构连接到管脚上，金属引线的长度较长，功率器件具有较高的杂散电感，干扰功率器件的正常工作。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种功率器件以及印刷电路板，以解决或部分解决现有的功率器件具有散热效果差，且具有较高的杂散电感的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种功率器件，该功率器件包括第一框架、第二框架、绝缘体、芯片和传导件；所述芯片的一面包括第一电性接点和第二电性接点，所述第一电性接点和所述第二电性接点相间隔布置，所述第一电性接点与所述第一框架连接，所述第二电性接点与所述传导件连接；所述芯片的相对另一面与所述第二框架连接；所述绝缘体连接于所述第一框架、所述第二框架和所述传导件之间，以绝缘所述第一框架、所述第二框架和所述传导件；所述第一框架、所述第二框架、所述传导件均用作所述芯片的外接口，且所述第一框架和所述第二框架用于热量传导。

可选的，所述第一框架背离所述芯片的表面为第一外接面；所述第二框架具有延伸部，所述延伸部背离所述第二框架的端面为第二外接面；所述传导件背离所述芯片的表面为第三外接面；所述第一外接面、所述第二外接面和所述第三外接面均位于所述芯片同一侧。

可选的，所述第一外接面、所述第二外接面和所述第三外接面均位于同一平面内。

可选的，所述第一框架呈扁长方体状结构。

可选的，所述第二框架呈L型结构，所述L型结构的上端面为所述第二外接面，所述L型结构的槽内设有所述第一框架和所述芯片，所述L型结构的槽底与所述芯片连接。

可选的，所述第二框架呈扁长方体状结构，所述第二框架具有至少两个所述延伸部；所述第二框架与所述芯片连接的表面的外周与至少两个所述延伸部连接，所述第二框架与所述芯片连接的表面和至少两个所述延伸部合围成的空间内设有所述第一框架和所述芯片。

可选的，所述第一框架设有至少一个通孔，所述传导件具有至少一个，所述传导件一一对应的穿设于所述通孔内，且所述传导件与所述通孔的孔壁之间具有间隙，所述间隙设有所述绝缘体。

可选的，所述传导件设有一个，所述第一框架为集电极，所述第二框架为发射极，所述传导件为栅极。

可选的，所述传导件为柱状结构。

可选的，所述芯片与所述第二框架的连接面积、所述芯片与所述第一框架的连接面积、所述芯片与所述传导件的连接面积依次减小。

可选的，所述绝缘体为塑封体。

第二方面，本发明实施例提供一种印刷电路板，该印刷电路板包括板本体和功率器件，所述板本体与所述功率器件连接，所述功率器件为如上述的功率器件。

相对于现有技术，本发明所述的功率器件具有以下优势：

本发明公开了一种功率器件，所述芯片的一面的所述第一电性接点与所述第一框架连接，所述芯片的相对另一面与所述第二框架连接；所述第一框架和所述第二框架用于热量传导。芯片的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架和第二框架进行散热，相对于芯片和功率器件通过一面进行散热的结构，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点。所述芯片与所述第一框架、所述第二框架和所述传导件连接，不使用铝线等金属引线键合，缩短功率器件内部的电路长度，可以有效的降低功率器件内部的杂散电感，从而降低功率器件内部的电磁干扰，提高工作稳定性，该功率器件适用于高频器件中。而且，所述第一框架、所述第二框架、所述传导件均用作所述芯片的外接口，不使用管脚与外部连接，功率器件不设置管脚，还具有外形尺寸小的优点，并且，降低了功率器件成本，减少功率器件占用PCB板的面积，使得PCB板上的结构更加的紧凑。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所述的功率器件的结构示意图一；

图2为本发明实施例所述的功率器件的结构示意图二；

图3为本发明实施例所述的功率器件的分解图的结构示意图；

图4为本发明一实施例所述的第二框架的结构示意图；

图5为本发明一实施例所述的绝缘体的结构示意图；

图6为本发明一实施例所述的第一框架的结构示意图；

图7为本发明另一实施例所述的第二框架的结构示意图；

图8为本发明另一实施例所述的第一框架俯视图的结构示意图；

图9为本发明一实施例所述的芯片俯视图的结构示意图；

图10为本发明一实施例所述的传导件的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的印刷电路板的制备方法的工艺流程示意图。

附图标记说明：

10－第一框架；11－通孔；12－第一外接面；

20－第二框架；21－第二外接面；22－延伸部；23－安装孔；

30－绝缘体；31－容置孔；32－凸起；33－第四外接面；

40－芯片；41－第一电性接点；42－第二电性接点；

50－传导件；

61－第一焊锡；62－第二焊锡；63－第三焊锡。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解的是，还可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本申请实施例提供一种功率器件，参照图1，其示出了本申请一实施例的功率器件的结构示意图，功率器件的功能包括对电能进行转换，对电路进行控制，改变电子装置中的电压和频率，直流或交流等，具有处理高电压，大电流的能力。功率器件被广泛的应用，例如功率器件应用于空调、冰箱、厨房电器等电器中。功率器件需要具有较低的杂散电感、低损耗和高可靠性，以确保应用功率器件的电器可靠性、使用寿命等。

