CN215815860U - 电子器件的管脚、电子器件及封装模具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电子器件的管脚、电子器件及封装模具；其中，所述电子器件的管脚包括：管脚分支和至少一个附加分支；各个所述附加分支均与所述管脚分支相连；且所述管脚分支一部分封装在所述电子器件的封装外壳的外部，所述管脚分支的另一部分以及各个所述附加分支均封装在所述封装外壳的内部。本申请用以解决现有技术中，由于灌封材料与管脚间易分层，导致器件的使用寿命短的问题。

Description

电子器件的管脚、电子器件及封装模具

技术领域

本申请涉及芯片制造领域，尤其涉及一种电子器件的管脚、电子器件及封装模具。

背景技术

功率半导体器件主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面。在一个功率模块里，功率半导体芯片底面被焊接于绝缘基板的金属化层上，能够实现电气连接，同时，还具有良好的散热性能以及实现与散热底板之间相对的电气绝缘。芯片的上表面可以用铝丝或铜丝通过超声键合等工艺实现电气连接。在焊接和键合后用环氧树脂充分覆盖，使得元器件被充分绝缘、避免环境损害。

其中，封装外壳在功率半导体器件中主要起到以下作用：提供对器件内部元件和结构的保护作用，特别是芯片的机械保护和环境保护；确保功率端子间的电气间距和爬电距离满足标准要求；对所有端子起到机械支撑作用；实现电气和机械界面之间的标准化，比如高度、端子要求、电气连接等。因此，封装外壳需要具有高机械强度、低吸水性、低模具吸收率和化学稳定性等特性。

功率半导体器件封装采用环氧树脂，作为器件的灌封材料，初始时这种材料还是液态状态，具有一定的流动性和黏性，将环氧树脂灌注到模具中后，需要将器件放置于真空环境下并经过足够长的时间，以充分去除环氧树脂混合时产生的气泡。待去除环氧树脂气泡后，需要将器件放入烘箱进行高温固化，在一定的温度下放置一定时间后，环氧树脂会由于化学反应变化而产生固化，黏性增加，变成固体。它覆盖于器件内部电路的各个芯片和互连铝丝，此时，器件已得到充分保护，水分和灰尘不能进入内部芯片表面，氯、钠或者其他化学污染物也不能渗入。

但是，在实际应用中，由于器件外壳的灌封材料与管脚材料不同，当器件遭遇高温或泡水等原因易导致灌封材料与管脚间分层，水分和灰尘从而进入器件内部，或者其他化学污染物渗入，对器件安全造成威胁，器件的使用寿命严重缩短。

实用新型内容

本申请提供了一种电子器件的管脚、电子器件及封装模具，用以解决现有技术中，由于灌封材料与管脚间易分层，导致器件的使用寿命缩短的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电子器件的管脚，包括：管脚分支和至少一个附加分支；

各个所述附加分支均与所述管脚分支相连；且所述管脚分支一部分封装在所述电子器件的封装外壳的外部，所述管脚分支的另一部分以及各个所述附加分支均封装在所述封装外壳的内部。

可选的，所述管脚分支包括：连接段和引脚段；

所述连接段和各个所述附加分支均与所述引脚段相连，且各个所述附加分支与所述连接段位于所述引脚段的同一端；

所述引脚段一部分封装在所述封装外壳的外部，所述引脚段的另一部分、所述连接段和各个所述附加分支封装在所述封装外壳的内部。

可选的，所述附加分支的数量为一个。

可选的，所述连接段为L型。

可选的，所述管脚分支采用铜制成。

可选的，所述附加分支为L型、Z型、S型或弧形。

可选的，所述附加分支和所述连接段对称安装在所述引脚段的同一端。

可选的，所述附加分支与所述引脚段的连接位置，与所述连接段与所述引脚段的连接位置不同。

可选的，所述附加分支和/或所述连接段上开设有第一排气孔。

可选的，所述附加分支和所述连接段属于不同层结构。

可选的，所述管脚分支和所述附加分支采用相同的金属制成。

可选的，所述管脚分支和所述附加分支采用不同的金属制成。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子器件，包括：第一方面所述的电子器件的管脚，以及封装外壳；其中，所述电子器件的管脚包括：管脚分支和至少一个附加分支；各个所述附加分支均与所述管脚分支相连；

