CN212113710U - 一种引线框架及焊接铝箔的芯片封装结构 - Google Patents

一种引线框架及焊接铝箔的芯片封装结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种引线框架及焊接铝箔的芯片封装结构，该引线框架包括基岛、若干管脚和至少两连杆，基岛在Y向上的两侧均设有管脚，在基岛在X向上的两侧均设有连杆，连杆的第一端与基岛连接；连杆为喇叭形连杆，连杆的第一端的尺寸大于连杆的第二端；引线框架还包括管脚连接件；该芯片封装结构包括上述引线框架，还包括芯片和铝箔，芯片的背面焊接于基岛，芯片的正面设有第一电极，铝箔的一端与第一电极焊接，铝箔的另一端于管脚连接件焊接。本实用新型的该引线框架采用了喇叭形连杆，在应用于焊接铝箔的封装结构时，能够保证焊接可靠性；本实用新型的焊接铝箔的芯片封装结构采用铝箔替代铜线制程，能够提升产能，降低成本，提升产品品质。

Description

一种引线框架及焊接铝箔的芯片封装结构
技术领域
本实用新型涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种引线框架及焊接铝箔的芯片封装结构。
背景技术
目前业内传统的尺寸规格为3mm*3mm的PPAK/DFN封装产品，多采用多根大线径铜线(线径为40μm、50μm的铜线)将芯片第一电极与引线框架进行焊接，以实现芯片与引线框架之间的电连接；如此，在生产过程中进行焊线时，需要较大的焊接参数，如此，芯片容易出现弹坑缺陷；并且，采用铜线制程的封装产品，需要焊接的铜线数量多，通常一颗封装产品需要焊接10至20根铜线，如此，导致生产效率低，焊线时间长，由于铜线制程是在高温环境中进行的，引线框架长时间停留在高温环境中以进行焊线，容易导致引线框架氧化分层，影响产品可靠度和性能。
在现有技术中，也有一些封装方法采用铝箔(如铝箔)替代铜线作为电连接件，但是，对于小尺寸封装产品，在封装过程中进行铝箔焊接时，一般采用超声波焊接工艺，焊接过程中引线框架容易产生震动或位移，由于引线框架尺寸小，导致无法有效地通过外部工具固定引线框架的相对位置，导致无法可靠地进行铝箔焊接。
实用新型内容
本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种引线框架，其设置了连杆，提供了可供外部定位工具按压的按压区域，且采用了喇叭形连杆，扩大了按压区域。
本实用新型实施例的又一个目的在于：提供一种引线框架，其在应用于焊接铝箔的封装结构时，能够保证焊接可靠性。
本实用新型实施例的另一个目的在于，提供一种焊接铝箔的芯片封装结构，其采用铝箔替代铜线制程，能够提升产能，降低成本，提升产品品质。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种引线框架，包括基岛、若干管脚和至少两连杆，所述基岛在Y向上的两侧均设有所述管脚，在所述基岛在X向上的两侧均设有所述连杆，所述连杆的第一端与所述基岛连接，所述连杆的第二端用于与外部连接；所述连杆为喇叭形连杆，所述连杆的第一端在Y向上的尺寸大于所述连杆的第二端，所述连杆用于提供按压区域给外部的定位工具按压；
所述引线框架还包括管脚连接件，若干所述管脚中包括若干支第一电极管脚，若干支所述第一电极管脚与所述管脚连接件连接，所述管脚连接件用于供外部的铝箔焊接。
作为优选，包括两个所述连杆，两个所述连杆对称设于所述基岛的两侧。
作为优选，所述连杆的第一端在Y向上的尺寸占所述基岛在Y向上的尺寸的25％至40％。
作为优选，所述引线框架为PPAK或DFN引线框架，所述引线框架的尺寸为3mm*3mm。
作为优选，所述引线框架包括8支所述管脚，8支所述管脚中，包括4支第三电极管脚、3支所述第一电极管脚和1支第二电极管脚；4支所述第三电极管脚设于所述基岛在Y向上的一侧，3支所述第一电极管脚和1支所述第二电极管脚设于所述基岛在Y向上的另一侧。
作为优选，还包括第一电极连接件；所述管脚连接件与基岛之间具有绝缘间隔；所述管脚连接件在Y向上的尺寸为0.35mm至0.6mm。
作为优选，所述基岛在X向上的尺寸为2.43mm至2.73mm，所述基岛在Y向上的尺寸为1.57mm至1.87mm。
一种焊接铝箔的芯片封装结构，包括上述的引线框架，还包括芯片和铝箔；所述芯片的背面焊接于所述基岛，所述芯片的正面设有第一电极，所述铝箔的一端与所述第一电极焊接，所述铝箔的另一端于所述管脚连接件焊接。
