CN214043647U - 表面贴装封装和表面贴装芯片封装的引线框架结构装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了表面贴装封装和表面贴装芯片封装的引线框架结构装置。所述表面贴装封装包括壳体和至少部分地由壳体包围的引线框架，所述引线框架包括：应力释放槽，该应力释放槽设置在第一引线中并在引线框架的芯片区域之外，并且沿着引线框架的一侧延伸；和多个支撑杆，该多个支撑杆在芯片区域之外围绕引线框架的外围布置。

Description

表面贴装封装和表面贴装芯片封装的引线框架结构装置

技术领域

本公开一般涉及功率半导体分立设备领域，并且更具体地涉及表面贴装封装。

背景技术

瞬态电压抑制器(TVS)设备是功率半导体的重要分支之一，该设备可用于保护多个敏感电子器件免受由闪电和其他瞬态电压事件引起的电压瞬变的影响。 TVS设备的一个重要性能指标是功率容量，特别是在目标温度(例如25摄氏度的温度)下的峰值脉冲功率耗散。对于有限的封装面积，功率较高的设备更有效地转换热量，并且在载体(如印刷电路板(PCB))上浪费更少的空间。TVS 设备处理浪涌的能力主要取决于裸片尺寸和封装设计的质量。有些TVS设备需要在高温、高湿的环境下工作，特别是一些汽车和航空产品，这些设备必须通过一些严格的可靠性测试。此外，封装此类设备的封装设计也面临着巨大的挑战。

TVS封装的发展方向之一是向着更小的尺寸和更高的功率。C型表面贴装 (SMC)表示一种封装类型，该类型可广泛应用于许多领域。

实用新型内容

然而，由于SMC封装的外形尺寸是有限的，根据封装的外形尺寸，封装中的半导体裸片(芯片)的尺寸也是有限的。因此，在目前的技术，SMC封装产品的功率实际上是限制在3000W或更少。当芯片功率大于3000W时，SMC封装中的芯片容易开裂，并且产量下降到无法接受的低水平。因此，对于更高功率的产品，需要更大尺寸的封装。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种表面贴装封装和一种用于表面贴装芯片封装的引线框架结构装置，能够适用于较高功率的产品，并达到降低装配过程中的芯片应力以及降低诸如芯片开裂的芯片损坏可能性的技术效果。

在一个实施例中，表面贴装封装包括至少部分地由壳体包围的引线框架，所述引线框架包括应力释放槽，该应力释放槽设置在第一引线中且在引线框架的芯片区域以外，并且沿着引线框架的一侧延伸。引线框架结构可以包括多个支撑杆，该多个支撑杆在芯片区域之外围绕引线框架的外围布置。

在进一步的实施例中，装配表面贴装封装的方法可以包括提供半导体芯片；将引线框架粘贴至半导体芯片上。该引线框架可以包括应力释放槽，其设置在第一引线中且在引线框架的芯片区域以外，并且沿着引线框架的一侧延伸；以及多个支撑杆，该多个支撑杆在芯片区域之外围绕引线框架的外围布置。该方法可以包括在引线框架和半导体芯片的至少一部分周围形成壳体。

在进一步实施例中，提供了用于表面贴装芯片封装的引线框架结构装置。引线框架结构装置可以包括：应力释放槽，设置在引线框架结构的第一引线中；一对阻力凹槽，沿着引线框架结构的相对侧设置；至少两个T型支撑杆和至少一个L型支撑杆，沿着引线框架结构的外围设置。引线框架结构进一步包括弧形夹具，其设置成在第一端部上与半导体芯片接触，并且设置成在第二端部上与第二引线接触，其中所述弧形夹具有弧形截面。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例，表面贴装设备的封装结构的侧视图。

图2：示出了根据本公开实施例，表面贴装设备的封装结构的正视图；

图3示出了芯片结构的示意图；

图4：示出了根据本公开的实施例，引线框架的夹具的侧视图；

图5：示出了根据本公开的实施例，引线框架的夹具的正视图；

图6：示出了根据本公开的实施例，T型支撑杆的细节；

图7：示出了根据本公开的实施例，L型支撑杆的细节；以及

图8示出了一个示例性工艺流程。

附图不一定按比例绘制。附图仅仅是表示，而不旨在描绘本公开的具体参数。附图旨在描述本公开的示例性实施例，并且，因此不被认为限制范围。在附图中，同类的编号表示同类的元素。

