CN210837723U - 一种新型多框架复合半导体封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型多框架复合半导体封装结构，属于半导体封装结构技术领域，包括壳体，所述壳体包括后框架和盖子，所述后框架顶部开设有安装槽，所述安装槽表面开设有卡扣槽，所述安装槽内部通过卡扣槽和卡扣销与盖子可拆卸连接，当电路板和半导体晶圆受热膨胀时，电路板和半导体晶圆与导热垫圈之间的接触面积增加，提升传热量，同时避免电路板和半导体晶圆直接与壳体刚性接触导致的碰撞，电路板和半导体晶圆工作时产生的热量通过导热垫圈和散热孔内的导热硅脂传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去，增强散热效果，后框架顶部的安装槽内通过卡扣槽和卡扣销与盖子可拆卸连接，增加壳体结构的密封性和结构强度。

Description

一种新型多框架复合半导体封装结构

技术领域

本实用新型涉及半导体封装结构技术领域，尤其涉及一种新型多框架复合半导体封装结构。

背景技术

传统的半导体封装基本是单一框架，要么用封装基板，要么用金属框架，面临基岛面积有限，很难装载多晶圆，或者晶圆和器件复合封装产品，特别是需要装载功率半导体晶圆在金属主外框架上，同时还要把带多元件的驱动或控制电路又要复合封装在其中时，电气连接和隔离的，空间面积的有限都让传统的封装结构无法完成，但是，随着产品的功能和要求越来越多，用户对产品又要求轻薄短小，这种传统的封装结构已经不能放置足够多的晶圆和电路产品，因此需要研发一种复合多框架封装结构，为满足未来新型特别是大功率复合半导体的的需求。

专利号CN 208970500 U中公布了一种新型多框架复合半导体封装结构设置多个内框架，增加了半导体封装体内部空间面积，可以放置更多的半导体晶圆或电子元件，满足了市场发展需求，可提供电气连接，减少了金属丝打线量，降低了工艺难度和复杂度，提高了空间使用率，增加了电子元件的放置数量，符合半导体封装未来发展的需要，适于广泛推广。

上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构有以下缺点：1、上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构电路板和半导体晶圆固定安装在壳体内侧壁，当电路板和半导体晶圆受热膨胀时容易与壳体刚性接触导致碰撞，损坏电路板和半导体晶圆；2、上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构仅仅通过延伸出壳体部分的金属主外框架散热，散热效果不佳，当电路板和半导体晶圆工作时间长时，容易过热被烧毁，增加生产成本；3、上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构通过金属主外框架和壳体封装，封装不严且结构强度较差；为此，我们提出一种新型多框架复合半导体封装结构。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型多框架复合半导体封装结构，电路板和半导体晶圆外侧壁与导热垫圈连接，当电路板和半导体晶圆受热膨胀时，电路板和半导体晶圆与导热垫圈之间的接触面积增加，提升传热量，同时避免电路板和半导体晶圆直接与壳体刚性接触导致的碰撞，降低电路板和半导体晶圆受到的挤压应力，电路板和半导体晶圆工作时产生的热量通过导热垫圈和散热孔内的导热硅脂传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去，增强散热效果，防止电路板和半导体晶圆工作时因热量过高被烧毁，增加电路板和半导体晶圆的使用寿命，后框架顶部的安装槽内通过卡扣槽和卡扣销与盖子可拆卸连接，盖子内嵌到后框架开口部的安装槽内，连接缝隙处用胶水填封，增加壳体结构的密封性和结构强度。

本实用新型提供的具体技术方案如下：

本实用新型提供的一种新型多框架复合半导体封装结构，包括壳体，所述壳体包括后框架和盖子，所述后框架顶部开设有安装槽，所述安装槽表面开设有卡扣槽，所述安装槽内部通过卡扣槽和卡扣销与盖子可拆卸连接，所述后框架内侧壁上部开设有电路板凹槽，所述电路板凹槽内侧壁通过导热垫圈与电路板连接，所述后框架内侧壁下部安装有半导体晶圆，所述半导体晶圆外侧壁与导热垫圈连接，所述导热垫圈通过散热孔和导热硅脂与散热器连接，所述散热器安装在壳体外侧壁。

