CN214378390U - 芯片封装结构和半导体器件 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种芯片封装结构和半导体器件，其中芯片封装结构包括：壳体；芯片过渡板，设置在壳体内；键合过渡片，设置在壳体内；第一外引线；内引线，内引线的一端连接于第一外引线背离于键合过渡片的一侧，另一端连接于键合过渡片。该芯片封装结构，内引线的一端连接于第一外引线背离于键合过渡片的一侧，另一端连接于键合过渡片，一方面内引线可以从芯片封装结构的上方分别键合于键合过渡片和第一外引线，便于内引线的设置；另一方面，内引线可以经由第一外引线的顶部引出，而后再键合到键合过渡片上，使得键合过渡片可以通过内引线与第一外引线柔性连接，通过内引线的柔性可以提高键合过渡片与第一外引线之间连接的稳定性。

Description

芯片封装结构和半导体器件

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种芯片封装结构和一种半导体器件。

背景技术

芯片封装结构对整个半导体器件的电学和热力学性能影响关系重大。封装结构为芯片工作提供与外部电路连接的电学通路和散热路径，是保证半导体器件正常工作的重要支撑部分。因此芯片封装结构的性能直接影响着半导体器件的性能和可靠性，芯片封装结构的合理设计具有非常重要的意义。

目前技术中，对于功率器件以及其他气密性及可靠性要求高的芯片封装，通常使用管壳作为安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。对于功率半导体芯片的封装管壳，比较常用的是TO系列和表面贴装器件(Surface Mounted Devices，SMD)系列等不同封装形式的金属、陶瓷管壳。

传统的管壳是通过引线来沟通芯片内部世界与外部电路，其中芯片上的焊盘(PAD)区域用键合线连接到封装外壳的引线上，这些引线又通过印制板上的导线与外部其他器件建立连接。然而这种在管壳内部通过键合线14连接到引线上的封装方式，存在很大的缺陷。第一，传统管壳的引线可键合面积较小，可能造成无法键合的情况产生。其主要原因是功率器件通常需要键合线径较粗(大于100um)的键合线来保证电性能，对于粗丝键合，通常需要引线有足够的键合面积；对于更大功率的器件，甚至需要单个焊盘键合多根粗线径的键合线，这对于引线的面积要求更为严格。第二，通过键合线连接到引线上的连线方式，对于管壳引线的选材具有很大局限性。尤其是传统管壳如果使用硬度偏软的材质作为引线材料，无法确保键合的可靠性。举例来说，如果采用纯铜或者纯镍材料作引线，极易出现键合虚焊或者引线牢固性降低的风险。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种芯片封装结构，包括：

壳体；

芯片过渡板，设置在所述壳体内；

键合过渡片，设置在所述壳体内，沿所述芯片过渡板的长度或宽度方向布置；

第一外引线，部分所述第一外引线穿过所述壳体设置在所述键合过渡片的上方；

内引线，所述内引线的一端连接于所述第一外引线背离于所述键合过渡片的一侧，另一端连接于所述键合过渡片。

在第一方面的第一种可能的实施方式中，还包括：

所述内引线沿所述壳体高度方向的截面为曲线型。

在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述键合过渡片为多个，多个所述键合过渡片布置在所述芯片过渡板的周侧。

在第一方面的第三种可能的实施方式中，还包括：

第一绝缘子，设置在所述壳体的侧壁上，部分所述第一外引线穿过所述第一绝缘子连接于所述键合过渡片。

在第一方面的第四种可能的实施方式中，还包括：

绝缘片，设置在所述壳体与所述键合过渡片之间。

在第一方面的第五种可能的实施方式中，还包括：

底板，设置在所述壳体内，位于所述芯片过渡板与所述壳体之间。

在第一方面的第六种可能的实施方式中，还包括：

支撑柱，设置在所述底板上，连接于所述第一外引线。

在第一方面的第七种可能的实施方式中，还包括：

键合指，设置在所述壳体内；

第二绝缘子，设置在所述壳体的侧壁上；

第二外引线，部分所述第二外引线所述穿过所述第二绝缘子连接于所述键合指。

根据本申请实施例的第二方面提供了一种半导体器件，包括：

上述任一技术方案所述的芯片封装结构；

芯片，设置在所述芯片过渡板上；

键合线，一端连接于所述芯片，另一端连接于所述键合过渡片。

在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述芯片过渡板上形成有粘接区，所述芯片粘接在所述粘接区内。