具体实施方式

下文将参照附图更全面地描述根据本公开的各种方法，其中示出了系统和方法的实施例。所述设备、系统、组件等可以以多种不同的形式体现，并且并不被解释为限于本文所述的实施例。相反，提供了这些实施例，使本公开将是彻底和完整的，并且将系统和方法的范围充分传达给本领域的技术人员。

本文提供了一种新型表面贴装设备的封装结构。根据各种实施例，表面贴装设备的封装结构具有多个创新特征。特别地，引线框架结构包括各种新颖特征，其可以帮助表面贴装设备封装的装配过程。

图1示出了根据本公开实施例，表面贴装设备的封装结构的侧视图。该表面贴装设备的封装结构以装配形式显示。该封装结构主要包括形成壳体的复合物(compound)600、半导体芯片500、焊膏101、焊膏102、焊膏103、左引线部200、右引线部400以及弧形夹具结构300。半导体芯片500的连接有焊膏102 的一侧被放置在左引线部200上。半导体芯片500的另一侧通过焊膏101与弧形夹具结构300连接。对于单向TVS产品，通常左引线部200代表阴极，右引线部400代表阳极。左引线部200和右引线部400在下一成型过程中可做成L 型弯曲样式。弧形夹具结构300在半导体芯片500上方延伸，该弧形夹具结构 300在第一端部通过焊膏101与半导体芯片500接触，并且设置成通过焊膏103 与第二引线(右引线部400)接触。在将引线框架粘贴到半导体芯片500期间，弧形夹具结构300可以有利于防止焊料溢出。

图2：根据本公开的实施例，示出了图1的表面贴装设备的封装结构的正视图。这一俯视图说明了引线框架的几个新颖特性，包括应力释放槽201，其设置在左引线部200中并在引线框架的芯片区域之外，半导体芯片500设置在所述引线框架的芯片区域中。应力释放槽201沿着引线框架的一侧延伸，并靠近半导体芯片500的一侧。该引线框架进一步包括多个支撑杆，其围绕引线框架的外围布置，并在芯片区域以外。在图2的特定实施例中，多个支撑杆包括两个T 型支撑杆，如图所示的T型支撑杆701和T型支撑杆702，以及一个L型支撑杆，如图所示的L型支撑杆801。在本实施例中，如图2所示，多个引线框架支撑杆沿着引线框架的三个角布置。应力释放槽201、T型支撑杆701、702和L 型支撑杆801用于满足制造工艺要求，以释放芯片应力，并且在复合物壳体的修整/成型过程中支撑零件。对于最终产品，左引线部200和右引线部400将与支撑杆分开。

如图2所示，芯片区域限定了矩形形状(且非正方形形状)，其中芯片区域的第一对边具有第一长度，其中芯片区域的第二对边具有大于第一长度的第二长度。如图所示，应力释放槽201可沿着长度较长侧进行布置。

在一些实施例中，引线框架可包括沿着引线框架的第一侧设置的第一阻力凹槽(resistance groove)202、203，以及设置在引线框架的第二侧(相对于第一侧)的第二阻力凹槽401、402。提供引线框架中间的应力释放槽201，和在两侧用于焊盘的阻力凹槽，可以共同导致装配过程中半导体芯片500的芯片应力降低，应力降低可以降低芯片损坏的可能性，例如芯片开裂。

换句话说，相对于假如将半导体芯片500装配在根据现有技术的缺少应力释放槽201、阻力凹槽、多个支撑杆的已知引线框架中而在半导体芯片500中发生的应力，提供应力释放槽201和阻力凹槽可以降低半导体芯片500的芯片应力。图3示出了芯片结构示意图。如图所示，芯片结构一般为矩形(非正方形)。这种形状可以有利于放置具有图2的封装结构的半导体芯片，其中矩形结构与使用正方形芯片结构相比有利于获得更多的有效面积，从而在为SMC封装提供优越的制造经验的同时实现尺寸利用。

图4：根据本公开的实施例，示出了引线框架的夹具的侧视图。在这个视图中，弧形夹具结构300的细节被显示。当装配时，下表面301在第一端部与半导体芯片500接触，以及端部302与右引线部400接触。如上所述，这种结构通过在装配过程中为焊膏101增加更多的空间，有助于防止在将半导体芯片500 粘贴到弧形夹具结构300时焊料溢出。

图5：根据本公开的实施例，示出了弧形夹具结构300的正视图。弧形夹具结构300的矩形区域303，沿着第一端部与半导体芯片500顶面接触，凸起区域 304与用于连接右引线部400的端部302相邻，作为TVS产品的另一电极。