可选的，所述后框架底部粘接有橡胶层，所述盖子表面粘接有橡胶层。

可选的，所述电路板表面安装有电子元件，所述电路板的电流输出端通过电线与半导体晶圆的电流输入端电性连接。

可选的，所述导热垫圈为柔性含硅导热材料制成。

可选的，所述散热器包括散热基板和散热片，所述散热片倾斜焊接在散热基板表面，所述散热片为铝合金材质，所述散热基板为纯铜材质。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型实施例提供一种新型多框架复合半导体封装结构：

1、电路板和半导体晶圆外侧壁与导热垫圈连接，当电路板和半导体晶圆受热膨胀时，电路板和半导体晶圆与导热垫圈之间的接触面积增加，提升传热量，同时避免电路板和半导体晶圆直接与壳体刚性接触导致的碰撞，降低电路板和半导体晶圆受到的挤压应力，解决上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构电路板和半导体晶圆容易受到刚性挤压损坏的问题。

2、电路板和半导体晶圆工作时产生的热量通过导热垫圈和散热孔内的导热硅脂传导到散热片上，再经散热片散发到周围空气中去，增强散热效果，防止电路板和半导体晶圆工作时因热量过高被烧毁，增加电路板和半导体晶圆的使用寿命，解决上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构散热性较差的问题。

3、后框架顶部的安装槽内通过卡扣槽和卡扣销与盖子可拆卸连接，盖子内嵌到后框架开口部的安装槽内，连接缝隙处用胶水填封，增加壳体结构的密封性和结构强度，解决上述专利中公布的新型多框架复合半导体封装结构封装不严且结构强度较差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例的一种新型多框架复合半导体封装结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种新型多框架复合半导体封装结构的壳体的结构示意图。

图中：1、壳体；101、后框架；102、盖子；2、散热孔；3、导热硅脂；4、导热垫圈；5、电线；6、半导体晶圆；7、散热器；701、散热基板；702、散热片；8、电路板凹槽；9、电路板；10、电子元件；11、橡胶层；12、安装槽；13、卡扣销；14、卡扣槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合图1~图2对本实用新型实施例的一种新型多框架复合半导体封装结构进行详细的说明。

参考图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种新型多框架复合半导体封装结构，包括壳体1，所述壳体1包括后框架101和盖子102，所述后框架101顶部开设有安装槽12，所述安装槽12表面开设有卡扣槽14，所述安装槽12内部通过卡扣槽14和卡扣销13与盖子102可拆卸连接，所述后框架101内侧壁上部开设有电路板凹槽8，所述电路板凹槽8内侧壁通过导热垫圈4与电路板9连接，所述后框架101内侧壁下部安装有半导体晶圆6，所述半导体晶圆6外侧壁与导热垫圈4连接，所述导热垫圈4通过散热孔2和导热硅脂3与散热器7连接，所述散热器7安装在壳体1外侧壁。

示例的，电路板9和半导体晶圆6外侧壁与导热垫圈4连接，当电路板9和半导体晶圆6受热膨胀时，电路板9和半导体晶圆6与导热垫圈4之间的接触面积增加，提升传热量，同时避免电路板9和半导体晶圆6直接与壳体1刚性接触导致的碰撞，降低电路板9和半导体晶圆6受到的挤压应力，电路板9和半导体晶圆6工作时产生的热量通过导热垫圈4和散热孔2内的导热硅脂3传导到散热片702上，再经散热片702散发到周围空气中去，增强散热效果，防止电路板9和半导体晶圆6工作时因热量过高被烧毁，增加电路板9和半导体晶圆6的使用寿命，后框架101顶部的安装槽12内通过卡扣槽14和卡扣销13与盖子102可拆卸连接，盖子102内嵌到后框架101开口部的安装槽12内，连接缝隙处用胶水填封，增加壳体1结构的密封性和结构强度。

