CN208548347U - 基于to-220的绝缘散热封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于TO‑220的绝缘散热封装结构，包括：散热基板、设于散热基板上方的芯片底座、设于所述散热基板与所述芯片底座之间的绝缘导热硅胶层、设于所述芯片底座上方的芯片、设于所述芯片底座上表面的第一焊接层、设于所述芯片下表面的第二焊接层、设于所述芯片上的若干焊接块、以及塑封料，塑封料包覆散热基板。本实用新型通过采用绝缘导热硅胶作为散热基板与芯片底座之间的连接层，导热效果好，且绝缘性能优良；通过涂覆两层焊接层，增加芯片底座与芯片之间的焊接结合力，同时加强两者之间的导热性；散热基板背面部分包覆塑封料的结构，既提高了封装结构的绝缘性，增加了散热基板与芯片底座之间的稳定性，又不影响封装结构的散热效果。

Description

基于TO-220的绝缘散热封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种基于TO-220的绝缘散热封装结构。

背景技术

传统TO-220封装分为半包和全包两种类型。半包的类型散热效果好，但是绝缘性能较差，而全包的类型绝缘性能良好，但散热效果较差。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于TO-220的绝缘散热封装结构。

本实用新型的技术方案如下：一种基于TO-220的绝缘散热封装结构，包括：散热基板、设于所述散热基板上方的芯片底座、设于所述散热基板与所述芯片底座之间的绝缘导热硅胶层、设于所述芯片底座上方的芯片、设于所述芯片底座上表面的第一焊接层、设于所述芯片下表面的第二焊接层、设于所述芯片上的若干焊接块、以及塑封料，所述塑封料包覆所述散热基板。

进一步地，所述第一焊接层与所述第二焊接层均为锡膏。

进一步地，所述第一焊接层与所述第二焊接层的厚度均为0.05mm-0.25mm。

进一步地，所述第二焊接层的面积与所述芯片底面面积相等，所述第一焊接层的面积大于所述第二焊接层的面积。

进一步地，所述绝缘导热硅胶层的厚度为0.35mm-0.65mm。

进一步地，所述塑封料为环氧树脂材料。

进一步地，所述塑封料将所述散热基板上表面完全包覆，所述塑封料位于所述散热基板上表面部分的封装厚度为3mm-5mm。

进一步地，所述塑封料将所述散热基板的左右两侧边背面及下底边背面包覆住形成第一包边、第二包边以及第三包边。

进一步地，所述第一包边与所述第二包边的宽度均为0.5mm-2.5mm，所述第三包边的宽度为1mm-3mm。

进一步地，所述散热基板的材质为铝材。

采用上述方案，本实用新型通过采用绝缘导热硅胶作为散热基板与芯片底座之间的连接层，导热效果好，且绝缘性能优良；通过涂覆两层焊接层，增加芯片底座与芯片之间的焊接结合力，同时加强两者之间的导热性；散热基板背面部分包覆塑封料的结构，既提高了封装结构的绝缘性，增加了散热基板与芯片底座之间的稳定性，又不影响封装结构的散热效果；铝材的散热基板，导热系数高，易于加工成型，且价格低廉。