参照图1所示，本申请实施例的功率器件包括第一框架10、第二框架20、绝缘体30、芯片40和传导件50；芯片40的一面包括第一电性接点41和第二电性接点42，第一电性接点41和第二电性接点42相间隔布置，第一电性接点41与第一框架10连接，第二电性接点42与传导件50连接；芯片40的相对另一面与第二框架20连接；绝缘体30连接于第一框架10、第二框架20和传导件50之间，以绝缘第一框架10、第二框架20和传导件50；第一框架10、第二框架20、传导件50均用作芯片40的外接口，且第一框架10和第二框架20用于热量传导。

具体的，芯片40是集成电路的一种简称，也是半导体元件产品的统称，他是集成电路的载体，由晶圆分割而成。芯片40具有两个主要优势：成本低和性能高。成本低是由于芯片40把所有的组件通过照相平版技术，作为一个单位印刷。性能高是由于组件很小且彼此靠近，组件可以快速开关，消耗更低能量。因此，功率器件也具有成本低和性能高的优点。本申请实施例中，芯片40的一面和芯片40的相对另一面均为功能面，芯片40的一面和芯片40的相对另一面均设有电性接点。芯片40的一面的第一电性接点41与第一框架10连接，芯片40的一面的第二电性接点42与传导件50连接；芯片40的相对另一面的第三电性接点与第二框架20连接。第一电性接点41、第二电性接点42和第三电性接点均为芯片40上的压焊点，即芯片40内部电路的引出端。压焊点是预留在芯片上，用于和外界(管壳、探针等)连接的接触点。本申请实施例中，芯片40的一面和芯片40的相对另一面均具有压焊点。芯片40通过压焊点与第一框架10、第二框架20、传导件50均为电气连接。

第一框架10和第二框架20均为引线框架。第一框架10和第二框架20均是芯片40载体，第一框架10和第二框架20是与芯片40的压焊点电气连接，形成电气回路的关键结构件，第一框架10和第二框架20均起到了芯片40和外部连接的桥梁作用。

第一框架10和第二框架20上均可以设置焊盘，第一电性接点41通过第一框架10上的焊盘与第一框架10电气连接，第三电性接点通过第二框架20上的焊盘与第二框架20电气连接。

传导件50用于与芯片40的第二电性接点42连接，以实现传导件50和芯片40的电气连接，传导件50也起到了和外部连接的桥梁作用。

本申请实施例的功率器件中，芯片40的一面的第一电性接点41与第一框架10连接，芯片40的相对另一面与第二框架20连接；第一框架10和第二框架20用于热量传导。芯片40的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架10和第二框架20进行散热，相对于芯片40和功率器件通过一面进行散热的结构，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点。芯片40与第一框架10、第二框架20和传导件50连接，不使用铝线等金属引线键合，缩短功率器件内部的电路长度，可以有效的降低功率器件内部的杂散电感，从而降低功率器件内部的电磁干扰，提高工作稳定性，该功率器件适用于高频器件中。而且，第一框架10、第二框架20、传导件50均用作芯片40的外接口，不使用管脚与外部连接，功率器件不设置管脚，还具有外形尺寸小的优点，并且，降低了功率器件成本，减少功率器件占用PCB板的面积，使得PCB板上的结构更加的紧凑。

可选的，芯片40与第一框架10、第二框架20和传导件50均焊接连接。进一步参照图3所示，芯片40通过第一焊锡61与第一框架10焊接，芯片40通过第二焊锡62与传导件50焊接，芯片40通过第三焊锡63与第二框架20焊接。芯片40与第一框架10、第二框架20和传导件50均直接采用锡焊焊接连接，不使用铝线等金属引线键合，可以有效的降低功率器件内部的杂散电感，从而降低功率器件内部的电磁干扰，提高工作稳定性。

其中，杂散电感是指由电路中的导体如：连接导线、元件引线、元件本体等呈现出来的等效电感。在本申请实施例中，由于芯片40的第一电性接点41与第一框架10连接、第二电性接点42与传导件50连接、以及第三电性接点与第二框架20连接均不使用铝线等金属引线键合，这将大大减小功率器件中的铝线等金属引线的长度，进而可以实现降低功率器件内部的杂散电感的目的。

进一步的，第一电性接点41与第一框架10为一一对应连接，第二电性接点42与传导件50也为一一对应连接。第一电性接点41和第二电性接点42的数量均根据使用需求设。例如，参照图9所示，芯片40的一面上设置有一个第一电性接点41和两个第二电性接点42，此时，功率器件共设有一个第一框架10和两个传导件50。