所述管脚分支一部分封装在所述封装外壳的外部，所述管脚分支的另一部分以及各个所述附加分支封装在所述封装外壳的内部。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子器件的封装模具，适用于电子器件，其中，所述电子器件的管脚中的附加分支和/或连接段上开设有第一排气孔；

所述封装模具上开设有第二排气孔，且在封装时，所述第一排气孔和所述第二排气孔位置相对。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的电子器件的管脚，在电子器件的管脚分支的基础上，添加至少一个附加分支，使得管脚分支与封装外壳之间的接触面积增大，加强管脚分支、附加分支与封装外壳之间的接触力，减小了分层的概率，使得水分和灰尘或者其他化学污染物进入电子器件内部的概率降低，能够保证电子器件安全，延长电子器件使用寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的现有技术中电子器件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电子器件的结构示意图。

其中，在图1中：101、管脚；102、外壳；

在图2中：201、管脚分支；202、附加分支；203、封装外壳；2011、连接段；2012、引脚段；204、第一排气孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电子器件的管脚、电子器件以及该电子器件的封装模具，在详细介绍本申请实施例提供的电子器件的管脚、电子器件以及该电子器件的封装模具之前，首先，结合图1对现有技术中的电子器件的管脚进行说明。

如图1所示，图1示出了现有技术中，电子器件的管脚的结构示意图，其中，由于内部芯片的结构并不是本申请的保护重点，这里省略了内部芯片的示意。在图1中，管脚101一部分封装在外壳102内部，与内部芯片电气连接，另一部分伸出外壳102，用于与其他电子器件或者印刷电路板实现电气连接。

其中，在具体实现时，封装所用的管脚101一般使用的材料为铜。而封装时采用的材料是塑封材料，由环氧树脂经过灌注、静置、高温固化制成。

在现有技术中，当器件遭遇高温或泡水等原因时，容易导致灌封材料与管脚间分层，从而水分和灰尘进入器件内部，或者其他化学污染物渗入，对器件安全造成威胁，器件的使用寿命严重缩短。

为了解决现有技术的上述技术问题，本申请实施例提供了一种电子器件的管脚，如图2所示，该电子器件的管脚，包括：

管脚分支201和至少一个附加分支202；

各个附加分支202均与管脚分支201相连；且管脚分支201一部分封装在电子器件的封装外壳203的外部，管脚分支201的另一部分以及各个附加分支202均封装在封装外壳203的内部。

其中，在本申请实施例中，管脚分支201为实际使用时，与内部芯片电气连接的管脚，管脚分支201为内部芯片与外界连接的桥梁。管脚分支201的一部分封装在电子器件的封装外壳203的内部，与内部芯片电气连接；另一部分伸出到电子器件的封装外壳203的外部，在实际应用中，伸出到电子器件的封装外壳203外部的部分管脚分支与其他电子器件或者印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)电气连接。

这里需要说明的是，在本申请实施例中，对于不同的电子器件，内部芯片可能是不同的，在本申请实施例中，由于内部芯片的结构并不是本申请实施例关注的重点，本申请实施例也未对内部芯片的结构做出改进，因此，在图2中省略了内部芯片的示意。

其中，附加分支202，在具体实现时，通常与内部芯片无电气连接关系，主要在封装外壳203内部起到加强管脚分支201与封装外壳203之间的接触力的作用。

封装外壳203用于保护内部的芯片和位于内部的管脚部分，还起到导热、散热的作用。在本申请的一个具体实施例中，电子器件封装采用环氧树脂，将环氧树脂灌注到模具中，并放置于真空环境下，经过预设第一时长后，以充分去除气泡。待去除环氧树脂气泡后，需要放入烘箱进行高温固化，并放置预设第二时长后，环氧树脂会由于化学反应变化而固化，形成封装外壳203。

其中，预设第一时长可以是3～8分钟，优选的，预设第一时长为5分钟；预设第二时长可以是7～9个小时，优选的，预设第二时长为8个小时。

在具体实现时，附加分支202的数量可以是一个，也可以是两个，也可以是多个。其中，图2中仅示例性的给出了一个附加分支202的情况，并不排除以其他数量的附加分支202实现的技术方案。