作为优选，所述铝箔的宽度为4mil，所述铝箔的长度为20mil至60mil；所述芯片的最大尺寸为2.18mm*1.32mm或2.32mm*1.46mm。
作为优选，还包括封装体，若干所述管脚均由所述封装体伸出。
本实用新型的有益效果为：该引线框架设置了连杆，提供了可供外部定位工具按压的按压区域，且采用了喇叭形连杆，扩大了按压区域，其在应用于焊接铝箔的封装结构时，能够保证焊接可靠性；该焊接铝箔的芯片封装结构采用铝箔替代铜线制程，能够提升产能，降低成本，提升产品品质。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例所述引线框架的结构示意图；
图2为图1中的A部放大图；
图3为本实用新型实施例所述芯片封装结构的结构示意图之一；
图4为本实用新型实施例所述芯片封装结构的结构示意图之二；
图中：100、引线框架；110、基岛；120、管脚；121、第一电极管脚；122、第二电极管脚；123、第三电极管脚；130、连杆；131、第一端；132、第二端；140、管脚连接件；200、芯片；210、第一电极；220、第二电极；300、铝箔；400、封装体。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本实用新型提出一种引线框架100，其设置了连杆130，提供了可供外部定位工具按压的按压区域，且采用了喇叭形连杆130，扩大了按压区域；其在应用于焊接铝箔300的封装结构时，能够保证焊接可靠性。
如图1-4所示，在本实用新型的引线框架100的一实施例中，该引线框架100包括基岛110、若干管脚120和至少两连杆130，所述基岛110在Y向上的两侧设有所述管脚120；在所述基岛110在X向上的两侧均设有所述连杆130，也即，所述基岛110未设有所述管脚120的两侧均设有所述连杆130；所述连杆130的第一端131与所述基岛110连接，所述连杆130的第二端132用于与外部连接；所述连杆130为喇叭形连杆130，所述连杆130的第一端131在Y向上的尺寸大于所述连杆130的第二端132在Y向上的尺寸，也即，所述连杆130的第一端131的宽度大于第二端132的宽度，所述连杆130用于提供按压区域给外部的定位工具按压，定位工具为压爪等；
所述引线框架100还包括管脚连接件140，若干所述管脚120中包括若干支第一电极管脚121，若干支所述第一电极管脚121与所述管脚连接件140电连接，所述管脚连接件140用于供外部的铝箔300焊接。
具体地，所述管脚120与所述基岛110之间具有绝缘间隔。
具体地，在所述引线框架100用于芯片200封装结构时，所述基岛110作为芯片200载体，芯片200通过结合材料焊接于所述基岛110。
在一些实施例中，所述连杆130的第二端132用于与另一引线框架100连接。
本实用新型的引线框架100设置了连杆130，提供了可供外部定位工具按压的按压区域，并且，其采用了喇叭形连杆130，将连杆130配置为第一端131的宽度大于第二端132的宽度，如此，使得在不改变所述连杆130第二端132的宽度的前提下，能够扩大连杆130的面积，从而扩大可供外部定位工具按压的按压区域的面积，适用于需要采用超声波焊接工艺制造的小尺寸封装结构。
本实用新型的引线框架100在应用于需要焊接铝箔的芯片封装结构时，采用超声波焊接工艺，以将铝箔300的两端分别焊接于芯片200或所述管脚连接件140时，由于引线框架100提供了喇叭形的所述连杆130，能够在小尺寸的引线框架100的基础上，提供尽量大的按压区域，从而使得能够通过外部的按压工具(如压爪)对引线框架100进行按压定位，在采用超声波焊接工艺将铝箔300焊接至引线框架100或焊接至固定于引线框架100上的芯片200时，能够限制引线框架100的振动和位移，从而保证焊接可靠性。
进一步地，在本实用新型的引线框架100的又一实施例中，为了便于外部的定位工具按压，并保证所述引线框架100在应用于超声波焊接时能够被有效定位，连接于所述基岛110其一侧边的所述连杆130与连接于所述基岛110另一侧边的所述连杆130对称。
进一步地，所述引线框架100包括两个所述连杆130，两个所述连杆130对称设于所述基岛110的两侧。