可以理解的是，第一电性接点41为芯片40上的压焊点，第一电性接点41的形状根据使用需求设置即可。例如，参照图9所示，第一电性接点41呈长方形结构；又例如，第一电性接点41呈圆形结构。第一电性接点41还可以呈凸起结构。

同样的，第二电性接点42也为芯片40上的压焊点，第二电性接点42的形状根据使用需求设置即可。例如，参照图9所示，第二电性接点42呈长方形结构；又例如，第二电性接点42呈圆形结构。第二电性接点42还可以呈凸起结构。

以及，第三电性接点也为芯片40上的压焊点，第三电性接点的形状根据使用需求设置即可。第三电性接点呈长方形结构；又例如，第三电性接点呈圆形结构。第三电性接点还可以呈凸起结构。

参照图9所示，第一电性接点41的面积大于第二电性接点42的面积，第一电性接点41连通时的电流密度可以大于第二电性接点42的连通时的电流密度。因此，第一电性接点41可以作为芯片40内部电路的中较大电流的引出端，第二电性接点42可以作为芯片40内部电路的中较小电流的引出端。

参照图3所示，芯片40与第二框架20连接的相对另一面中，可以是部分为第三电性接点，也可以是该面全部均为第三电性接点。在芯片40的相对另一面全部均为第三电性接点的情况下，第三电性接点连通时的电流密度可以大于第一电性接点41的连通时的电流密度。因此，第三电性接点可以作为芯片40内部电路的中最大电流的引出端，第一电性接点41可以作为芯片40内部电路的中较较大电流的引出端。

可选的，参照图1所示，第一框架10背离芯片40的表面为第一外接面12；第二框架20具有延伸部22，延伸部22背离第二框架20的端面为第二外接面21；传导件50背离芯片40的表面为第三外接面；第一外接面12、第二外接面21和第三外接面均位于同一平面内。功率器件的上述结构中，第一外接面12、第二外接面21和第三外接面均位于芯片40的同一侧。且第一外接面12、第二外接面21和第三外接面与外部连接时，均为直接连接(使用锡焊焊接)，不用类似管脚等的与外部连接时插接的连接方式，功率器件可以采用贴片的安装方式，使用SMT贴片设备完成功率器件与PCB板等元器件的安装，具有自动化程度高，大大提高了安装效率的优点，且减少了员工的劳动强度。

可选的，在一实施例中，第一外接面12、第二外接面21和第三外接面均位于同一平面内，以方便功率器件采用贴片的安装方式与PCB板等元器件的安装提高安装效率、减少员工的劳动强度。

其中，参照图7所示，第二框架20的延伸部22用于向第一框架10背离芯片40的方向延伸，延伸部22的设置用于使得第二外接面21和第一外接面12位于同一平面内，功率器件可以实现贴片的安装方式。

进一步参照图1所示，绝缘体30的上表面为第四外接面33，该第四外接面33也与第一框架10的第一外接面12、第二框架20的第二外接面21、传导件50的第三外接面位于同一平面内。

可选的，在另一实施例中，功率器件可以根据使用需求将第一外接面12、第二外接面21、第三外接面和第四外接面33所处的平面设置为阶梯面，以满足功率器件外部连接时的连接需求，或者定位需求。例如，将第一外接面12和第四外接面33之间设置为阶梯面。将第一外接面12和第三外接面之间设置为阶梯面。将第二外接面21和第四外接面33之间设置为阶梯面。将第一外接面12、第二外接面21和第三外接面设置为平面，而与第四外接面33形成阶梯面。将第一外接面12、第四外接面33和第三外接面设置为平面，而与第二外接面21形成阶梯面。将第一外接面12、第四外接面33和第二外接面21设置为平面，而与第三外接面形成阶梯面。第四外接面33和第二外接面21设置为平面，将第一外接面12和第三外接面设置为平面，第四外接面33和第二外接面21与第一外接面12和第三外接面之间形成阶梯面。第一外接面12上形成有阶梯结构。第二外接面21上形成有阶梯结构等。功率器件的上述结构均不会影响功率器件的贴片的安装方式，且功率器件在安装时具有可以定位等的阶梯面。

参照图1所示，本申请一实施例中的功率器件呈扁长方体结构，功率器件的六个面均为平面。

可选的，参照图6所示，第一框架10呈扁长方体状结构。第一框架10的形状较为规则，方便加工和制造。

进一步的，参照图6所示，该第一框架10的一角还设有一个通孔11。该通孔11用于供传导件50穿过，以使得传导件50可以与芯片40连接。

可选的，在一实施例中，参照图4所示，第二框架20呈L型结构，延伸部22为L型结构的竖边，L型结构的上端面(即延伸部22的上端面)为第二外接面21，L型结构的槽内设有第一框架10和芯片40，L型结构的槽底与芯片40连接。