图6：根据本公开的实施例，示出了T型支撑杆的细节。图7：根据本公开的实施例，示出了L型支撑杆的细节。这些支撑杆用于在修整和成型过程中支撑零件，这些支撑杆强度足以支撑复合物600中较小尺寸的零件。T型和L型支撑杆的组合提供了一种改进的制造工艺，在复合壳体的修整/成型过程中支撑零件。

图8示出了一个示例性工艺流程800。在框802，提供半导体芯片。该半导体芯片可以是功率半导体芯片，额定功率为5000W或更高。该半导体芯片有利地具有矩形、非正方形的形状。

在框804应力释放槽形成在引线框架的第一引线中并在引线框架的芯片区域以外，而且沿着引线框架的一侧延伸。在框806，形成多个支撑杆，并且将该多个支撑杆在芯片区域之外围绕引线框架的外围进行布置。在框808，引线框架附接到半导体芯片上。在框810，围绕引线框架和半导体芯片形成壳体，以完成封装，在封装成型的修整/成型过程中，支撑杆放置在适当位置。

本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用是指包括其后所列的项目及其等同物以及其他项目。因此，术语“包括”、“包含”或“具有”及其变体均为开放性表达，并且在此可互换使用。

所有方向性参考(诸如，近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、横向、纵向、前、后、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、径向、轴向、顺时针和逆时针)仅用于识别目的以助于读者理解本公开，而不产生限制，特别是关于位置、取向、或本公开的使用的限制。连接参考(诸如，附接、耦合、连接和接合)应作广义解释，并且可以包括在元件集合之间的中间件和元件之间的相对移动，除非另有说明。因此，连接参考并不一定推断出两个元件是直接连接的并且彼此之间有着固定的关系。

此外，标识参考(诸如主要、次要、第一、第二、第三、第四等)并不意味着重要性或优先级，而是用于区别一个特征和另一个特征。附图仅为说明之用，并且附图中所反映的尺寸、位置、顺序和相对尺寸可以变化。

本公开的范围不受本文描述的具体实施例的限制。实际上，除了本文描述的实施例以外，本公开的其他各种实施例和对本公开的修改，对于本领域的普通技术人员而言，将从上述描述和附图中显而易见。因此，这些其他实施例和修改旨在属于本公开的范围。此外，本公开已针对特定目的在特定环境中的特定实施方式的上下文中进行了描述。本领域的普通技术人员将认识到其有用性不限于此，本公开可以针对多种目的在多种环境中有利地实施。因此，所述的权利要求应根据本文描述的本公开的全部广度和精神来解释。

Claims (8)

1.一种表面贴装封装，其特征在于，包括：

壳体；以及

引线框架，至少部分地由所述壳体包围，所述引线框架包括：

应力释放槽，设置在第一引线中且在所述引线框架的芯片区域之外，并且沿着所述引线框架的一侧延伸；以及

多个支撑杆，在所述芯片区域之外围绕所述引线框架的外围布置。

2.根据权利要求1所述的表面贴装封装，其特征在于，所述多个支撑杆包括两个T型支撑杆和一个L型支撑杆。

3.根据权利要求2所述的表面贴装封装，其特征在于，所述多个支撑杆沿着所述引线框架的三个角布置。

4.根据权利要求1所述的表面贴装封装，其特征在于，所述芯片区域限定了矩形形状，其中所述芯片区域的第一对边具有第一长度，其中所述芯片区域的第二对边具有大于所述第一长度的第二长度。

5.根据权利要求4所述的表面贴装封装，其特征在于，所述应力释放槽布置成靠近所述芯片区域的第二对边中的一边。

6.根据权利要求1所述的表面贴装封装，其特征在于，还包括弧形夹具结构，所述弧形夹具结构从所述芯片区域延伸至所述芯片区域之外，以接合所述引线框架的第二引线，其中所述弧形夹具结构具有弧形截面。

7.根据权利要求1所述的表面贴装封装，其特征在于，还包括沿着所述引线框架的第一侧设置的第一阻力凹槽，以及设置在与所述第一侧相对的所述引线框架的第二侧上的第二阻力凹槽。

8.一种用于表面贴装芯片封装的引线框架结构装置，其特征在于，包括：

应力释放槽，设置在所述引线框架结构的第一引线中；

一对阻力凹槽，沿着所述引线框架结构的相对两侧设置；

至少两个T型支撑杆和至少一个L型支撑杆，沿着所述引线框架结构的外围设置；以及

弧形夹具，设置成在第一端部上与半导体芯片接触，并且设置成在第二端部上与第二引线接触，

其中所述弧形夹具有弧形截面。

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