进一步地，在本实用新型的引线框架100的另一实施例中，为了保证提供尽量大的按压区域，又不影响引线框架100的其他特性，所述连杆130的第一端131在Y向上的尺寸占所述基岛110在Y向上的尺寸的25％至40％。
进一步地，在本实用新型的引线框架100的另一实施例中，所述引线框架100为所述引线框架100为PPAK或DFN引线框架100，所述引线框架100的尺寸为3mm*3mm。
具体地，所述引线框架100用于PPAK/DFN 3*3-8L封装产品中，PPAK/DFN为封装形式，3*3为封装产品尺寸规格，8L为封装产品脚数规格。
进一步地，所述引线框架100包括8支所述管脚120，8支所述管脚120中，包括4支第三电极管脚123、3支所述第一电极管脚121和1支第二电极220管脚122120；4支所述第三电极管脚123设于所述基岛110在Y向上的一侧，3支所述第一电极管脚121和1支所述第二电极管脚122设于所述基岛110在Y向上的另一侧。
具体地，该引线框架100在用于芯片200封装结构时，所述第一电极管脚121用于通过铝箔300与芯片200正面的第一电极210电连接，所述第二电极管脚122用于与芯片200正面的第二电极220电连接，所述第三电极管脚123用于与芯片200背面的第三电极电连接。
在本实施例中，所述第一电极管脚121为源极管脚120，所述第二电极管脚122为栅极管脚120，所述第三电极管脚123为漏极管脚120；所述源极管脚120用于与芯片200正面的源极电连接，所述栅极管脚120用于芯片200正面的栅极电连接，所述漏极管脚120用于与芯片200背面的漏极电连接。
进一步地，为了保证该引线框架100用于焊接铝箔的芯片封装结构时，所述管脚连接件140与基岛110之间具有绝缘间隔；所述管脚连接件140在Y向上的尺寸为0.35mm至0.6mm。
进一步地，所述管脚连接件140在Y向上的尺寸为0.5mm。
进一步地，所述基岛110在X向上的尺寸为2.43mm至2.73mm，所述基岛110在Y向上的尺寸为1.57mm至1.87mm。
进一步地，所述基岛110的尺寸为2.58mm*1.72mm。
本实用新型还提供了一种焊接铝箔的芯片封装结构。
如图1-4所示，在本实用新型的芯片200封装结构的一实施例中，该芯片200封装结构包括上述引线框架100，还包括芯片200和铝箔300；所述芯片200的背面通过焊材层焊接固定于所述基岛110，所述芯片200的正面设有第一电极210，所述铝箔300的一端与所述第一电极210焊接，所述铝箔300的另一端于所述管脚连接件140焊接。
在本实施例中，所述第一电极210为源极。
本实用新型的芯片200封装结构采用铝箔300替代铜线制程，也即，采用铝箔300将芯片200第一电极210与引线框架100进行电连接，如此，在制造过程中，可以使用铝箔300替代原封装产品中10至20根铜线，可以极大提升生产效率，同时，由于铝箔300本身的材质特性使得封装结构在进行超声波焊接时，不容易出现弹坑，铝箔300制成属于常温环境，也不容易出现引线框架100的氧化问题。
本实用新型的芯片200封装结构能够提升UPH，降低成本，提升产品品质；其采用设置有喇叭形连杆130的引线框架100，可保证铝箔300焊接的可靠性，从而提升封装产品的品质。
进一步地，所述芯片200的正面还设有第二电极220，所述芯片200的第二电极220通过金属线与所述引线框架100的所述第二电极管脚122电连接。在本实施例中，所述第二电极220为栅极。
进一步地，在本实用新型的芯片200封装结构的又一实施例中，所述铝箔300的宽度为4mil，所述铝箔300的长度为20mil至60mil，也即，技术人员可根据实际需求，选取20mil*4mil～60mil*4mil等多种尺寸的铝箔300，mil为单位密耳；选择该尺寸范围内的铝箔300，焊接效果好，性能优。
进一步地，在本实用新型的芯片200封装结构的另一实施例中，当所述芯片200封装结构在进行封装焊接时，所述芯片200与所述引线框架100之间，所述铝箔300与所述芯片200之间，所述铝箔300与所述引线框架100之间，采用锡膏作为焊接材料进行焊接时，所述芯片200的最大尺寸为2.18mm*1.32mm；当所述芯片200封装结构在进行封装焊接时，所述芯片200与所述引线框架100之间，所述铝箔300与所述芯片200之间，所述铝箔300与所述引线框架100之间，采用银胶作为焊接材料进行焊接时，所述芯片200的最大尺寸为2.32mm*1.46mm。
