CN1441484A - 带有散热板的电子产品 - Google Patents

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Abstract

一种电子产品，包括散热板(12)；电子元件(14)，牢固地安置在散热板上，并包括高功率晶体管；封盖(18)，其包括与散热板牢固连接的框部件(19)，以包住电子元件；以及罩部件(20，50)，其牢固地连接到框部件的上部开口端，从而在封盖中容纳和密封电子元件，至少一个导电元件(23，24)通过并贯穿框部件。框部件由适当的树脂材料制成，罩部件由陶瓷材料、金属材料和复合材料构成的组中选择的一种材料制成。

Description

带有散热板的电子产品
发明领域
本发明涉及配备有散热板的电子产品，尤其涉及一种电子产品，其中包含高功率晶体管的电子元件被安装并粘附在散热板上，并被封装在一个封盖中。
背景技术
通常，在模拟放大器等中频繁利用的高功率晶体管，比如功率MOSFET等等，在操作中产生大量的热量。因此，当电子元件包含高功率晶体管时，使用包含高功率晶体管的电子元件的电子产品配备有由适当的金属材料，比如铜等制成的散热板，从而便于散发电子元件的热量。
电子产品具有封盖以便封装电子元件，保护电子元件不受外界影响，并且电子元件的引线通过和从封盖延伸。当封盖是由适当的热固性树脂制成时，电子产品被称作树脂密封封装。此外，当封盖是由适当的陶瓷材料制成时，电子产品被称作适当的陶瓷封装。此外，当封盖是由适当的金属材料制成时，电子产品被称作金属封装。
通常，包含功率MOSFET等的树脂密封封装型电子产品如下所述进行制造。
把电子元件固定并粘附到散热板上，从而其底面上的电子元件的电极片与散热板电连接。此外，电子元件在其顶面上具有两组电极片，并且各组电极片通过焊接线被连接到两个引线的内引线部分。此后，电子元件和内引线部分被放在一个模塑的模塑腔中，接着把密封树脂注入模塑腔中，从而电子元件和内引线部分被封闭并封装在模注树脂中，引线的外引线部分从模注树脂中伸出。因此，在常规的密封树脂封盖中，电子元件和内引线部分是与模注树脂直接接触的。
当高功率晶体管的电能消耗很大时，在电子元件的工作中会产生非常大的热量，以致于模注树脂会破坏和脱落。在此情况下，电子产品的特性改变，导致工作可靠性的下降。
此外，如上所述，由于模注树脂直接与电子元件和内引线部分接触，它可以作为一个介电层，导致产生寄生电容。因此，由于寄生电容带来的干扰，在高于1GHz的高频段中电子产品的频率特性可能会被破坏。特别的是，高频特性的破坏在电子产品的微波应用中会引起严重的问题。
在陶瓷或金属封装型的电子产品的制造中，电子元件被固定并粘附到散热板上，从而电子元件的底部电极片与散热板电连接。然后，把矩形的陶瓷或金属框部件牢固地粘附到散热板上，从而由陶瓷或金属框包住电子元件。此后，分别的两个引线被放在陶瓷或金属框的相对侧壁的顶端上，并且通过焊接线把各个顶端电极片组连接到两个引线的内引线部分。在完成顶端电极片与引线的内引线部分的电连接之后，把一个陶瓷或金属罩部件牢固地粘附到陶瓷或金属框的顶部开口端，从而形成陶瓷或金属封装，以便容纳和密封电子元件，引线的外引线部分从框部件和罩部件之间的接口伸出。
陶瓷或金属封装型的电子产品没有树脂密封封装的上述问题。然而，它无法获得树脂密封封装的固有优点，如下所述。
历来，陶瓷或金属封装已经被用在高功率晶体管中，比如功率MOSFET等等，以便获得高的工作可靠性。然而，期望实现一种电子产品，包含高功率晶体管，树脂密封封装，能低成本上高生产率地制造。
当然，按照陶瓷或金属封装，与树脂密封封装相比，它能够获得较高的工作可靠性和较高的工作性能。不过，陶瓷或金属封装的制造成本，包含材料的成本，比起树脂密封封装来说是高的。
特别的，在陶瓷封装型的电子产品的工作可靠性能被增强之前，需要从陶瓷封装中尽可能地去除热应力，这是由温度的变化所引起的。为了抑制陶瓷封装中产生的热应力，制造材料的热膨胀系数必须与陶瓷封盖的相匹配。然而，用于制造陶瓷封装的材料的选择范围是受到约束的，因为热膨胀系数能与陶瓷封装相匹配的材料并不多。此外，对于具有能与陶瓷封装相匹配的热膨胀系数的金属材料，尽管有钨/铜合金、钼/铜合金等等，但这些金属材料是相当昂贵的。
因此，如果应该常规制造成陶瓷或金属封盖的电子产品用树脂密封封装，则可以降低电子产品的制造成本。
发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种电子产品包含散热板、电子元件，其包含高功率晶体管，安置在散热板上、以及封盖，其牢固地连接在散热板上，这样构成的电子产品在高功率操作过程中能确保优秀的工作可靠性。
本发明的另一个目的是提供一种上述类型的电子产品，其可以改善高频工作特性。
本发明的另一个目的是提供一种上述类型的电子产品，其能以低成本进行制造。
根据本发明的第一个方面，提供了一种电子产品，包含散热板；电子元件，其牢固地安置在散热板上；封盖，其包含与散热板牢固连接以容纳电子元件的框部件和与框部件的上部开口端牢固连接的罩部件，从而电子元件容纳和密封在封盖中；以及至少一个导电元件，经过并贯穿框部件。根据本发明，框部件由适当的树脂材料制成，罩部件由陶瓷材料、金属材料和复合材料制成的组中选择的一种材料制成。
