CN219350228U

CN219350228U - 一种高散热的半导体集成电路封装结构及其电源模组

Info

Publication number: CN219350228U
Application number: CN202222857800.8U
Authority: CN
Inventors: 顾桂嶂
Original assignee: Jiangsu Senyang Juxin Semiconductor Co ltd
Current assignee: Jiangsu Senyang Juxin Semiconductor Co ltd
Priority date: 2022-10-28
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2032-10-28

Abstract

本实用新型公开了一种高散热的半导体集成电路封装结构及其电源模组，包括封装架体，所述封装架体的侧壁上设置有：第一封装结构：基岛组，该基岛组包括第一基岛、第二基岛以及第三基岛，其中第三基岛为下沉基岛，该第三基岛焊接在PCB板上；第一电源模块，该第一电源模块的四周设置一体式的引脚组；通过本实用新型的设计，能够在不增加封装结构体积的情况下，提高了电源模组的集成度，可以节约空间、节约成本、减少主要以塑封料、铜为主的生产材料的浪费、减少能耗及环境的污染、提高生产效率，适合于小功率集成电路半导体封装电源产品封装及对电源板体积和成本有较高要求的LED照明产品及电路。

Description

一种高散热的半导体集成电路封装结构及其电源模组

技术领域

本实用新型属于半导体集成电路电子器件技术领域，具体涉及一种高散热的半导体集成电路封装结构及其电源模组。

背景技术

半导体集成电路，是指在一个半导体衬底上至少有一个电路块的半导体集成电路装置。

半导体集成电路是将晶体管，二极管等等有源元件和电阻器，电容器等无源元件，按照一定的电路互联，“集成”在一块半导体单晶片上，从而完成特定的电路或者系统功能；

半导体集成电路是电子产品的核心器件，其产业技术的发展情况直接关系着电力工业的发展水平；其中LED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；小功率LED照明产品中，目前市场上通用的LED驱动电源模组芯片是外接直流电输入工作，LED驱动电源模组外围的电路需要有4个整流二极管组成的整流电路、MOSFET管、续流二极管等元器件才能组成一个完整的LED驱动电源电路；

但半导体封装企业中生产整流二极管、MOSFET管、续流二极管、LED驱动电源模组这三种元器件最少需要三套或三套以上塑封模具及其相应的操作人员、设备、场地、物料、能耗等生产要素，整个生产过程时间长、能耗较大、设备投入多、占地空间多、成本较高；同时终端客户应用中整个LED驱动电源设计开发时间、材料BOM、人工成本都较高；另外集成度高的电源模组工作时，里面的每个元器件（4个整流二极管、续流二极管、主控芯片、MOSFET管等）都会产生热量，会伴随出一个温度较高问题，导致输出功率降低及整个电源模组系统的稳定性、可靠性变差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高散热的半导体集成电路封装结构及其电源模组，以解决上述背景技术中提出的现有的芯片封装成本较高、应用中LED驱动电源设计开发时间、材料BOM、人工成本都较高、能耗大、散热不足、管脚之间安全间距不足的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高散热的半导体集成电路封装结构，包括封装架体，所述封装架体的侧壁上设置有：

第一封装结构：

基岛组，该基岛组包括第一基岛、第二基岛以及第三基岛，其中第三基岛为下沉基岛，该第三基岛焊接在PCB板上；

第一电源模块，该第一电源模块的四周设置一体式的引脚组，该引脚组包括呈阵列状分布的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚：

所述第一基岛与第一引脚相连，第二基岛与第六引脚相连，所述第三基岛上设置有驱动主控芯片以及两个整流二极管，所述第一基岛与第二基岛上分别设置有一个整流二极管。

优选的，所述驱动主控芯片包括MOSFET管、Vcc供电电容、启动供电电阻、AC-DC整流电路；所述AC-DC整流电路由四个所述整流二极管组成，所述AC-DC整流电路的直流电正极通过导电金属线连接到第五引脚上，而直流电负极通过导电胶连接到第三基岛上，所述第三基岛通过导电金属线连接到第二引脚上。