进一步参照图1所示，L型结构的槽底、芯片40、第一框架10依次连接后，第一框架10的顶部和第二框架20的顶部(即第二外接面21和第一外接面12)平齐，以便功率器件可以实现贴片的安装方式，以提高功率器件的安装效率。

可选的，在另一实施例中，第二框架20呈扁长方体状结构，第二框架20具有至少两个延伸部22；第二框架20与芯片40连接的表面的外周与至少两个延伸部22连接，第二框架20与芯片40连接的表面和至少两个延伸部22合围成的空间内设有第一框架10和芯片40。第一框架10、芯片40和第二框架20连接后，第一框架10的顶部和第二框架20的顶部(即第二外接面21和第一外接面12)平齐，以便功率器件可以实现贴片的安装方式，以提高功率器件的安装效率。

本申请实施例对延伸部22的数量不做具体限定，满足第二框架20与外部连接的使用需求即可。例如，参照图4所示，第二框架20设置有一个延伸部22；又例如，参照图7所示，第二框架20设置有两个延伸部22，该两个延伸部22位于第二框架20与芯片40连接的表面的相对两侧，该两个延伸部22和第二框架20与芯片40连接的表面合围呈通槽结构，第一框架10和芯片40均设于呈通槽结构内。

可选的，第一框架10设有至少一个通孔11，传导件50具有至少一个，传导件50一一对应的穿设于通孔11内，且传导件50与通孔11的孔壁之间具有间隙，间隙设有绝缘体30。绝缘体30用于将传导件50和第一框架10绝缘，避免传导件50和第一框架10之间的电气连接。第一框架10上通孔11的设置，用于穿设传导件50，使得传导件50能够穿过第一框架10与芯片40连接。

可以理解的是，本申请实施例对通孔11的设置数量不做具体限定，以及对通孔11的设置位置也不做具体限定。例如，参照图6所示，第一框架10上设有一个通孔11，该通孔11位于第一框架10的一角处。例如，参照图8所示，第一框架10上设有三个通孔11，三个通孔11并列设置且均靠近第一框架10的一边。又例如，第一框架10设有五个通孔11，五个通孔11分别布置于靠近第一框架10的四周。

传导件50可以是一一对应的穿设于通孔11，当然，任一通孔11内还可以穿设至少两个传导件50。该至少两个传导件50均与通孔11的孔壁之间具有间隙，且相邻两个传导件50之间具有间隙，上述的间隙均设有绝缘体30。绝缘体30用于传导件50和传导件50之间的绝缘，以及绝缘体30用于传导件50和第一框架10之间的绝缘，绝缘体30可以避免传导件50和传导件50之间、以及传导件50和第一框架10之间的电气连接。

可选的，传导件50的设置数量根据使用需求设置，例如，参照图1所示，传导件50设有一个，此时，功率器件的第一框架10为集电极，第二框架20为发射极，传导件50为栅极。该功率器件的芯片40具有三个外接口，三个外接口分别为第一框架10、第二框架20和传导件50。

本申请实施例中，功率器件为上述结构时，该功率器件可以为场效应晶体管、三极管等。

其中，场效应晶体管的作用是将输入的模拟电信号转换成数字电信号或将数字电信号转换回模拟电信号。场效应晶体管可应用于放大，由于场效应晶体管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。场效应晶体管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换，常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。场效应晶体管可以用作可变电阻。场效应晶体管可以方便地用作恒流源。场效应晶体管可以用作电子开关。

其中，三极管的全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。三极管的作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

可选的，传导件50的作用也根据使用需求设置。例如，传导件50设置有两个时，该功率器件的第一框架10为集电极，第二框架20为发射极，两个传导件50中一个为栅极，两个传导件50中另一个为控制端。又例如，传导件50设置有五个时，该功率器件的第一框架10为集电极，第二框架20为发射极，五个传导件50中第一个为栅极，五个传导件50中第二个为控制端，五个传导件50中第三个为正极，五个传导件50中第四个为片选端引脚，五个传导件50中第五个为控制端。五个传导件50的设置位置也根据使用需求设置，以满足该五个传导件50与PCB板等元器件的安装。

可选的，参照图10所示，传导件50为柱状结构。传导件50满足连接于芯片40和外部之间即可。本身申请实施例对传导件50的形状不做具体限定，例如，参照图10所示，传导件50可以为长方体结构。当然，传导件50也可以是圆柱、椭圆柱等结构。

可选的，传导件50为铜块或者铜柱等可以实现电气连接的构件。铜块或者铜柱均为铜件，由于铜件具有延展性好，导热性和导电性高的优点，因此铜件在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，适用于在功率器件中使用。