复合材料可以由适当的树脂材料和适当的填充材料制成，填充材料包含导电材料或不导电材料。此外，复合材料可以由包在树脂板元件中的金属板元件构成。另外，复合材料可以包含树脂板元件，其中一个金属板元件嵌入在树脂板元件的一个表面中，从而金属板元件的一个表面暴露出来。此外，复合材料可以由不导电的板元件和该不导电板元件的一个表面上形成导电层构成。
根据本发明的第二个方面，罩部件的至少一部分具有导电性。为此，罩部件可以由一种适当的金属材料制成。此外，罩部件可以由导电树脂材料制成。此外，罩部件也可以是由导电元件和不导电元件构成的复合罩部件。另外，罩部件可以包含一个不导电的板元件，以及不导电板元件的一个表面上形成的导电层。导电层可以包含牢固地粘附到不导电板元件的表面上的一个适当的金属板，另外也可以在不导电板元件的表面上涂布适当的导电胶材料而制成。
优选的，导电层可以减轻不导电板元件和导电层之间的热膨胀系数差。为此，导电层可以由板元件上规则排列的多个厚部分和多个薄部分构成，以减轻不导电板元件和导电层之间的热膨胀系数差。此外，导电层可以具有多个开口，以缓和不导电板元件和导电层之间的热膨胀系数差。
在本发明的第二个方面中，优选的，框部件具有一个导电元件，由此罩部件与散热板实现电连接。当通过模塑工艺用树脂制成框部件时，把导电部件嵌入到模塑的框部件中。可替换的，导电元件可以是框部件的内壁面上形成的导电层。在此情况下，导电层可以包含牢固地粘附到框部件的内壁面的一个适当的金属板，也可以在框部件的内壁面上涂布适当的导电胶材料而制成。
优选的，导电层配置为减小框部件和导电层之间的热膨胀系数差。为此，导电层可以由框部件的内壁面上规则排列的多个厚部分和多个薄部分构成，以缓和框部件和导电层之间的热膨胀系数差。此外，导电层可以具有多个开口，以便缓和框部件和导电层之间的热膨胀系数差。
在本发明的第一和第二个方面中，优选的，可以通过模塑工艺用树脂来制成框部件，并且配置散热板与模塑部件机械地接合。例如，散热板可以具有至少一个嵌入在模塑部件中的凹口，以便机械地与模塑框部件接合。此外，散热板可以在形成凹口的壁面上具有至少一个突出部，借此进一步确保散热板和模塑框部件之间的机械接合。
在本发明的第一和第二个方面中，优选的，导电元件与模塑框部件机械地接合。为此，导电元件可以具有至少一个嵌入在模塑框部件中的孔，以便与模塑框部件机械地接合。此外，导电元件可以具有嵌入在模塑框部件中的一列孔。另外，导电元件可以具有嵌入在模塑框部件中的一列孔和最末端的切口(cutout)。
导电元件可以具有沿着模塑框部件的外壁面布置的另一列孔，以减小导电元件外部的刚性。
导电元件可以具有嵌入在模塑框部件中的第一列孔以便机械地与模塑框部件接合，和沿着模塑框部件的外壁面的第二列孔以减小导电元件外部的刚性。优选的，包含在第二列中的孔与包含在第一列中的孔交替地排列。
罩部件可以具有两个矩形的凸台部分(land portion)，它们从相对的壁面整体地凸出，并且相对于罩部件的几何中性面对称布置，每个凸台部分的尺寸适合于装入框部件的上开口端。
在本发明的第一和第二个方面中，散热板包含通过框部件划分和限定的内部和外部。在此情况下，优选的，位于框部件里面的散热板内部表面镀银，框部件外边的散热板外部表面镀金。此外，导电元件还包含由框部件划分和限定的内部和外部引线部分，并且优选的，内部和外部引线部分表面镀金。
在本发明的第一和第二个方面中，优选的，从一个引线框导出导电元件，并且散热板作为独立于引线框的一个部件。
在本发明的第一和第二个方面，电子元件可以包含高功率晶体管。在此情况下，前述的导电元件被定义成第一引线，并且电子产品进一步包含通过并贯穿框部件的第二引线。第一和第二引线被电连接到高功率晶体管，以便形成高功率晶体管的输入和输出端子，并且散热板被电连接以形成高功率晶体管的接地端。
附图说明
通过结合附图而进行的下面的描述，上述和其他的目的将更加清楚易懂，其中：
图1是根据本发明第一实施例的电子产品的部分剖视透视图；
图2是图1所示的电子产品的平面图，其中罩部件被移去；
图3是一个纵向剖面图，沿着图1的III-III线截取，但显示了罩部件；
图4是一个横向剖面图，沿着图1的IV-IV线截取，但显示了罩部件；
图5是图1所示的电子产品的一个部分剖视透视图，从电子产品的底部观察；
图6是构成电子产品一部分的散热板的透视图；
图7A是罩部件的平面图；
图7B是图7A所示的罩部件的侧视图；
图7C是图7A所示的罩部件的正视图；
图8是制造电子产品中使用的引线框的部分平面图；
图9是用于模塑构成电子产品一部分的矩形框部件的金属模的部分纵向剖面图；
图10是图9所示的金属模的部分横向剖面图；
图11是电子产品的一个中间产品的透视图；
图12A是经过第一电镀处理的中间产品的透视图；
图12B是经过第二电镀处理的中间产品的透视图；
图12C是经过第三电镀处理的中间产品的透视图；
图12D是经过第四电镀处理的中间产品的透视图；
图13是一个部分平面图，显示了图8所示引线框的一个改进；
图14是一个横向剖面图，类似于图4，显示了电子产品的一个改进；
图15是一个横向剖面图，类似于图4，显示了电子产品的另一个改进；
图16显示了一个横向剖面图，显示了图15所示复合罩部件的一个改进；
图17是一个横向剖面图，显示了图15所示复合罩部件的另一个改进；
图18是一个横向剖面图，类似于图4，显示了根据本发明的电子产品的第二实施例；
图19是一个横向剖面图，类似于图18，显示了电子产品的第二
实施例的一个改进；