相比现有技术，本实用新型至少包括以下有益效果：

(1)本实用新型提供的芯片封装结构，在封装过程中，芯片设置在芯片过渡板上；芯片可以通过键合线与键合过渡片键合，通过键合过渡片的设置大大增加了键合线可键合的面积，显著提高了过流能力，通过键合过渡片的设置可以容纳线径更粗的键合线；键合过渡片通过内引线连接于第一外引线，即可实现设置在壳体内的芯片与外部电路的连接，使得第一外引线与芯片的键合线之间无需具备直接的键合关系，一方面保障了键合线的稳固键合，另一方面能够，降低了对第一外引线的材质要求，可以基于实际需求选择第一外引线和内引线的材质。

(2)本实用新型提供的芯片封装结构，部分第一外引线位于键合过渡片的上方，内引线的一端连接于第一外引线背离于所述键合过渡片的一侧，另一端连接于键合过渡片，一方面内引线可以从芯片封装结构的上方分别键合于键合过渡片和第一外引线，便于内引线的设置；另一方面，内引线可以经由第一外引线的顶部引出，而后再键合到键合过渡片上，使得键合过渡片可以通过内引线与第一外引线柔性连接，通过内引线的柔性可以提高键合过渡片与第一外引线之间连接的稳定性，能够避免因芯片封装结构晃动而导致第一外引线脱离于键合过渡片，保证了芯片封装结构电路的稳定性；再一方面，可以基于第一外引线的设置位置，灵活设置内引线的长度，降低了在芯片封装结构组装过程中，对第一外引线设置位置的要求，能够确保第一外引线能够与键合过渡片之间建立连接关系。

相应地，本实用新型实施例提供的半导体器件也同样具有上述技术效果。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请提供的一种实施例的芯片封装结构的结构示意图；

图2为本申请提供的一种实施例的芯片封装结构的另一个角度的结构示意图；

图3为本申请提供的一种实施例的半导体器件的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1壳体、2芯片过渡板、3键合过渡片、4第一外引线、5内引线、6第一绝缘子、7绝缘片、8底板、9键合指、10第二绝缘子、11第二外引线、12支撑柱、13芯片、14键合线。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步地详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种芯片封装结构，包括：壳体1；芯片过渡板2，设置在壳体1内；键合过渡片3，设置在壳体1内，沿芯片过渡板2的长度或宽度方向布置；第一外引线4，部分第一外引线4穿过壳体1设置在键合过渡片3的上方；内引线5，内引线5的一端连接于第一外引线4背离于键合过渡片3的一侧，另一端连接于键合过渡片3。

如图1所示，本实用新型提供的芯片封装结构，部分第一外引线4位于键合过渡片3的上方，内引线5的一端连接于第一外引线4背离于所述键合过渡片3的一侧，另一端连接于键合过渡片3，一方面内引线5可以从芯片封装结构的上方分别键合于键合过渡片3和第一外引线4，便于内引线5的设置；另一方面，内引线5可以经由第一外引线4的顶部引出，而后再键合到键合过渡片3上，使得键合过渡片3可以通过内引线5与第一外引线4柔性连接，通过内引线5的柔性可以提高键合过渡片3与第一外引线4之间连接的稳定性，能够避免因芯片封装结构晃动而导致第一外引线4脱离于键合过渡片3，保证了芯片封装结构电路的稳定性；再一方面，可以基于第一外引线4的设置位置，灵活设置内引线5的长度，降低了在芯片封装结构组装过程中对第一外引线4设置位置的要求，能够确保第一外引线4能够与键合过渡片3之间建立连接关系，能够降低生产成本。