优选的，所述驱动主控芯片、整流二极管与第三基岛的接触面通过导电胶粘接固定。

优选的，所述引脚组对称排列在封装架体两侧，并且相对的两个引脚的间距大于两个相邻引脚的间距。

优选的，所述MOSFET管漏极通过导电金属线连接到第四引脚上，而所述驱动主控芯片上的接地端通过导电金属线连接到第三基岛上，所述MOSFET管源极通过导电金属线连接到第三引脚上，所述第三基岛通过导电金属线连接到第二引脚上。

优选的，还包括第二封装结构，该第二封装结构内设置有第二电源模块，处于第二封装机构内的驱动主控芯片还包括开关控制逻辑电路、Vcc供电电容、启动供电电阻、OTP过温保护电路，该驱动主控芯片放置在第二基岛上，而MOSFET管、续流二极管放置在第三基岛上；所述驱动主控芯片与第二基岛的接触面通过绝缘胶粘接固定，所述MOSFET管、续流二极管与第三基岛的接触面通过导电胶粘接固定；所述驱动主控芯片上的接地端通过导电金属线连接到第二基岛上，所述驱动主控芯片上的开关信号输出端通过导电金属线连接到MOSFET管栅极上，而所述驱动主控芯片上的采样端通过导电金属线连接到第一基岛上，驱动主控芯片上的高压供电端通过导电金属线连接到第四引脚上，所述MOSFET管源极通过导电金属线连接到第一基岛上，所述续流二极管阴极通过导电金属线连接到第四引脚上。

本实用新型还公开了一种高散热的半导体集成电路封装结构的电源模组，包括半导体集成电路封装结构的第一电源模块，以及半导体集成电路封装结构的第二电源模块，其中第一电源块上的第一引脚与第二引脚、第五引脚与第六引脚之间的间距相等，且第一引脚与第二引脚、第五引脚与第六引脚两组的间距大于所述第二引脚与第三引脚、第五引脚与第四引脚两组之间的距离。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过本实用新型的设计，能够在不增加封装结构体积的情况下，提高了电源模组的集成度，可以节约空间、节约成本、减少主要以塑封料、铜为主的生产材料的浪费、减少能耗及环境的污染、提高生产效率，适合于小功率集成电路半导体封装电源产品封装及对电源板体积和成本有较高要求的LED照明产品及电路。

附图说明

图1为本实用新型的引脚组结构示意图；

图2为本实用新型引脚组与基岛组的组合示意图；

图3为本实用新型第一电源模块的内部示意图；

图4为本实用新型第二电源模块的内部示意图；

图5为本实用新型第一电源模块AC输入的驱动电路图；

图6为本实用新型第一电源模块DC输入的驱动电路图；

图7为本实用新型第二电源模块的驱动电路图。

图中：100、封装架体；101、第一引脚；102、第二引脚；103、第三引脚；104、第四引脚；105、第五引脚；106、第六引脚；201、第一基岛；202、第二基岛；203、第三基岛。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1、图2、图3、图5、图6，本实用新型提供一种技术方案：一种高散热的半导体集成电路封装结构，包括封装架体100，环氧塑封料成本相比单独驱动主控模组、MOSFET管元件、整流二极管元件、续流二极管元件减少一倍以上，降低环氧塑封料耗，节约了50%以上的环氧塑封料，产品应用中更有成本及空间优势，生产产品及客户应用产品中都更加节省成本及环保高效，极大的降低了成本、节省生产时间、提高生产效率、减少能耗，产品更有成本及空间优势，封装架体100的侧壁上设置有：

第一封装结构：

基岛组，该基岛组包括第一基岛201、第二基岛202以及第三基岛203，其中第三基岛203为下沉基岛，该第三基岛203焊接在PCB板上增强散热，从而提高产品应用的功率及系统的可靠性；

第一电源模块，该第一电源模块的四周设置一体式的引脚组，该引脚组包括呈阵列状分布的第一引脚101、第二引脚102、第三引脚103、第四引脚104、第五引脚105、第六引脚106，适用于需求具有6个或6个以下输出端的集成电路半导体芯片封装结构，减少现有技术中的引脚浪费：