图20是一个部分横向剖面图，显示了在图18或图19所示的电子产品中使用的罩部件的一个改进；
图21是一个部分横向剖面图，显示了在图18或图19所示的电子产品中使用的罩部件的另一个改进；
图22是一个部分剖视透视图，类似于图1，显示了根据本发明的电子产品的第三实施例；
图23是一个部分剖视透视图，类似于图1，显示了根据本发明的电子产品的第三实施例的一个改进；
图24是一个垂直剖面图，显示了在图23所示的电子产品中使用的矩形框部件的侧壁的内壁面上形成的导电层的一个改进；和
图25是一个垂直剖面图，显示了在图23所示的电子产品中使用的矩形框部件的侧壁的内壁面上形成的导电层的另一个改进。
具体实施方式
参考图1至图8，根据本发明的电子产品的第一实施例总体由标号10指示。
如图1-4所示，电子产品10包含由诸如铜等适当的金属材料制成的散热板12，并且散热板12经过电镀处理，如此后详述的。散热板12在其末端具有一对螺孔12a，当组装在一块电子设备中时，螺孔12a用于通过螺钉(未示出)把电子产品10连接到一个适当的底座，比如铝底板等等。
此外，电子产品10包含固定并粘附到散热板12上的电子元件14。在此实施例中，电子元件14包含作为高功率晶体管的功率MOSFET，其用于模拟放大器等等中，并具有三组焊盘：第一、第二和第三组焊盘。
特别的是，如图1和2所示，由标号16表示的第一组焊盘位于电子元件14的顶面上，并形成功率MOSFET的漏极(D)。类似的，由标号17表示的第二组焊盘位于电子元件14的顶面上，形成功率MOSFET的门极(G)。第三组焊盘位于电子元件14的底面上(不可见)，形成功率MOSFET的源极(S)。当把电子元件14固定并粘附到散热板12上时，第三组焊盘电连接到散热板12，从而散热板12还当作功率MOSFET的源极端子(S)。
电子产品10进一步包含用于封装电子元件14的封盖18，以不受到外界影响。封盖18包含由适当的热固性树脂，比如环氧树脂等等构成的矩形框部件19，和一个罩部件20，其牢固地连接到框部件19的顶部开口端。在该第一实施例中，罩部件20由适当的陶瓷材料制成。
通过模塑工艺来形成矩形框部件19，并在模塑时机械地接合并连接在其底端上的散热板12上。为了确保散热板12和框部件14之间牢固的机械接合，如图5和6所示，散热板12具有沿着它的相对纵向边形成的一对侧凹口12b，并且从每个侧凹口12b的最内部壁面整体地突出三个突出部分12c。这样，如图5所示，能够实现框部件14与散热板12的牢固机械连接。
从图1-4可以看出，矩形框部件14具有一对搁板单元21和22，它们从框部件14的相对纵向侧壁的内壁面上整体地突出，并且在框部件14的相对横向侧壁之间延伸。搁板单元21和22的功能将在下文中进行阐述。
使用合适的粘接剂，可以把罩部件20牢固地粘接到框部件的顶部开口端，从而封闭框部件的顶部开口端。这样，电子元件14被封装在封盖18中，从而能够密封和使电子元件14免受外界影响。
优选的是，罩部件20被配置成如图7A-7C所示。具体而言，罩部件20是与框部件19具有相同矩形轮廓的矩形板，并具有从其相对壁面整体凸出的两个矩形凸台部分20a和20b。凸台部分20a相对于罩部件20的几何中性面对称安排，并且每个凸台部分(20a，20b)的尺寸符合矩形框部件19的上部开口端。这样，能够容易和精确地把罩部件20连接到框部件19的上部开口端。此外，尽管罩部件20易于受到温度的变化，由于罩部件20的对称结构，能够显著地减少罩部件20的翘曲。
而且，电子产品10包含由诸如铜等等的适当金属构成的一对引线23和24，并且各个引线23和24经过并贯穿框部件19的相对纵向侧壁，如图1，2和4所示。当框部件19被模塑时，通过框部件19的相应纵向侧壁机械地夹持每个引线23和24。注意的是，类似于散热板12，引线对23和24也经过电镀处理，此后详述。
参考图8，引线框30的一部分被显示成一个平面图，并且从引线框30获得引线对23和24。引线框30包含一个拉长的金属(例如铜)板，其中引线对图形23’和24’以一种网状方式连续地形成。如此后所述的，当通过金属模塑来模塑矩形框部件19时，在金属模的模塑腔中安置一对引线图形23’和24’连同散热板12。在模塑框部件19完成之后，从引线框30切下引线对图形23’和24’，从而产生引线对23和24。
如图8所示，每个引线图形23’具有第一列的三个槽或孔32和两个末端切口34，以及第二列的三个贯通的槽或孔36。类似的，每个引线图形24’具有第一列的三个槽或孔38和末端切口40，以及第二列的三个槽或孔42。
如图2所示，在塑造矩形框部件19时，引线图形23’中的第一列孔32和末端切口34以及引线图形24’中的第一列孔38和末端切口分别埋入框部件19的相对纵向侧壁中，导致引线图形23’和24’与框部件19的相对纵向侧壁之间机械地牢固接合。因此，通过框部件19的相对纵向侧壁能够机械地和稳固地保持各个引线23和24。
引线23具有内部和外部引线部分23a和23b，通过框部件19的相应纵向侧壁来划分和限定它们。此外，引线24具有内部和外部引线部分24a和24b，通过框部件19的相应纵向侧壁来划分和限定它们。换句话说，内部引线部分23a和24a分别从框部件19的相对纵向侧壁的内壁面突出，外部引线部分23b和24b分别从框部件19的相对纵向侧壁的外壁面突出。注意的是，各个内部引线部分23a和24a被放置在搁板单元21和22上。
