CN213635985U - 电源模组及其芯片封装结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电源模组及其芯片封装结构，芯片封装结构包括第一基岛、第二基岛、功率开关管以及漏极引脚和采样引脚。第二基岛与第一基岛间隔设置，第二基岛的面积大于第一基岛的面积；功率开关管设置于第二基岛上，功率开关管具有漏极管脚和采样管脚；采样引脚与采样管脚电连接，漏极引脚与漏极管脚电连接；其中，采样引脚和漏极引脚分别设置于第一基岛和第二基岛相互远离的一侧。通过在芯片封装结构内设置面积较大的第二基岛，并将发热量较大的功率开关管设置在第二基岛上，以利用第二基岛对功率开关管进行散热，进而增强功率开关管的散热能力。

Description

电源模组及其芯片封装结构

技术领域

本申请涉及电子器件技术领域，特别是涉及一种电源模组及其芯片封装结构。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)是一种固态半导体器件，可将电能转换为光能。具有耗电量小、聚光效果好、反应速度快、可控性强、能承受高冲击力、使用寿命长、环保等优点。LED照明产品已经大举进入千家万户，走进了全民大规模应用阶段，并将全面取代传统的照明灯具。

LED照明产品竞争越来越激烈，这就要求LED照明电路系统成本的不断降低，LED电源驱动控制芯片集成度不断提高，达到减少整个产品的开发时间及材料BOM、人工成本、提升生产效率、增强产品的竞争优势的目的。

但电源驱动主控芯片集成度越高的同时会导致其内部温升也越高，且缩小体积的同时会使得引脚之间的距离较小，如此，不仅不便于电源驱动主控芯片散热，而且还容易发生短路。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种电源模组及其芯片封装结构，以解决现有的封装结构散热较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种芯片封装结构，所述芯片封装结构包括：第一基岛；第二基岛，与所述第一基岛间隔设置，所述第二基岛的面积大于所述第一基岛的面积；功率开关管，设置于所述第二基岛上，所述功率开关管具有漏极管脚和采样管脚；以及漏极引脚和采样引脚，所述采样引脚与所述采样管脚电连接，所述漏极引脚与所述漏极管脚电连接；其中，所述采样引脚和所述漏极引脚分别设置于所述第一基岛和所述第二基岛相互远离的一侧。

根据本实用新型一实施例，所述芯片封装结构包括高压供电引脚和信号地引脚，所述高压供电引脚和所述信号地引脚设置于所述第一基岛和所述第二基岛的同一侧，所述漏极引脚和采样引脚设置于所述第一基岛和所述第二基岛的另一侧。

根据本实用新型一实施例，所述高压供电引脚连接于所述第一基岛，所述信号地引脚连接于所述第二基岛，所述信号地引脚的数量为两个，两个所述信号地引脚之间的间隙小于或者等于所述高压供电引脚与邻近其的所述信号地引脚之间的间隙的一半。

根据本实用新型一实施例，所述芯片封装结构包括电源驱动主控芯片和续流二极管，所述续流二极管设置于所述第一基岛上，所述电源驱动主控芯片包括所述功率开关管、启动供电电阻和电容，所述电源驱动主控芯片设置于所述第二基岛上，并与所述续流二极管电连接。

根据本实用新型一实施例，所述高压供电引脚连接于所述第一基岛，所述信号地引脚连接于所述第二基岛，所述芯片封装结构包括第一导电粘接层和第二导电粘接层，所述续流二极管通过所述第一导电粘接层设置于所述第一基岛上以与所述高压供电引脚电连接，所述功率开关管通过所述第二导电粘接层设置于所述第二基岛上以与所述信号地引脚电连接。

根据本实用新型一实施例，所述芯片封装结构包括电源驱动主控芯片，所述电源驱动主控芯片包括启动供电电阻和电容，所述电源驱动主控芯片设置于所述第一基岛上，并与所述功率开关管电连接。

根据本实用新型一实施例，所述采样引脚连接于所述第一基岛，所述漏极引脚连接于所述第二基岛，所述芯片封装结构包括第一绝缘粘接层和第二导电粘接层，所述电源驱动主控芯片通过所述第一绝缘粘接层设置于所述第一基岛上，所述功率开关管通过所述第二导电粘接层设置于所述第二基岛上以与所述漏极引脚电连接。