第一基岛201与第一引脚101相连，第二基岛202与第六引脚106相连，第三基岛203上设置有驱动主控芯片以及两个整流二极管，第一基岛201与第二基岛202上分别设置有一个整流二极管，在不增加封装结构体积的情况下，提高了电源模组的集成度，可以节约空间、节约成本、减少主要以塑封料、铜为主的生产材料的浪费、减少能耗及环境的污染、提高生产效率，适合于小功率集成电路半导体封装电源产品封装及对电源板体积和成本有较高要求的LED照明产品及电路。

本实施例中，优选的，驱动主控芯片包括MOSFET管、Vcc供电电容、启动供电电阻、AC-DC整流电路；第一电源模块有效提高了电源驱动芯片的集成度，增强了电源模块的散热能力，为各引脚间距提供了充足的安全间距，应用外围LED驱动电路不用再另外添加交流变直流的整流电路、驱动主控芯片、MOSFET管、Vcc供电电容、启动供电电阻、OTP过温保护等电子电路元件，仅用6引脚SOP8大小的电源模组就可以实现上述交流变直流的整流电路、驱动主控芯片、MOSFET管、Vcc供电电容、启动供电电阻、OTP过温保护等功能，AC-DC整流电路由四个整流二极管组成，AC-DC整流电路的直流电正极通过导电金属线连接到第五引脚105上，而直流电负极通过导电胶连接到第三基岛203上，第三基岛203通过导电金属线连接到第二引脚102上。

本实施例中，优选的，驱动主控芯片、整流二极管与第三基岛203的接触面通过导电胶粘接固定，导电胶可以起到粘接固定、导电和散热的作用。

本实施例中，优选的，引脚组对称排列在封装架体100两侧，并且相对的两个引脚的间距大于两个相邻引脚的间距。

本实施例中，优选的，MOSFET管漏极通过导电金属线连接到第四引脚104上，而驱动主控芯片上的接地端通过导电金属线连接到第三基岛203上，MOSFET管源极通过导电金属线连接到第三引脚103上，第三基岛203通过导电金属线连接到第二引脚102上。

实施例

参照图4和图7，本实用新型提供一种技术方案：还包括第二封装结构，该第二封装结构内设置有第二电源模块，处于第二封装机构内的驱动主控芯片还包括开关控制逻辑电路、Vcc供电电容、启动供电电阻、OTP过温保护电路，该驱动主控芯片放置在第一基岛201上，而MOSFET管、续流二极管放置在第二基岛202上；驱动主控芯片与第二基岛202的接触面通过绝缘胶粘接固定，绝缘胶可以起到粘接固定、绝缘和散热的作用，MOSFET管、续流二极管与第三基岛203的接触面通过导电胶粘接固定，可以起到粘接固定、导电和散热的作用；驱动主控芯片上的接地端通过导电金属线连接到第二基岛202上，驱动主控芯片上的开关信号输出端通过导电金属线连接到MOSFET管栅极上，而驱动主控芯片上的采样端通过导电金属线连接到第一基岛201上，驱动主控芯片上的高压供电端通过导电金属线连接到第四引脚104上，MOSFET管源极通过导电金属线连接到第一基岛201上，续流二极管阴极通过导电金属线连接到第四引脚104上，第二封装结构中最大的基岛即第三基岛203做为沉基岛做焊盘，下沉基岛做焊盘可以焊接在PCB板上增强散热，从而提高产品应用的功率及系统的可靠性，散热效果明显改善。

实施例

参照图1至图7，本实用新型还公开了一种高散热的半导体集成电路封装结构的电源模组，包括半导体集成电路封装结构的第一电源模块，以及半导体集成电路封装结构的第二电源模块，第一电源模块和第二电源模块外形尺寸相当于SOP8一样大小，可以共用现有的SOP8塑封模具及生产线生产，其中第一电源块上的第一引脚101与第二引脚102、第五引脚105与第六引脚106之间的间距相等，且第一引脚101与第二引脚102、第五引脚105与第六引脚106两组的间距大于第二引脚102与第三引脚103、第五引脚105与第四引脚104两组之间的距离，这样交流或直流输入端（即第一引脚101与第六引脚106、MOSFET管的DRAIN脚，即第四引脚104、CS脚即第三引脚103、高压HV脚即第五引脚105、电源GND脚即第二引脚102）之间就有足够的安全距离，充分有效提高了安全稳定性及潮湿环境的适应性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种高散热的半导体集成电路封装结构，包括封装架体（100），其特征在于：所述封装架体（100）的侧壁上设置有：