如图1和2所示，用焊线26把内部引线部分23a电连接到第一组焊盘16，从而外部引线部分23b形成功率MOSFET的漏极端子(D)。类似的，用焊线28把内部引线部分24a电连接到第二组焊盘17，从而外部引线部分24b形成功率MOSFET的门极端子(G)。
上述的电子产品10可以如下制造。
首先，参考图9和10，用于模塑矩形框部件19的前述金属模总的用标号44来表示。金属模44包含一个限定了模塑腔46的上、下模塑模具44a和44b，当彼此组合时，相应于矩形框部件19的轮廓。就是说，通过上模塑模具44a定义模塑腔46的上半部，通过下模塑模具44b定义模塑腔46的下半部。
如图9和10所示，把散热板12和引线对图形23’以及24’夹在上、下模塑模具44a和44b之间，从而这些元件12、23’24’被安置在模塑腔46中。接着，把液体环氧树脂注入到模塑腔26中，并硬化。从图10显然看出，引线图形23’和24’的孔32和38以及切口34和40被注入的树脂填充，从而当硬化时引线图形23’和24’与模制件机械地紧密结合。此后，金属模44被打开，从而获得如图11所示的中间产品。
然后，按照图12A-12D的电镀流程图对中间产品10’进行电镀处理。
在图12A所示的第一电镀处理中，散热板12和引线框30(包含引线图形23’和24’)镀镍(Ni)，如图12A中的阴影线所示。注意，这些元件12和30被矩形框部件19所覆盖的区域不会镀上镍。
在图12B所示的第二电镀处理中，使用电镀方法，用银(Ag)进一步电镀散热板12的镀镍层，如图12B的阴影线所示。特别的是，散热板12连同引线框30一起浸入在一个包含Ag离子的溶液中，并且一个负电压被施加到散热板12上，从而散热板12的镀镍层进一步受到银电镀。
在图12C所示的第三电镀处理中，引线框30(包含引线图形23’和24’)的镀镍表面被进一步用金电镀，如图12C中的阴影线所示。特别的是，散热板12连同引线框30一起浸入包含Au离子的溶液中，并且一个负电压被施加到引线框30上，从而引线框30的镀镍层被进一步金电镀。
在图12D所示的第四电镀处理中，处于矩形框部件19外部的散热板12的外部部分被进一步用金电镀，如图12D的阴影线所示。特别的是，矩形框部件19里面的散热板12内部部分用一种光阻材料或类似物质掩盖，并且散热板12连同引线框30一起浸入包含Au离子的溶液中，而且一个负电压被施加到散热板12上，从而只有散热板12的镀银的外部部分进一步受到镀金。
接着，使用一种适当的导电粘接剂，把电子元件14安置和粘附到散热板12的镀银表面上。因此，如所述的，电子元件14底面上的第三组焊盘(不可见)被电连接到散热板12，从而散热板12作为功率MOSFET的源极端子(S)。
随后，利用焊线26执行一个丝焊处理，以便建立第一组焊盘16和引线图形23’的内部引线部分23a之间的电连接，并利用焊线28实现第二组焊盘17和引线图形24’的内部引线部分24a之间的电连接。整个丝焊处理过程中，各个内部引线部分23a和24a平放在搁板单元21和22上，以此防止内部引线部分21和22的变形。
在丝焊处理完成之后，从引线框30切下引线图形23’和24’，从而把中间产品10’从引线框30移去，并通过罩部件20封闭框部件19的顶部开口端，借此在封盖18中封装电子元件14，最终完成电子产品10的制造，其中电子元件14被密封和保护在封盖18中而不受到外界影响。
按照前述的制造处理过程，能够获得如下所述的各种优点。
例如，模塑处理有助于散热板12的平整。特别的是，散热板12通常利用冲床由铜板制造。在此情况下，散热板具有冲压时不可避免的残余应力，从而由于残余应力而可能发生翘曲。然而，在模塑处理过程中，可以平整翘曲的散热板12，因为当金属模44闭合时通过上下模塑模具44a和44b可以夹紧翘曲的散热板12，如图9和10所示。
简短说，由于在金属模44中塑造矩形框部件19，从而与一部分散热板12机械地接合，必须通过上下模塑模具44a和44b夹紧散热板12，从而实现了翘曲散热板12的平整。
此外，按照前述的制造处理，由于散热板12是一个独立于引线框30的部件，并且由于散热板12和引线框30是彼此电绝缘的，这就能够分别地和单独地对散热板12和引线框30进行电镀，而不需要掩盖散热板12或引线框30。例如，如图12B所示，当散热板12镀银时，不需要掩盖引线框30。因此，能够低成本地、容易地执行电镀处理(图12A-12D)。
除此之外，由于散热板12独立于引线框30，所以散热板12能被制造成厚于引线框30，从而可以有利于辐射散热板12的热量。
根据本发明的电子元件10本身也有各种优点。
例如，对于电子元件10的结构，由于电子元件14、内部引线部分23a和24a、以及焊线26和28被安排在封盖18的内部空间中，也就是，由于这些单元(14，23a，24a，26，28)没有直接地被覆盖和被密封在模注树脂中，电子元件10不具有寄生电容的相关问题，从而高频特性的性能提高。此外，尽管由于在电子产品10的高功率操作中产生的热，电子元件14的表面升高，但封盖18不会受到加热的电子元件14的热量影响，因为封盖18没有与电子元件14直接接触，这导致高功率输出操作中电子产品10的工作可靠性的提高和保持。