在实际应用中，附加分支202的数量的设置以不影响内部芯片为准则，在遵循该准则的基础上，可以根据管脚分支201的尺寸、封装外壳203的尺寸以及内部芯片的分布情况来确定附加分支202的数量。

另外，对于附加分支202的材料可以与管脚分支201的材料相同，例如：管脚分支201和附加分支202均采用铜制成；附加分支202的材料也可以与管脚分支201的材料不同，例如：管脚分支201采用铜制成，而附加分支202采用铝制成。

而且，各个附加分支202的材料可以均相同，例如：各个附加分支202的材料均采用铝制成；各个附加分支202的材料也可以不同，例如：有的附加分支202采用铜制成，还有的附加分支202采用铝制成。在实际应用时，可以根据需要选择管脚分支201和附加分支202的材料。

另外，各个附加分支202的形状可以相同，也可以部分附加分支202的形状相同，此外，各个附加分支202的形状也可以完全都不相同。

在本申请实施例中，在电子器件的管脚分支的基础上，添加至少一个附加分支，使得管脚分支与封装外壳之间的接触面积增大，加强管脚分支、附加分支与封装外壳之间的接触力，减小了分层的概率，使得水分和灰尘或者其他化学污染物进入封装外壳的概率降低，能够保证器件的安全，延长器件使用寿命。而且，由于器件的安全性提高，减少了损坏的可能性，能够在一定程度上节约成本。

在一个具体实施例中，管脚分支201包括：连接段2011和引脚段2012；

连接段2011和各个附加分支202均与引脚段2012相连，且各个附加分支202与连接段2011位于引脚段2012的同一端；

引脚段2012一部分封装在封装外壳203的外部，引脚段2012的另一部分、连接段2011和各个附加分支202封装在封装外壳203的内部。

在具体实现时，连接段2011的第一端与内部芯片电气连接，第二端与引脚段2012的第一端相连；在具体实现时，连接段2011和引脚段2012可以是一体成型的。引脚段2012的第二端封装在封装外壳203的外部，用于与外部的电子器件或者PCB板实现电气连接。

其中，各个附加分支202均位于封装外壳203内部，且均安装在引脚段2012上，在具体实现时，各个附件分支202可以错落安装在引脚段2012上，还可以仿照花瓣形，间隔预设角度安装在引脚段2012上，例如：连接段2011和两个附加分支202相互之间间隔120度，安装在引脚段2012上。在具体实现时，具体排布方式可以根据需要进行选择。

在一个具体实施例中，如图2所示，附加分支202的数量为一个，连接段2011为L型，附件分支202也为L型，在具体实现时，连接段2011和附加分支202的尺寸可以相同，当然，连接段2011和附加分支202的尺寸也可以不同。

当连接段2011和附加分支202的尺寸相同时，可以将连接段2011和附加分支202对称安装在引脚段2012的同一端，也可以将连接段2011与附加分支202错开安装，以进一步增大管脚与封装外壳203内部的塑封料的接触面积，减小分层的概率，提高电子器件的使用寿命。

在一个具体实施例中，附加分支202的数量为一个，连接段2011为L型；附加分支202为Z型、S型或弧形。

当附加分支202为Z型时，连接段2011与Z型的附加分支202相连，且连接段2011与Z型的附加分支202均位于引脚段2012的同一端；

引脚段2012一部分封装在封装外壳203的外部，引脚段2012的另一部分、连接段2011和Z型的附加分支202封装在封装外壳203的内部。

当附加分支202为S型时，连接段2011与S型的附加分支202相连，且连接段2011与S型的附加分支202均位于引脚段2012的同一端；

引脚段2012一部分封装在封装外壳203的外部，引脚段2012的另一部分、连接段2011和S型的附加分支202封装在封装外壳203的内部。

当附加分支202为弧形时，连接段2011与弧形的附加分支202相连，且连接段2011与弧形的附加分支202均位于引脚段2012的同一端；

引脚段2012一部分封装在封装外壳203的外部，引脚段2012的另一部分、连接段2011和弧形的附加分支202封装在封装外壳203的内部。

对于Z型、S型或弧形的附加分支，相对于直线型的附加分支，与封装外壳203的接触面积更大，以此来增大管脚与封装外壳之间的接触力。

在本申请实施例中，将附加分支设置为Z型、S型或弧形，这一类的形状相对于直线型的附加分支，能够增加管脚与封装外壳内部的封料的接触面积，增大管脚与封装外壳之间的接触力，减小分层的概率，提高电子器件的使用寿命。