进一步地，如图4所示，在本实用新型的芯片200封装结构的另一实施例中，所述芯片200封装结构还包括封装体400，若干所述管脚120均由所述封装体400伸出，所述管脚120伸出所述引线框架100的一端用于与外部电路载体电连接。
进一步地，所述连杆130的第二端132也由所述封装体400伸出。
进一步地，所述封装体400为环氧树脂封装体400。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左、”“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种引线框架，其特征在于，包括基岛(110)、若干管脚(120)和至少两连杆(130)，所述基岛(110)在Y向上的两侧均设有所述管脚(120)，在所述基岛(110)在X向上的两侧均设有所述连杆(130)，所述连杆(130)的第一端(131)与所述基岛(110)连接，所述连杆(130)的第二端(132)用于与外部连接；所述连杆(130)为喇叭形连杆(130)，所述连杆(130)的第一端(131)在Y向上的尺寸大于所述连杆(130)的第二端(132)，所述连杆(130)用于提供按压区域给外部的定位工具按压；
所述引线框架(100)还包括管脚连接件(140)，若干所述管脚(120)中包括若干支第一电极管脚(121)，若干支所述第一电极管脚(121)与所述管脚连接件(140)连接，所述管脚连接件(140)用于供外部的铝箔(300)焊接。
2.根据权利要求1所述的引线框架，其特征在于，包括两个所述连杆(130)，两个所述连杆(130)对称设于所述基岛(110)的两侧。
3.根据权利要求1所述的引线框架，其特征在于，所述连杆(130)的第一端(131)在Y向上的尺寸占所述基岛(110)在Y向上的尺寸的25％至40％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的引线框架，其特征在于，所述引线框架(100)为PPAK或DFN引线框架(100)，所述引线框架(100)的尺寸为3mm*3mm。
5.根据权利要求4所述的引线框架，其特征在于，所述引线框架(100)包括8支所述管脚(120)，8支所述管脚(120)中，包括4支第三电极管脚(123)、3支所述第一电极管脚(121)和1支第二电极管脚(122)；4支所述第三电极管脚(123)设于所述基岛(110)在Y向上的一侧，3支所述第一电极管脚(121)和1支所述第二电极管脚(122)设于所述基岛(110)在Y向上的另一侧。
6.根据权利要求4所述的引线框架，其特征在于，还包括第一电极(210)连接件；所述管脚连接件(140)与基岛(110)之间具有绝缘间隔；所述管脚连接件(140)在Y向上的尺寸为0.35mm至0.6mm。
7.根据权利要求4所述的引线框架，其特征在于，所述基岛(110)在X向上的尺寸为2.43mm至2.73mm，所述基岛(110)在Y向上的尺寸为1.57mm至1.87mm。
8.一种焊接铝箔的芯片封装结构，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的引线框架(100)，还包括芯片(200)和铝箔(300)；所述芯片(200)的背面焊接于所述基岛(110)，所述芯片(200)的正面设有第一电极(210)，所述铝箔(300)的一端与所述第一电极(210)焊接，所述铝箔(300)的另一端与所述管脚连接件(140)焊接。
9.根据权利要求8所述的焊接铝箔的芯片封装结构，其特征在于，所述铝箔(300)的宽度为4mil，所述铝箔(300)的长度为20mil至60mil；所述芯片(200)的最大尺寸为2.18mm*1.32mm或2.32mm*1.46mm。
10.根据权利要求8所述的焊接铝箔的芯片封装结构，其特征在于，还包括封装体(400)，若干所述管脚(120)均由所述封装体(400)伸出。
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WO2022127061A1 (zh) * 2020-12-15 2022-06-23 杰群电子科技（东莞）有限公司 一种功率芯片堆叠封装结构

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