此外，由于在外部引线部分23b和24b中形成的第二列孔36和42，外部引线部分23b和24b的刚性减小，因此矩形框部件19可以免受损坏。特别的是，例如，当从引线框30上切下引线图形23’和24’时，和/或当把电子产品10组装在电子设备中时，可能会在外部引线部分23b和24b上施加一个过大的外力。如果外部引线部分23b和24b的刚性太大，则过大的外力会损坏框部件19。然而，在实际中，由于外部部分23b和24b的刚性减小，外部引线部分23b和24b具有柔韧性。因此，通过外部引线部分23b和24b的变形可以吸收过度的外力，从而引线部分23b和24b免受破坏。
另外，电子产品10完全地体现出优越的抗腐蚀性，因为框部件19外面的散热板12的外部部分被表面镀金，和因为引线23和24的外部引线部分23b和24b被表面镀金。此外，由于引线23和24的内部和外部引线部分(23a；23b和24a；24b)的镀金能够提高引线23和24的抗迁移特性，导致促进了电子产品10的工作可靠性。再有的是，由于由框部件19包围的散热板12内部区域表面没有镀金而是镀银，所以能够减少电镀处理所需的成本。
而且，能够由引线23、24中所形成的第一列孔32、38和末端切口34、40以及第二列孔36、42获得一个优点。
具体而言，当电子产品10被组装在电子设备中时，需要使用焊料和助焊剂把外部引线部分23b和24b连接到电气端子。在此情况下，熔化的焊料和助焊剂会渗入到树脂框部件19和引线23和24之间的接口中，并且通过前述的接口可以进一步侵入到封盖18的内部。然而，由于引线中的第一列孔32、38和末端切口34、40以及第二列孔36、42，可以阻止熔化的焊料和助焊剂渗入到树脂框部件19和引线23和24之间的接口中，并阻止通过前述的接口侵入到封盖18的内部。
图13显示了图8所示的引线框30的一个改进。在该图中，改进的引线框总的用30’表示，并且用相同的标号表示与引线框30相同的那些元件。改进的引线框30’与图8的引线框30一致，除了在引线图形23’中用第二列的四个槽或孔36’代替了第二列的三个槽或孔36，并且在引线图形24’中用第二列的四个槽42’代替了第二列的槽或孔42。
如图13所示，在引线图形23’中，包含在第二列中的四个孔36’相对于第一列的三个孔32  和末端切口34交替排列。特别的是，第一列中的两个末端孔36’中的每个相对于相应末端切口34和相邻的孔32之间的一个空白区域，并且间隔在两个末端孔36’之间的两个中间槽36’中的每个相对于第二列中的两个相应的相邻穿孔32之间的空白区域。在引线框24’中，第二列的四个孔42’和第一列的三个孔38以及两个末端切口40之间的关系也是一样的。
当改进的引线框30’被用于电子产品10的制造时，能够更有效地阻止熔化的焊料和助焊剂渗入到树脂框部件19和引线23和24之间的接口中，并阻止熔化的焊料和助焊剂通过前述的接口侵入到封盖18的内部，这是由于第二列中的四个孔36’、42’相对于第一列中的三个孔32、38和两个末端切口34、40的交替排列。
如上所述，在第一实施例中，罩部件20由陶瓷材料制成。然而，当在电子元件14中处理高频信号时，优选的是改进电子产品10，如图14所示，这对应于图4。也就是说，罩部件20由一种适当的金属材料制成，比如铜，银等等。由于其导电性，金属的罩部件20作为电磁屏蔽，借此能够抑制电子产品10的高频噪声辐射。
此外，电子产品10可以被改进成如图15所示。也就是，在该改进的实施例中，罩部件20由一种复合材料制成，该材料包含适当的热固性树脂，比如环氧树脂等等，以及由图15中的多个小三角形“Δ”表示的适当填充物。当在电子元件14中处理低频信号时，填充物可以包含适当的不导电材料，比如木屑、陶瓷片等等。当在电子元件14中处理高频信号时，填充物应该包含适当的导电材料，比如金属片、碳粉等等。就是说，当填充物包含导电材料时，罩部件20当作一个电磁屏蔽，用于抑制来自电子产品10的高频噪声辐射。
图16显示了罩部件20的另一种改进，它的一部分具有导电性。特别的是，该改进的罩部件20被构成为一个复合罩部件，包含由一种适当的金属材料，比如铜、银等等构成的金属板元件21a，其被一个由适当材料，比如环氧树脂构成的树脂板元件21b包围形成一个核心体。该复合罩部件20也当作电磁屏蔽，用于抑制来自电子产品10的高频噪声辐射。
图17显示了罩部件20的另一种改进，它的一部分也具有导电性。特别的是，该改进的罩部件构成一个复合罩部件，包含由一种适当的热固性树脂材料，比如环氧树脂构成的树脂板元件21c，在树脂板元件21c的一个表面上嵌有一个由适当的金属材料，比如铜、银等等构成的金属板元件21d，金属板元件21d的一个表面暴露。优选的是，执行金属板元件21d的嵌入，使树脂板元件21c和金属板元件21d的表面彼此淹没，如图17所示。类似于图16的改进，复合罩部件20当作一个电磁屏蔽，用于抑制来自电子产品10的高频噪声辐射。
类似于图4，图18显示了根据本发明的电子产品的第二实施例。在该图中，与图4相同的那些元件用相同的标号表示。
在第二实施例中，总体由标号48所表示的电子产品基本上与电子产品10相同，除了用罩部件50替代了罩部件20。罩部件50包含一个矩形陶瓷板元件52，其具有与罩部件20相同的轮廓(图7A)，以及一个施加在陶瓷板元件52表面上的导电层54，用一种适当的粘接剂把罩部件50粘贴在框部件19的开口端。
可以通过把适当的金属板连接或粘附到陶瓷板元件52的表面上而形成导电层54，金属板由铜、银等等构成。此外，可以基于溅射工艺，通过金属层沉积来形成导电层54。另外，可以通过在陶瓷板元件52的表面上涂布导电胶而形成导电层54。