第一封装结构：

基岛组，该基岛组包括第一基岛（201）、第二基岛（202）以及第三基岛（203），其中第三基岛（203）为下沉基岛，该第三基岛（203）焊接在PCB板上；

第一电源模块，该第一电源模块的四周设置一体式的引脚组，该引脚组包括呈阵列状分布的第一引脚（101）、第二引脚（102）、第三引脚（103）、第四引脚（104）、第五引脚（105）、第六引脚（106）：

所述第一基岛（201）与第一引脚（101）相连，第二基岛（202）与第六引脚（106）相连，所述第三基岛（203）上设置有驱动主控芯片以及两个整流二极管，所述第一基岛（201）与第二基岛（202）上分别设置有一个整流二极管。

2.根据权利要求1所述的一种高散热的半导体集成电路封装结构，其特征在于：所述驱动主控芯片包括MOSFET管、Vcc供电电容、启动供电电阻、AC-DC整流电路；所述AC-DC整流电路由四个所述整流二极管组成，所述AC-DC整流电路的直流电正极通过导电金属线连接到第五引脚（105）上，而直流电负极通过导电胶连接到第三基岛（203）上，所述第三基岛（203）通过导电金属线连接到第二引脚（102）上。

3.根据权利要求2所述的一种高散热的半导体集成电路封装结构，其特征在于：所述驱动主控芯片、整流二极管与第三基岛（203）的接触面通过导电胶粘接固定。

4.根据权利要求1所述的一种高散热的半导体集成电路封装结构，其特征在于：所述引脚组对称排列在封装架体（100）两侧，并且相对的两个引脚的间距大于两个相邻引脚的间距。

5.根据权利要求2所述的一种高散热的半导体集成电路封装结构，其特征在于：所述MOSFET管漏极通过导电金属线连接到第四引脚（104）上，而所述驱动主控芯片上的接地端通过导电金属线连接到第三基岛（203）上，所述MOSFET管源极通过导电金属线连接到第三引脚（103）上，所述第三基岛（203）通过导电金属线连接到第二引脚（102）上。

6.根据权利要求1所述的一种高散热的半导体集成电路封装结构，其特征在于：还包括第二封装结构，该第二封装结构内设置有第二电源模块，处于第二封装机构内的驱动主控芯片还包括开关控制逻辑电路、Vcc供电电容、启动供电电阻、OTP过温保护电路，该驱动主控芯片放置在第二基岛（202）上，而MOSFET管、续流二极管放置在第三基岛（203）上；所述驱动主控芯片与第二基岛（202）的接触面通过绝缘胶粘接固定，所述MOSFET管、续流二极管与第三基岛（203）的接触面通过导电胶粘接固定；所述驱动主控芯片上的接地端通过导电金属线连接到第二基岛（202）上，所述驱动主控芯片上的开关信号输出端通过导电金属线连接到MOSFET管栅极上，而所述驱动主控芯片上的采样端通过导电金属线连接到第一基岛（201）上，驱动主控芯片上的高压供电端通过导电金属线连接到第四引脚（104）上，所述MOSFET管源极通过导电金属线连接到第一基岛（201）上，所述续流二极管阴极通过导电金属线连接到第四引脚（104）上。

7.一种高散热的半导体集成电路封装结构的电源模组，其特征在于：包括权利要求1至权利要求5任一项中所述半导体集成电路封装结构的第一电源模块，以及权利要求6中所述半导体集成电路封装结构的第二电源模块，其中第一电源块上的第一引脚（101）与第二引脚（102）、第五引脚（105）与第六引脚（106）之间的间距相等，且第一引脚（101）与第二引脚（102）、第五引脚（105）与第六引脚（106）两组的间距大于所述第二引脚（102）与第三引脚（103）、第五引脚（105）与第四引脚（104）两组之间的距离。