可选的，本申请实施例中，第一框架10和第二框架20均是芯片40载体，且用于芯片40与外部连接。本申请实施例对第一框架10和第二框架20的材质不做具体限定，满足上述的使用需求即可。例如，第一框架10和第二框架20中至少一个为铜合金或铁镍合金等合适封装的金属材料。其中，铁镍合金作为第一框架10和第二框架20的组成材料时，其具有良好的耐腐蚀性、耐热性和机械强度。此外，铜合金作为第一框架10和第二框架20的组成材料时，也具有优异的导电性能。

可选的，参照图3所示，芯片40与第二框架20的连接面积、芯片40与第一框架10的连接面积、芯片40与传导件50的连接面积依次减小。本申请实施例的上述结构中，芯片40与第二框架20的连接面积较大，第二框架20可以用作电流相对较大的引出端，芯片40与传导件50的连接面积相对较小，则传导件50可以用作电流相对较小的引出端。以满足芯片40与外部连接的电气连接需求，以及散热需求等。

可选的，参照图3所示，芯片40的整个下表面均为一个电极，该芯片40的整个下表面均与第二框架20焊接连接。

进一步的，在功率器件具有至少两个传导件50时，可以根据传导件50与外部连接的电气需求选择适当横截面尺寸的传导件50。流经电流较大的传导件50的横截面尺寸相对较大，流经电流较小的传导件50的横截面尺寸相对较小。

可选的，绝缘体30为塑封体。塑封体用于塑封芯片40，以实现对芯片40的保护，以及第一框架10、第二框架20和传导件50之间的绝缘。塑封体为塑封料在高温高压条件下进行热固化，最终形成具有高强度、轻质、耐高温、耐腐蚀等优异性能的塑封体。将塑封料填充在芯片40、第一框架10、第二框架20、传导件50之间的间隙，以及对塑封料进行热固化均可以在塑封设备中进行。在芯片40、第一框架10、第二框架20、传导件50之间设置塑封体时，还需要进行切割，以使得功率器件的形状满足出厂的形状要求。该形状要求例如为功率器件呈扁长方体结构。

可以理解的是，本申请实施例对塑封体的材料不做具体限定，例如，塑封体的材料为环氧树脂。

进一步参照图5所示，该塑封体呈L型结构，塑封体的一面用于与第一框架10连接，塑封体的相对另一面用于与第二框架20连接，塑封体的一面的一端形成有凸起32，该凸起32可以起到间隔第一框架10的侧壁和第二框架20的侧壁的作用，以避免第一框架10和第二框架20之间电气连接。塑封体的一面还形成有容置孔31，该容置孔31的孔壁向上延伸设置。容置孔31内用于设置传导件50，容置孔31的孔壁起到间隔传导件50的侧壁与第一框架10的作用，以避免传导件50与第一框架10之间电气连接。

可选的，本申请实施例的第一框架10和第二框架20的主要功能还包括散热。第一框架10和第二框架20均为引线框架，引线框架是功率器件和集成电路封装的主要材料，要求具有优良的电性、导热性和高强度。

可选的，参照图2所示，第二框架20背离芯片40的端部设有安装孔23，安装孔23用于与散热器可拆卸连接。此时，本申请实施例的功率器件在工作时产生热量，该热量通过第二框架20传递至散热器中，第二框架20与散热器进行热交换，以实现散热；该热量还通过第一框架10传递至PCB板上，第一框架10与PCB板进行热交换，再由PCB板散热，同样实现了功率器件的散热。芯片40的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架10和第二框架20进行散热，相对于芯片40和功率器件通过一面进行散热的结构，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗。功率器件的工作温度较低还会使得功率器件具有较高的可靠性。

可以理解的是，本申请实施例中安装孔23的数量满足第二框架20和散热器的连接需求即可。例如，参照图2所示，安装孔23设置有四个，且四个安装孔靠近图2的下侧设置。又例如，安装孔设置有六个。进一步参照图2所示，该安装孔23为螺纹孔。

本申请实施例对第二框架20与散热器的连接方式不做具体限定，例如，第二框架20与散热器通过卡扣可拆卸连接。第二框架20与散热器通过卡扣连接还具有连接简单方便的优点。

本申请实施例的功率器件，以功率器件与PCB板连接进行描述。第一框架10、第二框架20、传导件50均用作芯片40的外接口，不使用管脚与外部连接，功率器件不设置管脚具有外形尺寸小的优点，降低了功率器件的成本，减少功率器件占用PCB板的面积，使得PCB板上的结构更加的紧凑。芯片40与第一框架10、第二框架20和传导件50直接连接，不使用铝线等金属引线键合，缩短功率器件内部的电路长度，可以有效的降低功率器件内部的杂散电感，从而降低功率器件内部的电磁干扰，提高工作稳定性。而且，芯片40的一面的第一电性接点41与第一框架10连接，芯片40的相对另一面与第二框架20连接；第一框架10和第二框架20还用于热量传导。芯片40的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架10和第二框架20进行散热，相对于芯片40和功率器件通过一面进行散热的结构，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点。