如图3所示，本实用新型提供的芯片封装结构，在封装过程中，芯片13设置在芯片过渡板2上；芯片13可以通过键合线14与键合过渡片3键合，通过键合过渡片3沿芯片过渡板2的长度或宽度方向布置，使得键合过渡片3具备足够的键合面积，大大增加了键合线14可键合的面积，显著提高了过流能力，通过键合过渡片3的设置可以容纳线径更粗的键合线14，能够保障电性能。

本实用新型提供的芯片封装结构，键合过渡片3连接于内引线5，内引线5连接于第一外引线4，即可实现设置在壳体1内的芯片13与外部电路的连接。

本实用新型提供的芯片封装结构，通过键合过渡片3的设置，第一外引线4通过内引线5连接于键合过渡片3，第一外引线4和内引线5与芯片的键合线14之间无需具备直接的键合关系，一方面保障了键合线14的稳固键合，另一方面能够降低对第一外引线材质的要求，可以基于实际需求选择第一外引线4的材质。

在一些示例中，芯片过渡板2上可以设置有粘片胶层，粘片胶层可以为导电粘片胶或非导电粘片胶。芯片可以通过粘片胶层粘接于芯片过渡板2，能够使芯片稳定固定。

在一些示例中，芯片也可以通过铅锡银焊料片焊接于芯片过渡板2，同样能够确保芯片的稳固连接。

在一些示例中，壳体1可以由金属材料制成，能够保障芯片封装结构的机械强度。

如图1所示，在一些示例中，内引线5沿壳体1高度方向的截面为曲线型。

通过内引线5沿壳体1高度方向的截面为曲线型，使得内引线5具备一定的形变能力，能够提高芯片封装结构的抗震能力，在芯片封装结构发生振动的过程中，内引线5可以随着振动进行形变，进而可以避免第一外引线4脱离于键合过渡片3。

在一些示例中，键合过渡片3为多个，多个键合过渡片3布置在芯片过渡板2的周侧。

键合过渡片3为多个，能够更进一步地提高键合面积，显著提高了过流能力。

多个键合过渡片3布置在芯片过渡板2的周侧，在封装过程中，便于键合线14连接于芯片过渡板2上的芯片13和键合过渡片3，同时能够缩短键合线14的长度，保障了芯片的性能。

在一些示例中，芯片封装结构还包括：第一绝缘子6，设置在壳体1的侧壁上，部分第一外引线4穿过第一绝缘子6连接于键合过渡片3。

第一外引线4通过第一绝缘子6穿过壳体1，第一绝缘子6能够起到隔绝壳体1和第一外引线4的作用，保障了芯片与外部电路的稳定连接，保障了芯片信号和数据的传输性能。

在一些示例中，芯片封装结构还包括：绝缘片7，设置在壳体1与键合过渡片3之间。

通过在壳体1与键合过渡片3之间设置绝缘片7，一方面能够起到隔绝壳体1与键合过渡片3的作用，保障键合过渡片3的性能，进而保障了芯片与外部电路的稳定连接，保障了芯片信号和数据的传输性能；另一方面通过绝缘片7的设置可以起到键合过渡片3的作用，便于芯片通过键合线14与键合过渡片3进行键合。

在一些示例中，芯片封装结构还包括：底板8，设置在壳体1内，位于芯片过渡板2与壳体1之间。

芯片封装结构进一步包括了底板8，底板8设置在壳体1内，通过底板8的设置一方面便于芯片过渡板2的安装，另一方面可以起到垫高芯片过渡板2的作用，进而能够垫高设置在芯片过渡板2上的芯片，便于芯片通过键合线14与键合过渡片3进行键合。

在一些示例中，芯片封装结构还包括：支撑柱12，设置在底板8上，连接于第一外引线4。

通过支撑柱12的设置，可以起到支撑第一外引线4的作用，极大程度的限制了位于壳体1内的第一外引线4的位移能力，保障了芯片封装结构电路性能的稳定性。

在一些示例中，支撑柱12可以由导体材料制成，使得键合过渡片3可以通过内引线5和支撑柱12与第一外引线4之间建立连接关系，更进一步地保障了第一外引线4与键合过渡片3的稳定连接。