根据本实用新型一实施例，所述芯片封装结构还包括续流二极管和第三导电粘接层，所述续流二极管通过所述第三导电粘接层设置于所述第二基岛上。

根据本实用新型一实施例，所述芯片封装结构还包括引线框架，所述第一基岛和所述第二基岛设置于所述引线框架上，所述漏极引脚和采样引脚设置于所述引线框架的外围。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是提供一种电源模组，所述电源模组至少包括：如上文所述的芯片封装结构。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过在芯片封装结构内设置面积较大的第二基岛，并将发热量较大的功率开关管设置在第二基岛上，以利用第二基岛对功率开关管进行散热，进而增强功率开关管的散热能力。并且，通过将功率开关管的采样管脚与采样引脚电连接，将漏极管脚与漏极引脚电连接，还便于将功率开关管与电路的其他元件电连接，并且通过将采样引脚和漏极引脚分别设置于第一基岛和第二基岛相互远离的一侧，可以有效提高芯片封装结构的安全稳定性及对潮湿环境的适应性。

附图说明

图1是本申请一实施例中的芯片封装结构的平面结构示意图；

图2是现有技术中的电源模组的电路原理图；

图3是本申请一实施例中的电源模组的电路原理图；

图4是本申请另一实施例中的芯片封装结构的平面结构示意图；

图5是本申请又一实施例中的芯片封装结构的平面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，均属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请一实施例中的芯片封装结构的平面结构示意图。本申请提供一种芯片封装结构100，芯片封装结构100包括第一基岛10、第二基岛20、功率开关管30以及漏极引脚DRAIN和采样引脚CS。

其中，第二基岛20与第一基岛10间隔设置，第二基岛20的面积大于第一基岛10的面积；功率开关管30设置于第二基岛20上，功率开关管30具有漏极管脚和采样管脚；采样引脚CS与采样管脚电连接，漏极引脚DRAIN与漏极管脚电连接。如此，通过在芯片封装结构100内设置面积较大的第二基岛20，并将发热量较大的功率开关管30设置在第二基岛20上，以利用第二基岛20对功率开关管30进行散热，进而增强功率开关管30的散热能力。并且，通过将功率开关管30的采样管脚与采样引脚CS电连接，将漏极管脚与漏极引脚DRAIN电连接，还便于将功率开关管30与电路的其他元件电连接。

为了降低塑封胶的用量，通常将芯片封装结构100的体积设置地较小，如此，可能会导致设置于芯片封装结构100上的漏极引脚DRAIN和采样引脚CS之间的距离较近，当外部环境较为恶劣时，可能会导致漏极引脚DRAIN和采样引脚CS之间发生短路，进而损坏芯片封装结构100。

故而，在本实施例中，如图1所示，可以将采样引脚CS和漏极引脚DRAIN分别设置于第一基岛10和第二基岛20相互远离的一侧，如此，可以增大采样引脚CS和漏极引脚DRAIN之间的距离，以使得采样引脚CS和漏极引脚DRAIN之间的距离大于安全距离，进而有效提高芯片封装结构100的安全稳定性及对潮湿环境的适应性。

进一步地，如图1所示，芯片封装结构100还可以包括高压供电引脚HV和信号地引脚GND，高压供电引脚HV和信号地引脚GND设置于第一基岛10和第二基岛20的同一侧，漏极引脚DRAIN和采样引脚CS设置于第一基岛10和第二基岛20的另一侧。如此，可以使得芯片封装结构100的各引脚均匀的分布于芯片封装结构100的外围。

可选地，可以设置高压供电引脚HV和信号地引脚GND分别位于第一基岛10和第二基岛20相互远离的一侧，以增大高压供电引脚HV和信号地引脚GND之间的距离，使得高压供电引脚HV和信号地引脚GND之间的距离大于安全距离，进而有效提高芯片封装结构100的安全稳定性及对潮湿环境的适应性。