本申请实施例还提供一种印刷电路板，印刷电路板又为PCB(Printed CircuitBoard)板，印刷电路板包括板本体和功率器件，板本体与功率器件连接，功率器件为上述的功率器件。

本申请实施例的印刷电路板，由于功率器件具有外形尺寸小、成本低的优点，该功率器件可以减小占用PCB板的面积，使得PCB板上的结构更加的紧凑，而且能够降低PCB板的成本。功率器件的工作稳定性高，可以提高PCB板的工作稳定性。而且，由于功率器件具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗，以及具有高可靠性的优点，相应的使得PCB板具有较高的可靠性。

可选的，板本体上的焊盘与功率器件之间为焊接连接。具体是，板本体上设有焊盘，板本体与功率器件连接时，板本体的焊盘上设置焊锡，功率器件的第一框架10、第二框架20和传导件50分别与对应的焊盘一一对应焊接，以实现板本体和功率器件的电气连接。由于功率器件用于与板本体上的焊盘焊接的表面为平面，因此，功率器件可以采用贴片的安装方式设置在板本体上，能够使用SMT贴片设备完成功率器件与PCB板的安装，具有自动化程度高的优点，大大提高了安装效率。

可选的，印刷电路板还包括绝缘垫片，该绝缘垫片设于第二框架20和散热器之间，以避免第二框架20与散热器之间出现电气连接。绝缘垫片设于第二框架20和散热器之间后，再使用螺栓等紧固件将散热器、绝缘垫片、功率器件可拆卸连接。螺栓等紧固件与功率器件连接时，螺栓等紧固件插入安装孔23内。可以理解的是，该绝缘垫片为导热性好的构件，功率器件与绝缘垫片进行热交换，绝缘垫片与散热器进行热交换，功率器件的热量依次通过绝缘垫片、散热器向外传递以实现散热。

本申请实施例对散热器不做具体限定，满足对功率器件的散热需求即可。

本申请实施例的印刷电路板在使用时，功率器件会产生热量，热量通过第二框架20传递至散热器中，第二框架20与散热器进行热交换，以实现散热；该热量还通过第一框架10传递至PCB板上，第一框架10与PCB板进行热交换，再由PCB板散热，同样实现了功率器件的散热。芯片40的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架10和第二框架20进行散热，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗、高可靠性的优点。进而使得印刷电路板具有低损耗、高可靠性的优点。

可选的，参照图11所示，其示出了印刷电路板的制备方法的制备工艺流程图，印刷电路板的制备方法包括如下步骤：

S01，提供一半导体晶圆，将半导体晶圆粘贴在支撑膜上。

在该步骤中，半导体晶圆为经过外观检验完成后，质量合格的半导体晶圆。半导体晶圆上设有电性接点，即半导体晶圆上设有用于与第一框架10连接的第一电性接点41，用于与传导件50连接的第二电性接点42，用于与第二框架20连接的第三电性接点。

支撑膜用于支撑和粘贴半导体晶圆，以方便后续步骤中对半导体晶圆的切割。该支撑膜根据使用需求设置，本申请实施例对此不做具体限制。例如，该支撑膜为UV膜、蓝膜等。其中，UV膜为膜表面涂布UV胶，粘性更强，更好的固定芯片40。蓝膜为普通的膜表面涂布不干胶，以进行黏贴固定。

该步骤中，将半导体晶圆粘贴在支撑膜上可以在贴膜机中进行。

S02，对半导体晶圆进行切割，形成若干个单颗的芯片40。

在该步骤中，对半导体晶圆进行切割，使半导体晶圆上的若干个芯片40分离形成若干个单颗的芯片40。在对半导体晶圆进行切割时，需要保证单颗的芯片40符合相应的工艺要求标准。例如，需要保证芯片40上电路功能的完整性和可靠性，芯片40的尺寸复合要求，不存在崩边、开裂等。切割完成的单颗的芯片40用于后续生产。

在该步骤中，将半导体晶圆切割成单颗的芯片40，但不切断支撑膜。

对半导体晶圆进行切割时，可以使用金刚石刀完成切割。其中，金刚石刀具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。

该步骤中，对半导体晶圆进行切割，形成若干个单颗的芯片40可以在划片机中进行。

S03，贴片。

在该步骤中，需要对支撑膜进行扩膜，在第二框架20的槽底处上锡，以及将芯片40放置在第二框架20的指定位置。

具体的，扩膜即为拉伸支撑膜，使得支撑膜增大，进而使得相邻两个单颗的芯片40之间的距离增大，以便后续抓取芯片40并避免抓取芯片40时触碰到相邻的芯片，扩膜还有助于芯片40和支撑膜的分离。