当然，由于导电层当成了一个电磁屏蔽，电子产品48适于在电子元件14中处理高频信号的情况。
电子产品10可以被改进为如图19所示。也就是，在该改进的实施例中，用适当的热固性树脂材料制成的树脂板元件52’替代罩部件50的陶瓷板元件52。可替换的，树脂板元件52’可以由一个复合板元件所替代，它是由一种不导电的复合材料所构成的，如参考图15所解释的。也就是说，复合板元件包含一种适当的热固性树脂，比如环氧树脂等等，和一种适当的不导电填充物，比如木屑、陶瓷片等等。
在图18和19所示的实施例中，难于选择板元件52、52’和导电层54的材料，使板元件52、52’的热膨胀系数与导电层54的相一致，因此由于板元件52、52’和导电层54之间的热膨胀差使得罩部件52可能翘曲和变形。最后，当长时间地受到温度变化时，板元件52、52’和导电层54可能彼此剥离。
为缓和板元件52、52’和导电层54之间的热膨胀差，优选的改进罩部件50，如图20所示。特别的是，在该改进的实施例中，罩部件50具有一个厚度规则变化的导电层54a。也就是说，由板元件52、52’表面上规则排列的多个厚部分56和多个薄部分58构成导电层54a。当罩部件50受到温度变化时，通过厚和薄部分56和58的规则排列，能够吸收板元件52、52’和导电层54之间的热膨胀差，从而缓和板元件52、52’和导电层54a之间的热膨胀差。
图21显示了图18和19所示罩部件50的另一种改进。在该改进中，罩部件50的导电层54b规则地形成有多个开口60。当罩部件50受到温度变化时，通过开口60的规则安排，能够吸收板元件52、52’和导电层54b之间的热膨胀差，从而缓和板元件52、52’和导电层54b之间的热膨胀差。
在前述的实施例中，整个或一部分的罩部件20、50具有导电性，由于具有导电性的罩部件20、50是电漂浮的，所以可能产生寄生电容。寄生电容的产生应该被防止，因为寄生电容在电子元件14的操作中带来不良的影响。例如，寄生电容的产生延迟了电子元件14中信号的传输。
类似于图1，图22显示了根据本发明的电子产品的第三实施例，直接针对防止前述的寄生电容的产生。在该图中，与图1相同的那些元件由相同的标号表示。
在第三实施例中，矩形的框部件19具有一个导电元件62，它被嵌入在相对横向侧壁的其中之一。导电元件62可以是由适当的金属，比如铜、银等等制成的板状元件。当框部件19被模塑时，导电元件62被放在金属模塑44的模塑腔中(图9和10)，从而实现导电元件62的嵌入，使导电元件62的下端面与散热板12电接触。
如图22所示，导电层62的上端暴露。因此，通过把具有导电性的罩部件20、50电连接到导电元件62的上端面，罩部件20、50被接地到散热板12上，从而防止了寄生电容的产生。例如，使用导电粘接剂把罩部件20、50粘接到框部件19的上部开口端，可以把罩部件20、50电连接到导电元件62的上端面。
在第三实施例中，尽管导电元件62只被嵌入到相对的横向侧壁的其中之一，也可以把一个导电元件嵌入到另一个横向侧壁中。此外，可以把一个导电元件嵌入到框部件19的相对纵向侧壁的至少其中之一，而不与相应的引线23、24接触。
类似于图1，图23显示了图22所示的第三实施例的的一个改进。在该图中，与图1相同的那些元件由相同的标号所表示。
如图23所示，在这个改进的实施例中，框部件19的相对横向侧壁的一个内壁面具有一个导电层64。可以通过用一种适当的粘接剂，把铜、银等等制成的适当金属板连接或粘接到框部件19的横向侧壁内表面而形成导电层64。此外，可以在框部件19的横向侧壁的内表面上涂布导电胶而形成导电层64。
类似于第三实施例，通过用一种适当的导电粘接剂把罩部件20、50粘接到框部件19的上部开口端，导电层64与散热板12电接触，并与具有导电性的罩部件20、50电连接。这样，罩部件20、50被接地到散热板12，从而防止了寄生电容的产生。
在图23所示的改进的实施例中，难于选择框部件19和导电层64的材料，使框部件19的热膨胀系数与导电层64的一致，因此由于框部件19和导电层64之间的热膨胀差使得导电层64可能翘曲和变形。最后，当长时间受到温度变化时，导电层64可能会从框部件19的横向侧壁上剥落。
为缓和框部件19和导电层64之间的热膨胀差，优选的改进导电层，如图25所示。特别的是，在该改进的实施例中，导电层64被一个导电层64a所替代，它的厚度是规则变化的。也就是说，导电层64a形成为多个厚部分66和多个薄部分68，它们被规则地安排在框部件19的横向侧壁上。当导电层64a受到温度变化时，通过厚和薄部分66和68的规则安排，能够吸收框部件19和导电层64a之间的热膨胀差，从而缓和框部件19的横向侧壁和导电层64a之间的热膨胀差。
图25显示了图24所示导电层64的另一种改进。特别的是，导电层64被一个导电层64b所替代，它具有多个规则的开口70。当导电层64b受到温度变化时，通过开口70的规则安排，能够吸收框部件19的横向侧壁和导电层64b之间的热膨胀差，从而缓和框部件19的横向侧壁和导电层64b之间的热膨胀差。
最后，应该理解的是，对于本领域的技术人员来说，前面叙述的是本发明的优选实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种改变和改进。

Claims (44)

1.一种电子产品，包括：
散热板(12)；
电子元件(14)，牢固地安置在散热板上；