另外，从制作工艺上来讲，L型的附加分支的制作工艺相对于Z型、S型或弧形的附加分支的制作工艺更加简单。在具体实现时，可以综合考虑需求和工艺来确定附加分支202的形状和尺寸，可以从上述的L型的附加分支、Z型的附加分支、S型的附加分支以及弧形的附加分支中任选。

而且，对于具有至少两个附加分支202的实施例，各个附加分支202的形状可以相同，也可以部分相同，此外，各个附加分支202的形状也可以都不相同。

例如：在一个具体实施例中，电子器件的管脚中包括3个附加分支202，分别是第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支；第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支的形状均相同，均为L型；或者，第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支的形状均相同，均为Z型；或者，第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支的形状均相同，均为S型；或者，第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支的形状均相同，均为弧形。

再例如：在一个具体实施例中，电子器件的管脚中包括3个附加分支202，分别是第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支；其中，第一附加分支和第二附加分支的形状相同，均为L型；第三附加分支为Z型、S型或弧形。或者，第一附加分支和第二附加分支的形状相同，均为Z型；第三附加分支为L型、S型或弧形。或者，第一附加分支和第二附加分支的形状相同，均为S型；第三附加分支为L型、Z型或弧形。或者，第一附加分支和第二附加分支的形状相同，均为弧形；第三附加分支为L型、S型或Z型。

在一个具体实施例中，电子器件的管脚中包括3个附加分支202，分别是第一附加分支、第二附加分支和第三附加分支；其中，第一附加分支为L型，第二附加分支为Z型，第三附加分支为S型；或者，第一附加分支为L型，第二附加分支为Z型，第三附加分支为弧形；或者，第一附加分支为L型，第二附加分支为S型，第三附加分支为弧形；或者，第一附加分支为Z型，第二附加分支为S型，第三附加分支为弧形。

在一个具体实施例中，管脚分支201和附加分支202采用相同的金属制成，例如：铜、铝或者铜铝合金等。

此外，管脚分支201和附加分支202还可以采用不同的材料制成，例如：管脚分支201采用铜制成，而附加分支202采用铝制成。

在一个具体实施例中，在附加分支202和/或连接段2011上还开设有第一排气孔204。第一排气孔204在封装时，与封装模具上的第二排气孔相对设置，使得在灌封过程中，空气能够通过第一排气孔204与第二排气孔排出，进一步降低灌封材料和管脚分层的概率。

在图2所示的电子器件的结构示意图中，将第一排气孔204开设在附加分支202上，具体的，第一排气孔204开设在附加分支202靠近引脚段2012的部分。此外，还可以将第一排气孔204开设在连接段2011上，具体的，第一排气孔204开设在连接段2011靠近引脚段2012的部分。还可以在附加分支202上以及连接段2011上均开设第一排气孔204。具体的，附加分支202上的第一排气孔204开设在附加分支202靠近引脚段2012的部分。连接段2011上的第一排气孔204开设在连接段2011靠近引脚段2012的部分。

在一个具体实施例中，附加分支202和连接段2011属于不同层结构。例如，如图2所示，从图2所示的角度看，附件分支202和连接段2011位于不同的水平位置。

此外，基于同样的技术构思，本申请实施例还提供了一种电子器件，该电子器件包括：上述的电子器件的管脚以及封装外壳203，其中，电子器件的管脚包括：管脚分支201和至少一个附加分支202；各个附加分支202均与管脚分支201相连；

管脚分支201一部分封装在封装外壳203的外部，管脚分支201的另一部分以及各个附加分支202封装在封装外壳203的内部。

此外，本申请实施例还提供了一种电子器件的封装模具，适用于电子器件，该电子器件的管脚的附加分支和/或连接段上开设有第一排气孔204，该封装模具上开设有第二排气孔，在封装时，第一排气孔204和第二排气孔位置相对，使得灌封过程中的空气能够通过第一排气孔204和第二排气孔排出，进一步降低灌封材料和管脚分层的概率。