进一步地，如图1所示，可以设置高压供电引脚HV连接于第一基岛10，信号地引脚GND连接于第二基岛20，信号地引脚GND的数量为两个，两个信号地引脚GND之间的间隙小于或者等于高压供电引脚HV与邻近其的信号地引脚GND之间的间隙的一半。

具体来说，高压供电引脚HV设置于第一基岛10远离第二基岛20的顶角上，其中一个信号地引脚GND位于第二基岛20背离第一基岛10的顶角上，另一个信号地引脚GND位于其中一个信号地引脚GND和高压供电引脚HV之间，其与信号地引脚GND之间具有第一距离S1，其与高压供电引脚HV之间具有第二距离S2。可以设置S2大于或者等于2倍的S1，可以使得高压供电信号引脚与信号地引脚GND之间距离足够的安全距离，进而避免高压供电信号引脚与信号地引脚GND之间出现短路。

进一步地，如图1所示，芯片封装结构100还可以包括两个悬空的引脚2和3，悬空的引脚2和3可以待芯片封装结构100在后续的开发利用中与其它电路元件进行连接。

进一步地，如图2所示，图2是现有技术中的电源模组的电路原理图。电源模组通常还包括续流二极管、供电启动电阻和电容等元件，功率开关管U1、续流二极管、供电启动电阻和电容等元件相互电连接，以组成电源模组的电路，进而控制LED发光。由于电源模组的电路结构复杂，元件较多，在将连接形成电路时，会使得电源模组的电路较为复杂，不便于安装和拆卸。

故而，在本实施例中，如图3所示，图3是本申请一实施例中的电源模组的电路原理图。图3与图2中的电源模组的区别在于，可以将功率开关管、续流二极管、供电启动电阻和电容等虚线框中的元件集成设置于一个电源驱动主控芯片U2内，以提升芯片封装结构100的集成度，应用外围电路就不用再贴装功率开关管、续流二极管、启动供电电阻与电容等元件，进而简化电源模组的结构，便于安装和拆卸。

具体来说，如图1所示，可以将功率开关管30、启动供电电阻和电容集成于一个电源驱动主控芯片40a内，并将电源驱动主控芯片40a设置于第二基岛20上。将续流二极管50设置于第一基岛10上，并与电源驱动主控芯片40a电连接。如此，一方面可以利用面积较大的第二基岛20为电源驱动主控芯片40a进行散热，提升芯片封装结构100的散热效果；另一方面也可以提升芯片封装结构100的集成化能力，进而简化电源模组的电连接结构。

可选地，各元件之间可以采用引线进行电连接。但是采用引线连接会使得引线的数量较多，进而降低电源模组的安装效率。

故而，在本实施例中，可以将电源驱动主控芯片40a和续流二极管50通过导电胶等粘接于对应的基岛上，以将电源驱动主控芯片40a与第二基岛20电连接，并将续流二极管50与第一基岛10电连接。如此，当芯片封装结构100的引脚直接连接于第一基岛10和第二基岛20时，即可以实现引脚与电源驱动主控芯片40a和续流二极管50的连接，当芯片封装结构100的引脚与第一基岛10和第二基岛20间隔设置时，可以采用较短长度的引线将引脚与对应的基岛进行电连接，即可以实现引脚与电源驱动主控芯片40a和续流二极管50的连接，如此，可以简化或者缩短电连接引线的长度和数量，进而简化电连接结构并降低生产成本。

具体来说，如图1所示，可以将高压供电引脚HV直接连接于第一基岛10，将信号地引脚GND直接连接于第二基岛20。芯片封装结构100包括第一导电粘接层(图中未示出)和第二导电粘接层(图中未示出)，续流二极管50通过第一导电粘接层设置于第一基岛10上以与高压供电引脚HV电连接，功率开关管30通过第二导电粘接层设置于第二基岛20上以与信号地引脚GND电连接。

其中，第一导电粘接层和第二导电粘接层例如可以为导电胶、导电银胶、锡膏等具有导电性能和粘接性能的材料制成，如此，一方面可以实现电源驱动主控芯片40a和续流二极管50与对应的基岛的电连接，并且可以同时将电源驱动主控芯片40a固定于第二基岛20上，将续流二极管50固定于第一基岛10上，以便于后续塑封胶的封装。