封盖(18)，包括与所述散热板牢固连接的框部件(19)，以包住所述电子元件，以及罩部件20、50，牢固地连接到所述框部件的上部开口端，从而在所述封盖中容纳和密封所述电子元件；和
至少一个导电元件(23，24)，其通过并贯穿所述的框部件，
其中所述框部件由适当的树脂材料制成，并且所述罩部件由陶瓷材料、金属材料和复合材料制成的组中选择的一种材料制成。
2.如权利要求1所述的电子产品，其中所述复合材料由适当的树脂材料和适当的填充物材料制成。
3.如权利要求1所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述的框部件，并且配置所述散热板以与模塑的框部件机械接合。
4.如权利要求1所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述的框部件，并且所述散热板具有至少一个嵌入在模塑框部件中的凹口(12b)，以便与所述模塑框部件机械地接合。
5.如权利要求4所述的电子产品，其中所述散热板在形成所述凹口的壁面上还具有至少一个突出部分(12c)，从而进一步确保所述散热板和所述模塑框部件之间的机械接合。
6.如权利要求1所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且配置所述的至少一个导电元件与模塑框部件机械地接合。
7.如权利要求1所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且所述的至少一个导电元件具有至少一个嵌入模塑框部件中的孔(32，38)，以便与所述模塑框部件机械地接合。
8.如权利要求1所述的电子产品，其中所述的至少一个导电元件具有嵌入所述框部件中的一列孔和末端切口，以便与模塑框部件机械地接合。
9.如权利要求1所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且所述的至少一个导电元件(23，24)在模塑框部件的外面具有至少一个孔(36，42)，以此减小所述导电元件(23，24)的外部部分(23b，24b)的刚性。
10.如权利要求1所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，所述的至少一个导电元件具有嵌入所述模塑框部件中的第一列孔(32，38)，以便与所述模塑框部件机械地接合，所述至少一个导电元件(23，24)还具有沿模塑框部件的外壁面排列的第二列孔(36’，42’)，以此减小所述导电元件(23，24)的外部部分(23b，24b)的刚性，所述第二列中的孔(36’)相对于所述第一列中的孔(36’)交替地布置。
11.如权利要求1所述的电子产品，其中所述罩部件具有从其相对壁面整体凸出的两个矩形凸台部分(20a和20b)，它们相对于所述罩部件的几何中性面对称地布置，而且每个凸台部分(20a，20b)的尺寸符合所述框部件的上部开口端。
12.如权利要求1所述的电子产品，其中所述散热板包括由所述框部件划分和限定的内部和外部部分；位于所述框部件里面的所述散热板的内部部分被表面镀银，并且位于所述框部件的外面的所述散热板的外部部分被表面镀金；所述至少一个导电元件(23，24)包括由所述框部件划分和限定的内部和外部引线部分(23a和23b；24a和24b)；并且所述内部和外部引线部分(23a和23b；24a和24b)被表面镀金。
13.如权利要求1中所述的电子产品，其中从一个引线框(30，30’)中得到所述至少一个导电元件(23，24)，并且所述散热板是独立于所述引线框(30，30’)的一个部件。
14.如权利要求1所述的电子产品，其中所述电子元件包括高功率晶体管，并且所述至少一个导电元件被定义成第一引线(23)，所述电子产品进一步包括通过并贯穿所述框部件的第二引线(24)，所述第一和第二引线(23和24)被电连接到所述高功率晶体管，从而构成所述高功率晶体管的输入和输出端，所述散热板12被电连接以形成所述高功率晶体管的接地端。
15.一种电子产品，包括：
散热板(12)；
电子元件(14)，牢固地安置在所述散热板上；
封盖(18)，包括与所述散热板牢固连接的框部件(19)，以包住所述电子元件，以及罩部件(20，50)，其牢固地连接到所述框部件的上部开口端，从而在所述封盖中容纳和密封所述电子元件；和
至少一个导电元件(23，24)，其通过并贯穿所述框部件，
其中所述框部件由适当的树脂材料制成，并且所述罩部件的至少一部分具有导电性。
16.如权利要求15所述的电子产品，其中所述罩部件(20)由适当的金属材料制成。
17.如权利要求15所述的电子产品，其中所述罩部件(20)由导电树脂材料制成。
18.如权利要求15所述的电子产品，其中所述罩部件(20)被构成为一个复合罩部件，由金属板元件(21a，21d)和树脂板元件(21b，21c)构成。
19.如权利要求15所述的电子产品，其中所述罩部件(50)构成为一个复合罩部件，由不导电板元件(52，52’)和所述不导电板元件的表面上形成的导电层(54，54a，54b)构成。
20.如权利要求19所述的电子产品，其中所述导电层包括牢固地粘接到所述不导电板元件的表面上的适当的金属板。
21.如权利要求19所述的电子产品，其中通过在所述不导电板元件的表面上涂布适当的导电胶材料而形成所述导电层。