提供第二框架20，将第二框架20输送至贴片设备内，贴片设备在第二框架20的槽底处上锡。

贴片设备的吸嘴从支撑膜上抓取芯片40，而后将芯片40放置在第二框架20的指定位置(该指定位置即为芯片40与第二框架20的连接位置，参照图3所示，为将芯片40放置在第二框架20槽底的中部)。

将完成贴片的芯片40和第二框架20送出贴片设备。该贴片步骤是在贴片设备中进行。

S04，装配第一框架10。

在该步骤中，在芯片40的表面上的第一电性接点41和第二电性接点42点取适量的锡膏，然后将第一框架10粘贴于芯片40的表面上，并将传导件50穿过通孔11后粘贴于芯片40的表面上。

在步骤S03和步骤S04中，还需要进行焊接，使得芯片40与第一框架10和第二框架20实现紧密连接。焊接的具体步骤根据使用需求选择。

例如，将芯片40和第二框架20完成贴片之后进行焊接，以及芯片40与第一框架10装配后进行焊接。也即，在步骤S03中和步骤S04中均进行焊接。

又例如，将芯片40和第二框架20完成贴片之后，且芯片40与第一框架10装配后再进行焊接。也即，在步骤S03中不进行焊接，在步骤S04中进行焊接。

本申请实施例中对上述的焊接工艺不作具体限定，焊接例如为回流焊，或者使用芯片烧结工艺将芯片40与第一框架10和第二框架20连接。

其中，回流焊技术在电子制造领域广泛使用，回流焊设备的内部具有加热电路，加热电路加热底板，通过底层加热产品，同时设备腔体内部产生真空环境，锡膏加热熔化，待温度降低后焊锡凝固，从而达到焊接的效果。回流焊的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。

在完成装配第一框架10后，要确保第一框架10的第一外接面12、第二框架20的第二外接面21、传导件50的第三外接面均位于同一平面内。且在第一外接面12、第二外接面21和第三外接面均位于同一平面内时，功率器件可以采用贴片的安装方式。其中，可以使用高速贴片机(固晶机)实现芯片40与第一框架10和第二框架20的安装，具有自动化程度高，且大大提高了安装效率的优点。

该装配第一框架10的步骤也是在贴片设备中进行。

在步骤S03中和步骤S04中还可以对产品进行质检。例如，确认芯片40的位置是否在规定的位置，确定焊锡的空洞率，以确保步骤S03中和步骤S04中的产品符合质量要求。其中，对产品的质检可以在质检设备中完成，质检设备例如为AOI光学自动检测设备。

S05，对芯片40、第一框架10、第二框架20和传导件50进行塑封。

在该步骤中，使用环氧树脂填充芯片40、第一框架10、第二框架20和传导件50之间的间隙，并保护产品内部芯片，确保功率器件的可靠性，且保护芯片不被外界环境侵害。

该步骤是在芯片40与第一框架10、第二框架20和传导件50焊接完成后进行的。

在该步骤中，还需要切除功率器件外部多余的材料，功率器件最终的外观参照图1和图2所示，功率器件呈扁长方体结构。

该塑封步骤在塑封设备中进行。

S06，对功率器件进行PMC高温固化。

该步骤用于固化功率器件内的塑封料形成塑封体。该步骤的具体操作根据使用需求设置，例如，将功率器件送入烤炉，在125℃的温度下烘烤6小时，确保塑封体完全固化。

其中，PMC高温固化是将塑封料在高温高压条件下进行热固化，最终形成具有高强度、轻质、耐高温、耐腐蚀等优异性能的塑封体。

S07，在功率器件上打印相关信息。

在该步骤中，将功率器件送入打印设备中，打印设备在功率器件的表面上打印相关信息。该相关信息包括功率器件的型号、日期等。

本申请实施例对该打印设备不做具体限定，该打印设备例如为激光打印机。

S08，对功率器件进行功能测试。

功能测试(Functional testing)，也称为行为测试(behavioral testing)，根据产品特性、操作描述和用户方案，测试一个产品的特性和可操作行为以确定它们满足设计需求。本地化软件的功能测试，用于验证应用程序或网站对目标用户能正确工作。使用适当的平台、浏览器和测试脚本，以保证目标用户的体验将足够好，就像应用程序是专门为该市场开发的一样。功能测试是为了确保程序以期望的方式运行而按功能要求对软件进行的测试，通过对一个系统的所有的特性和功能都进行测试确保符合需求和规范。