或者，在另一实施例中，如图4所示，图4是本申请另一实施例中的芯片封装结构100的平面结构示意图。本实施例中的芯片封装结构100与上述实施例中的芯片封装结构100大致相同，不同之处在于，本实施例中的芯片封装结构100包括电源驱动主控芯片40b，电源驱动主控芯片40b包括启动供电电阻和电容，电源驱动主控芯片40b设置于第一基岛10上，并与功率开关管30电连接。

具体来说，本实施例中的电源驱动主控芯片40b只包括启动供电电阻和电容，通过封装于芯片封装结构100内的电子元件分散设置于第一基岛10和第二基岛20上，可以同时利用第一基岛10和第二基岛20为电子元件进行散热，以提升散热效率。

进一步地，在本实施例中，可以将采样引脚CS连接于第一基岛10，将漏极引脚DRAIN连接于第二基岛20，以缩短功率开关管30和漏极引脚DRAIN之间的距离，并缩短信号地引脚GND与采样引脚CS之间的距离，进而缩短引线的长度。

进一步地，由于本实施例中的采样引脚CS连接于第一基岛10上，而电源驱动主控芯片40b设置于第一基岛10上，故而，为了避免设置于电源驱动主控芯片40b内的电容与采样引脚CS通过第一基岛10电连接，可以在电源驱动主控芯片40b与第一基岛10之间设置第一绝缘粘接层60，以断开电源驱动主控芯片40b与第一基岛10之间的接触，并用于电源驱动主控芯片40b的固定，而且第一绝缘粘接层60可以增强电源驱动主控芯片40b与第一基岛10的热传导，便于热量的传输，加快对电源驱动主控芯片40b的散热速度。

进一步地，可以设置第一绝缘粘接层60在第一基岛10上的投影小于第一基岛10的面积，即，第一绝缘粘接层60不完全覆盖第一基岛10，如此，在将功率开关管30的采样管脚与采样引脚CS进行电连接时，可以将功率开关管30的采样管脚与第一基岛10未设置第一绝缘粘接层60的位置电连接即可以通过第一基岛10将采样引脚CS和功率开关管30的采样管脚电连接，进而缩短连接于采样引脚CS和功率开关管30的采样管脚之间的引线的长度。

进一步地，可以设置漏极引脚DRAIN直接与第二基岛20连接，并可以在功率开关管30与第二基岛20之间设置第二导电粘接层，以将功率开关管30的漏极管脚与第二基岛20电连接，进而与漏极引脚DRAIN电连接，如此，可以减少引线的数量，并可以将功率开关管30固定于第二基岛20上，同时，第二导电粘接层可以增强功率开关管30与第二基岛20的热传导，便于热量的传输，加快对功率开关管30的散热速度。

如图5所示，图5是本申请又一实施例中的芯片封装结构100的平面结构示意图。本实施例中的芯片封装结构100与图4中的芯片封装结构100大致相同，不同之处在于，本实施例中的芯片封装结构100还包括续流二极管50和第三导电粘接层(图中未示出)，续流二极管50通过第三导电粘接层设置于第二基岛20上。如此，通过将续流二极管50设置于第二基岛20上，并利用第三导电粘接层将续流二极管50与漏极引脚DRAIN电连接，可以省去续流二极管50与漏极引脚DRAIN之间的引线，以简化电连接结构。

可选地，可以将续流二极管50设置在第二基岛20靠近高压供电引脚HV的位置处，以缩短连接于续流二极管50和高压供电引脚HV之间的走线的长度。

进一步地，芯片封装结构100还包括引线框架(图中未示出)，第一基岛10和第二基岛20设置于引线框架上，漏极引脚DRAIN和采样引脚CS设置于引线框架的外围，如此，可以利用引线框架对第一基岛10、第二基岛20和各引脚进行固定，以形成一体结构，并可以便于塑封胶对第一基岛10、第二基岛20和各引脚结构进行封装。