附图说明

图1为本实用新型基于TO-220的绝缘散热封装结构正面结构示意图；

图2为本实用新型基于TO-220的绝缘散热封装结构背面结构示意图；

图3为图1沿A-A的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图3，本实用新型提供一种基于TO-220的绝缘散热封装结构，包括：散热基板1、设于所述散热基板1上方的芯片底座2、设于所述散热基板1与所述芯片底座2之间的绝缘导热硅胶层3、设于所述芯片底座2上方的芯片4、设于所述芯片底座2上表面的第一焊接层5、设于所述芯片4下表面的第二焊接层6、设于所述芯片4上的若干焊接块7、以及塑封料8。所述散热基板1的材质为铝材，铝的导热系数较高，易于成型加工，且成本较低。绝缘导热硅胶以硅胶为基材，添加金属氧化物等合成的一种导热介质材料，可同时起到热传导、绝缘、减震、密封的作用。采用绝缘导热硅胶作为所述散热基板1与所述芯片底座2之间的连接层，既具有优异的导热性能，又具有良好的绝缘性能，提高了封装结构的绝缘散热性。所述绝缘导热硅胶层3的厚度为0.35mm-0.65mm，所述绝缘导热硅胶层3的厚度不易过厚，过厚会影响导热效果和整体封装的厚度，也不易过薄，过薄起不到良好的绝缘效果。所述第一焊接层5与所述第二焊接层6均为高导热锡膏，所述第一焊接层5与所述第二焊接层6的厚度均为0.05mm-0.25mm，所述第二焊接层6的面积与所述芯片4底面面积相等，所述第一焊接层5的面积大于所述第二焊接层6的面积。将所述芯片底座2上表面贴所述芯片4的位置涂覆所述第一焊接层5，将所述芯片4下表面涂覆第二焊接层6，再采用过回流焊将所述芯片底座2与所述芯片4焊接在一起，高导热锡膏可以使焊接层更牢固，不易脱焊，而且导热效果优良。

请参阅图1与图2，所述塑封料8将所述散热基板1正面(即图3中的上表面)完全包覆，所述塑封料为环氧树脂材料，环氧树脂具有优良的导热性和绝缘性能，广泛用于封装结构的塑封材料。所述塑封料8位于所述散热基板1正面部分的封装厚度为3mm-5mm，具体地，本实施例中所述塑封料8位于所述散热基板1正面部分的封装厚度为4.5mm，所述塑封料8的封装厚度不易过厚，过厚影响散热效果，也不易过薄，过薄会影响绝缘性能，通过实验严重证明所述塑封料8的封装厚度为4.5mm时散热绝缘效果均最佳。所述塑封料8将所述散热基板1的左右两侧边背面及下底边背面包覆住形成第一包边81、第二包边82以及第三包边83，所述塑封料8将所述散热基板1背面部分包覆，既不影响散热效果，有提高封装结构的局部绝缘性能，而且还能增加所述散热基板1与所述芯片底座2之间的稳定性。所述第一包边81与所述第二包边82的宽度均为0.5mm-2.5mm，所述第三包边83的宽度为1mm-3mm，三个包边的宽度不易过宽也不易过窄，过宽影响整体封装的散热效果，过窄又起不到绝缘固定的作用。

综上所述，本实用新型通过采用绝缘导热硅胶作为散热基板与芯片底座之间的连接层，导热效果好，且绝缘性能优良；通过涂覆两层焊接层，增加芯片底座与芯片之间的焊接结合力，同时加强两者之间的导热性；散热基板背面部分包覆塑封料的结构，既提高了封装结构的绝缘性，增加了散热基板与芯片底座之间的稳定性，又不影响封装结构的散热效果；铝材的散热基板，导热系数高，易于加工成型，且价格低廉。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，包括：散热基板、设于所述散热基板上方的芯片底座、设于所述散热基板与所述芯片底座之间的绝缘导热硅胶层、设于所述芯片底座上方的芯片、设于所述芯片底座上表面的第一焊接层、设于所述芯片下表面的第二焊接层、设于所述芯片上的若干焊接块、以及塑封料，所述塑封料包覆所述散热基板。

2.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述第一焊接层与所述第二焊接层均为锡膏。

3.根据权利要求2所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述第一焊接层与所述第二焊接层的厚度均为0.05mm-0.25mm。

4.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述第二焊接层的面积与所述芯片底面面积相等，所述第一焊接层的面积大于所述第二焊接层的面积。

5.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述绝缘导热硅胶层的厚度为0.35mm-0.65mm。

6.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述塑封料为环氧树脂材料。

7.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述塑封料将所述散热基板上表面完全包覆，所述塑封料位于所述散热基板上表面部分的封装厚度为3mm-5mm。

8.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述塑封料将所述散热基板的左右两侧边背面及下底边背面包覆住形成第一包边、第二包边以及第三包边。

9.根据权利要求8所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述第一包边与所述第二包边的宽度均为0.5mm-2.5mm，所述第三包边的宽度为1mm-3mm。

10.根据权利要求1所述的基于TO-220的绝缘散热封装结构，其特征在于，所述散热基板的材质为铝材。