参考图1和图2所示，所述后框架101底部粘接有橡胶层11，所述盖子102表面粘接有橡胶层11。

示例的，后框架101底部粘接有橡胶层11，盖子102表面粘接有橡胶层11，橡胶层11质软有弹性，防止后框架101和盖子102被撞坏，增加后框架101和盖子102的使用寿命。

参考图1所示，所述电路板9表面安装有电子元件10，所述电路板9的电流输出端通过电线5与半导体晶圆6的电流输入端电性连接。

示例的，电路板9的电流输出端通过电线5与半导体晶圆6的电流输入端电性连接，便于工作。

参考图1所示，所述导热垫圈4为柔性含硅导热材料制成。

示例的，导热垫圈4为柔性含硅导热材料制成，柔软有弹性，散热效果好。

参考图1所示，所述散热器7包括散热基板701和散热片702，所述散热片702倾斜焊接在散热基板701表面，所述散热片702为铝合金材质，所述散热基板701为纯铜材质。

示例的，散热片702为铝合金材质，散热基板701为纯铜材质，铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大(很多纯铜散热器都超过了CPU对重量的限制)，热容量较小，而且容易氧化，而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多，纯铜和铝合金结合的方式达到效果的同时能节约成本。

使用时，将电路板9安装在电路板凹槽8内，将盖子102通过安装槽12、卡扣槽14和卡扣销13安装在后框架101开口处并用胶水填补缝隙，盖子102内嵌到后框架101开口部的安装槽12内，增加壳体1结构的密封性和结构强度，电路板9和半导体晶圆6外侧壁与导热垫圈4连接，当电路板9和半导体晶圆6受热膨胀时，电路板9和半导体晶圆6与导热垫圈4之间的接触面积增加，提升传热量，同时避免电路板9和半导体晶圆6直接与壳体1刚性接触导致的碰撞，降低电路板9和半导体晶圆6受到的挤压应力，电路板9和半导体晶圆6工作时产生的热量通过导热垫圈4和散热孔2内的导热硅脂3传导到散热片702上，再经散热片702散发到周围空气中去，增强散热效果，防止电路板9和半导体晶圆6工作时因热量过高被烧毁，增加电路板9和半导体晶圆6的使用寿命。

需要说明的是，本实用新型为一种新型多框架复合半导体封装结构，包括1、壳体；101、后框架；102、盖子；2、散热孔；3、导热硅脂；4、导热垫圈；5、电线；6、半导体晶圆；7、散热器；701、散热基板；702、散热片；8、电路板凹槽；9、电路板；10、电子元件；11、橡胶层；12、安装槽；13、卡扣销；14、卡扣槽，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种新型多框架复合半导体封装结构，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）包括后框架（101）和盖子（102），所述后框架（101）顶部开设有安装槽（12），所述安装槽（12）表面开设有卡扣槽（14），所述安装槽（12）内部通过卡扣槽（14）和卡扣销（13）与盖子（102）可拆卸连接，所述后框架（101）内侧壁上部开设有电路板凹槽（8），所述电路板凹槽（8）内侧壁通过导热垫圈（4）与电路板（9）连接，所述后框架（101）内侧壁下部安装有半导体晶圆（6），所述半导体晶圆（6）外侧壁与导热垫圈（4）连接，所述导热垫圈（4）通过散热孔（2）和导热硅脂（3）与散热器（7）连接，所述散热器（7）安装在壳体（1）外侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种新型多框架复合半导体封装结构，其特征在于，所述后框架（101）底部粘接有橡胶层（11），所述盖子（102）表面粘接有橡胶层（11）。

3.根据权利要求1所述的一种新型多框架复合半导体封装结构，其特征在于，所述电路板（9）表面安装有电子元件（10），所述电路板（9）的电流输出端通过电线（5）与半导体晶圆（6）的电流输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型多框架复合半导体封装结构，其特征在于，所述导热垫圈（4）为柔性含硅导热材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种新型多框架复合半导体封装结构，其特征在于，所述散热器（7）包括散热基板（701）和散热片（702），所述散热片（702）倾斜焊接在散热基板（701）表面，所述散热片（702）为铝合金材质，所述散热基板（701）为纯铜材质。

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