其中，在利用塑封胶进行封装时，需要将引脚的一端封装于塑封胶的内部，以利用塑封胶进行固定，引脚的另一端伸出塑封胶的外部，以与外部电路连接。塑封胶可以采用环氧胶，或者塑封胶也可以采用其它类型的密封胶。

进一步地，该多个引脚中的部分或者全部引脚伸出引线框架的端部可以设置为弯折状，以便于与外部电路板插接配合，进而简化芯片封装结构100的安装复杂度。

本申请在上述芯片封装结构100的基础上还提供一种电源模组。其中，本实施例的电源模组为非隔离场合的小功率LED驱动电源应用，适用于对驱动电源体积要求更小、成本较低、无频闪、输入电压范围广、输出功率稳定要求的产品。或者，可选地，还可以为其它类型的电源模组，本申请实施例不做具体限定。

区别于现有技术的情况，通过在芯片封装结构100内设置面积较大的第二基岛20，并将发热量较大的功率开关管30设置在第二基岛20上，以利用第二基岛20对功率开关管30进行散热，进而增强功率开关管30的散热能力。并且，通过将功率开关管30的采样管脚与采样引脚CS电连接，将漏极管脚与漏极引脚DRAIN电连接，还便于将功率开关管30与电路的其他元件电连接。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括：

第一基岛；

第二基岛，与所述第一基岛间隔设置，所述第二基岛的面积大于所述第一基岛的面积；

功率开关管，设置于所述第二基岛上，所述功率开关管具有漏极管脚和采样管脚；以及

漏极引脚和采样引脚，所述采样引脚与所述采样管脚电连接，所述漏极引脚与所述漏极管脚电连接；

其中，所述采样引脚和所述漏极引脚分别设置于所述第一基岛和所述第二基岛相互远离的一侧。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括高压供电引脚和信号地引脚，所述高压供电引脚和所述信号地引脚设置于所述第一基岛和所述第二基岛的同一侧，所述漏极引脚和采样引脚设置于所述第一基岛和所述第二基岛的另一侧。

3.根据权利要求2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述高压供电引脚连接于所述第一基岛，所述信号地引脚连接于所述第二基岛，所述信号地引脚的数量为两个，两个所述信号地引脚之间的间隙小于或者等于所述高压供电引脚与邻近其的所述信号地引脚之间的间隙的一半。

4.根据权利要求2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括电源驱动主控芯片和续流二极管，所述续流二极管设置于所述第一基岛上，所述电源驱动主控芯片包括所述功率开关管、启动供电电阻和电容，所述电源驱动主控芯片设置于所述第二基岛上，并与所述续流二极管电连接。

5.根据权利要求4所述的芯片封装结构，其特征在于，所述高压供电引脚连接于所述第一基岛，所述信号地引脚连接于所述第二基岛，所述芯片封装结构包括第一导电粘接层和第二导电粘接层，所述续流二极管通过所述第一导电粘接层设置于所述第一基岛上以与所述高压供电引脚电连接，所述功率开关管通过所述第二导电粘接层设置于所述第二基岛上以与所述信号地引脚电连接。

6.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括电源驱动主控芯片，所述电源驱动主控芯片包括启动供电电阻和电容，所述电源驱动主控芯片设置于所述第一基岛上，并与所述功率开关管电连接。

7.根据权利要求6所述的芯片封装结构，其特征在于，所述采样引脚连接于所述第一基岛，所述漏极引脚连接于所述第二基岛，所述芯片封装结构包括第一绝缘粘接层和第二导电粘接层，所述电源驱动主控芯片通过所述第一绝缘粘接层设置于所述第一基岛上，所述功率开关管通过所述第二导电粘接层设置于所述第二基岛上以与所述漏极引脚电连接。

8.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括续流二极管和第三导电粘接层，所述续流二极管通过所述第三导电粘接层设置于所述第二基岛上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括引线框架，所述第一基岛和所述第二基岛设置于所述引线框架上，所述漏极引脚和采样引脚设置于所述引线框架的外围。

10.一种电源模组，其特征在于，所述电源模组至少包括：如权利要求1～9任意一项所述的芯片封装结构。

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