22.如权利要求19所述的电子产品，其中配置所述的导电层(54a，54b)，使所述不导电板元件和所述导电层之间的热膨胀差得到缓和。
23.如权利要求19所述的电子产品，其中由板元件(52，52’)的表面上规则排列的多个厚部分(56)和多个薄部分(58)形成所述的导电层(54a)，以便缓和所述不导电板元件和所述导电层之间的热膨胀差。
24.如权利要求19所述的电子产品，其中所述导电层(54b)具有多个开口(60)，以便缓和所述不导电板元件和所述导电层之间的热膨胀差。
25.如权利要求15所述的电子产品，其中所述框部件(19)具有导电元件(62，64)，由此所述罩部件电连接到所述散热板(12)。
26.如权利要求25所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且所述导电元件(62)嵌入在模塑框部件中。
27.如权利要求25所述的电子产品，其中所述导电元件被构成为所述框部件的壁面上的导电层(64，64a，64b)。
28.如权利要求27所述的电子产品，其中所述导电层(64，64a，64b)包括牢固粘接到所述框部件的壁面上的适当的金属板。
29.如权利要求27所述的电子产品，其中通过在所述框部件的壁面上涂布适当的导电胶而形成所述的导电层(64，64a，64b)。
30.如权利要求27所述的电子产品，其中配置所述导电层(64a，64b)，以便缓和所述框部件和所述导电层之间的热膨胀差。
31.如权利要求27所述的电子产品，其中由所述框部件的壁面上规则排列的多个厚部分(66)和多个薄部分(68)而形成所述的导电层(64a)，以便缓和所述框部件和所述导电层之间的热膨胀差。
32.如权利要求27所述的电子产品，其中所述导电层(64b)具有多个开口(70)，以便缓和所述框部件和所述导电层之间的热膨胀差。
33.如权利要求15所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且配置所述散热板与模塑框部件机械地接合。
34.如权利要求15的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且所述散热板具有嵌入在模塑框部件中的至少一个凹口(12b)，以便与所述模塑框部件机械地接合。
35.如权利要求34所述的电子产品，其中所述散热板在形成所述凹口的壁面上具有至少一个突出部分(12c)，从而进一步确保所述散热板和所述模塑框部件之间的机械接合。
36.如权利要求15所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且配置所述至少一个导电元件与模塑框部件机械地接合。
37.如权利要求15所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且所述至少一个导电元件具有嵌入模塑框部件中的至少一个孔(32，38)，以便与所述模塑框部件机械地接合。
38.如权利要求15所述的电子产品，其中所述的至少一个导电元件具有嵌入所述框部件中的第一列孔和末端切口，以便与模塑框部件机械地接合。
39.如权利要求15所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，并且所述的至少一个导电元件(23，24)在模塑框部件的外面具有至少一个孔(36，42)，以便减小所述导电元件(23，24)的外部部分(23b，24b)的刚性。
40.如权利要求15所述的电子产品，其中通过模塑处理而由所述的树脂塑造所述框部件，所述的至少一个导电元件具有嵌入所述模塑框部件中的第一列孔(32，38)，以便与所述模塑框部件机械地接合，并且所述至少一个导电元件(23，24)进一步具有沿着模塑框部件的外部壁面布置的第二列孔(36’，42’)，以此减小所述导电元件(23，24)的外部部分(23b，24b)的刚性，所述第二列中的孔(36’)相对于所述第一列中的孔(36’)交替地布置。
41.如权利要求15所述的电子产品，其中所述罩部件具有从其相对壁面整体凸出的两个矩形凸台部分(20a和20b)，它们相对于所述罩部件的几何中性面对称地布置，而且每个凸台部分(20a，20b)的尺寸符合所述框部件的上部开口端。
42.如权利要求15所述的电子产品，其中所述散热板包括由所述框部件划分和限定的内部和外部部分；位于所述框部件里面的所述散热板的内部部分被表面镀银，并且位于所述框部件的外面的所述散热板的外部部分被表面镀金；所述至少一个导电元件(23，24)包括由所述框部件划分和限定的内部和外部引线部分(23a和23b；24a和24b)；并且所述内部和外部引线部分(23a和23b；24a和24b)被表面镀金。
43.如权利要求15所述的电子产品，其中从一个引线框(30，30’)中得到所述至少一个导电元件(23，24)，并且所述散热板是独立于所述引线框(30，30’)的一个部件。
44.如权利要求15所述的电子产品，其中所述电子元件包括高功率晶体管，并且所述至少一个导电元件被定义成第一引线(23)，所述电子产品进一步包括通过并贯穿所述框部件的第二引线(24)，所述第一和第二引线(23和24)被电连接到所述高功率晶体管，从而形成所述高功率晶体管的输入和输出端，所述散热板12被电连接以形成所述高功率晶体管的接地端。
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