在该步骤中，该功能测试用于测试功率器件的各项电性能参数，例如测试功率器件的电压、电流、开启预制电压等等。

对功率器件进行功能测试为对功率器件的最终测试，只有通过测试的功率器件才会被出货。

S09，将功率器件与PCB板组装。

在该步骤中，在PCB板上设置锡膏，将功率器件放置在PCB板上。

其中，可以使用钢网在PCB板的焊盘上印刷锡膏，功率器件被SMT设备放置于锡膏上。使用SMT设备放置功率器件具有工作效率高的优点。

S10，功率器件与PCB板焊接连接。

在该步骤中，将组装后的功率器件与PCB板送入回流焊设备中，功率器件与PCB板在回流焊设备中焊接时，焊锡熔化重新凝固，功率器件与PCB板完成焊接。

功率器件与PCB板焊接完成后，为了保证功率器件与PCB板的焊接质量，可以对功率器件和PCB板进行质检，确认功率器件的位置，预防因为错位导致功率器件和PCB板的短路等。

S11，安装散热器。

在该步骤中，为了避免功率器件与散热器发生电气连接，在功率器件与散热器之间设置绝缘垫片。而后使用螺栓等紧固件将散热器、绝缘垫片与功率器件依次连接。螺栓等紧固件与功率器件连接时，螺栓等紧固件插入安装孔23内。

本申请实施例中的印刷电路板在制备过程中，芯片40可以直接焊接到引线框架内，不使用铝线等金属引线键合，从而优化了制备工艺，缩短了封装时长，提高了工作效率，且实现了封装结构的小型化；而且，可以有效的降低功率器件内部的杂散电感，从而降低功率器件内部的电磁干扰，提高工作稳定性。功率器件可以通过第二框架20传递至散热器中散热，以及通过第一框架10传递至PCB板上散热，芯片40的相对两面、以及功率器件的相对两面能够通过第一框架10和第二框架20进行散热，具有散热效率高的优点，功率器件工作时的温度较低，可以降低功率器件的开关损耗，使得功率器件具有低损耗、高可靠性的优点。

需要说明的是，在本文中，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顺序。而且，术语“包括”、“包含”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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置、电子设备、计算机可读存储介质及其包含指令的计算机程序产品的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种功率器件，其特征在于，所述功率器件包括第一框架(10)、第二框架(20)、绝缘体(30)、芯片(40)和传导件(50)；所述芯片(40)的一面包括第一电性接点(41)和第二电性接点(42)，所述第一电性接点(41)和所述第二电性接点(42)相间隔布置，所述第一电性接点(41)与所述第一框架(10)连接，所述第二电性接点(42)与所述传导件(50)连接；所述芯片(40)的相对另一面与所述第二框架(20)连接；所述绝缘体(30)连接于所述第一框架(10)、所述第二框架(20)和所述传导件(50)之间，以绝缘所述第一框架(10)、所述第二框架(20)和所述传导件(50)；

所述第一框架(10)、所述第二框架(20)、所述传导件(50)均用作所述芯片(40)的外接口，且所述第一框架(10)和所述第二框架(20)用于热量传导。

2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一框架(10)背离所述芯片(40)的表面为第一外接面(12)；所述第二框架(20)具有延伸部(22)，所述延伸部(22)背离所述第二框架(20)的端面为第二外接面(21)；所述传导件(50)背离所述芯片(40)的表面为第三外接面；所述第一外接面(12)、所述第二外接面(21)和所述第三外接面均位于所述芯片(40)同一侧。

3.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第一外接面(12)、所述第二外接面(21)和所述第三外接面均位于同一平面内。

4.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第一框架(10)呈扁长方体状结构。

5.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第二框架(20)呈L型结构，所述L型结构的上端面为所述第二外接面(21)，所述L型结构的槽内设有所述第一框架(10)和所述芯片(40)，所述L型结构的槽底与所述芯片(40)连接。

6.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第二框架(20)呈扁长方体状结构，所述第二框架(20)具有至少两个所述延伸部(22)；所述第二框架(20)与所述芯片(40)连接的表面的外周与至少两个所述延伸部(22)连接，所述第二框架(20)与所述芯片(40)连接的表面和至少两个所述延伸部(22)合围成的空间内设有所述第一框架(10)和所述芯片(40)。

7.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一框架(10)设有至少一个通孔(11)，所述传导件(50)具有至少一个，所述传导件(50)一一对应的穿设于所述通孔(11)内，且所述传导件(50)与所述通孔(11)的孔壁之间具有间隙，所述间隙设有所述绝缘体(30)。

8.根据权利要求1或7所述的功率器件，其特征在于，所述传导件(50)设有一个，所述第一框架(10)为集电极，所述第二框架(20)为发射极，所述传导件(50)为栅极。

9.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述传导件(50)为柱状结构。

10.根据权利要求1或9所述的功率器件，其特征在于，所述芯片(40)与所述第二框架(20)的连接面积、所述芯片(40)与所述第一框架(10)的连接面积、所述芯片(40)与所述传导件(50)的连接面积依次减小。

11.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述绝缘体(30)为塑封体。

12.一种印刷电路板，其特征在于，包括板本体和功率器件，所述板本体与所述功率器件连接，所述功率器件为如权利要求1-11中任一项所述的功率器件。