在一些示例中，芯片封装结构还包括：键合指9，设置在壳体1内；第二绝缘子10，设置在壳体1的侧壁上；第二外引线11，部分第二外引线11穿过第二绝缘子10连接于键合指9。

芯片封装结构还可以包括键合指9、第二绝缘子10和第二外引线11，第二引线穿过设置在壳体1侧壁上的第二绝缘子10连接于设置在壳体1内的键合指9。在封装过程中，在芯片设置在芯片过渡板2上以后，芯片同样可以通过键合线14键合于键合指9，更进一步地便于芯片的封装和芯片电路的布局。

可以理解的是，键合指9可以位于芯片过渡板2的一侧，以便于键合线14的键合，同时便于缩短键合线14的长度，键合指9特别适用于键合线径较小的键合线14。

如图3所示，根据本申请实施例的第二方面提供了一种半导体器件，包括：上述任一技术方案的芯片封装结构；芯片13，设置在芯片过渡板2上；键合线14，一端连接于芯片13，另一端连接于键合过渡片3。

本申请实施例的半导体器件包括了上述任一实施例的芯片封装结构，因此其具有如本申请任一实施例的芯片封装结构的全部有益效果，在此不再赘述。

本实用新型提供的半导体器件，芯片13设置在芯片过渡板2上，芯片13通过键合线14连接于键合过渡片3，键合过渡片3沿芯片过渡板2的长度或宽度方向布置，使得键合过渡片3具备足够的键合面积，大大增加了键合线14可键合的面积，显著提高了过流能力，通过键合过渡片3的设置可以容纳线径更粗的键合线14，能够保障电性能。键合过渡片3连接于第一外引线4，即可实现设置在壳体1内的芯片13与外部电路的连接。第一外引线4连接于键合过渡片3，第一外引线4与芯片13的键合线14之间无需具备直接的键合关系，一方面保障了键合线14的稳固键合，另一方面能够基于实际需求选择第一外引线4的材质。

在一些示例中，芯片过渡板2上形成有粘接区，芯片粘接在粘接区内。

芯片粘接在粘接区内，一方面能够保障芯片13的稳固连接，另一方面便于芯片13的定位。

在一些示例中，芯片过渡板2上可以设置有粘片胶层，粘片胶层位于粘接区内，粘片胶层可以为导电粘片胶或非导电粘片胶。芯片13可以通过粘片胶层粘接于芯片过渡板2，能够使芯片13稳定固定。

在一些示例中，芯片13也可以通过铅锡银焊料片焊接于芯片过渡板2，同样能够确保芯片13的稳固连接。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

壳体；

芯片过渡板，设置在所述壳体内；

键合过渡片，设置在所述壳体内，沿所述芯片过渡板的长度或宽度方向布置；

第一外引线，部分所述第一外引线穿过所述壳体设置在所述键合过渡片的上方；

内引线，所述内引线的一端连接于所述第一外引线背离于所述键合过渡片的一侧，另一端连接于所述键合过渡片。

2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括：

所述内引线沿所述壳体高度方向的截面为曲线型。

3.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，

所述键合过渡片为多个，多个所述键合过渡片布置在所述芯片过渡板的周侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括：

第一绝缘子，设置在所述壳体的侧壁上，部分所述第一外引线穿过所述第一绝缘子连接于所述键合过渡片。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括：

绝缘片，设置在所述壳体与所述键合过渡片之间。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括：

底板，设置在所述壳体内，位于所述芯片过渡板与所述壳体之间。

7.根据权利要求6所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括：

支撑柱，设置在所述底板上，连接于所述第一外引线。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，还包括：

键合指，设置在所述壳体内；

第二绝缘子，设置在所述壳体的侧壁上；

第二外引线，部分所述第二外引线所述穿过所述第二绝缘子连接于所述键合指。

9.一种半导体器件，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的芯片封装结构；

芯片，设置在所述芯片过渡板上；

键合线，一端连接于所述芯片，另一端连接于所述键合过渡片。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，

所述芯片过渡板上形成有粘接区，所述芯片粘接在所述粘接区内。

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