为了进一步清楚说明本申请实施例提供的电子器件的管脚及电子器件，结合电子器件的封装工艺对本申请实施例提供的电子器件的管脚及电子器件做进一步说明。

封装是一个多学科交叉的综合技术，在本申请实施例中，封装时，所用的管脚分支201的材料为铜。首先，在管脚分支201上安装至少一个L型的附加分支202，如图2所示，在管脚分支201上安装一个L型的附加分支202，其中，在具体实现时，可以通过焊接的方式将L型的附加分支202安装在管脚分支201上，具体的，安装在管脚分支201的引脚段2012上。在封装时，通过在管脚分支201上，添加至少一个附加分支202，增加了电子器件的管脚与封装外壳203之间的接触面积，管脚分支201和附加分支202与灌封材料接触，包裹部分灌封材料，加强了电子器件的管脚与封装外壳203之间的接触力，减小了分层的概率，使得水分和灰尘或者其他化学污染物进入封装外壳的概率降低，能够保证器件的安全，延长器件使用寿命。而且，由于器件的安全性提高，减少了损坏的可能性，能够在一定程度上节约成本。

在本申请实施例中，电子器件的封装采用环氧树脂，作为灌封材料，开始这种材料还是液态，具有一定的流动性和黏性，当内部器件与管脚放置在封装模具中后，由于封装模具上开设有第二排气孔，该第二排气孔一方面能够作为灌注的通道，加快灌注封装；另一方面，将环氧树脂灌注到封装模具内部，灌封过程中的空气通过第一排气孔以及封装模具上的第二排气孔排出，灌注结束后将电子器件放置于真空环境下并经过足够长的时间，例如：5分钟左右，以充分去除灌封过程中产生的气泡。

待除去环氧树脂气泡后，需要将电子器件放入烘箱进行高温(80-100℃)固化20分钟，并放置8小时后，环氧树脂会由于化学变化产生固化，黏性增加，变成固体，完成封装。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种电子器件的管脚，其特征在于，包括：管脚分支和至少一个附加分支；

各个所述附加分支均与所述管脚分支相连；且所述管脚分支一部分封装在所述电子器件的封装外壳的外部，所述管脚分支的另一部分以及各个所述附加分支均封装在所述封装外壳的内部。

2.根据权利要求1所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述管脚分支包括：连接段和引脚段；

所述连接段和各个所述附加分支均与所述引脚段相连，且各个所述附加分支与所述连接段位于所述引脚段的同一端；

所述引脚段一部分封装在所述封装外壳的外部，所述引脚段的另一部分、所述连接段和各个所述附加分支封装在所述封装外壳的内部。

3.根据权利要求2所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述连接段为L型。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述附加分支为L型、Z型、S型或弧形。

5.根据权利要求2或3所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述附加分支和所述连接段对称安装在所述引脚段的同一端。

6.根据权利要求2或3所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述附加分支与所述引脚段的连接位置，与所述连接段与所述引脚段的连接位置不同。

7.根据权利要求2或3所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述附加分支和/或所述连接段上开设有第一排气孔。

8.根据权利要求2或3所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述附加分支和所述连接段属于不同层结构。

9.根据权利要求1～3任意一项所述的电子器件的管脚，其特征在于，所述附加分支的数量为一个。

10.一种电子器件，其特征在于，包括：权利要求1～9任意一项所述的电子器件的管脚，以及封装外壳；其中，所述电子器件的管脚包括：管脚分支和至少一个附加分支；各个所述附加分支均与所述管脚分支相连；

所述管脚分支一部分封装在所述封装外壳的外部，所述管脚分支的另一部分以及各个所述附加分支封装在所述封装外壳的内部。

11.一种电子器件的封装模具，其特征在于，适用于权利要求10所述的电子器件，其中，所述电子器件的管脚中的附加分支和/或连接段上开设有第一排气孔；

所述封装模具上开设有第二排气孔，且在封装时，所述第一排气孔和所述第二排气孔位置相对。

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