CN219497790U - 封装元件 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种封装元件。本申请的封装元件包括：基底；设置在所述基底上并与所述基底导热连接的芯片；与所述基底分开设置，并与所述基底导热连接的传导件。本申请通过采用分开设置的基底和传导件，来代替异型铜，即，将现有的异型铜部分分割为厚度可以不同的两个部件，两个部件即传导件与基底再进行导热或导电连接，达到热传导或电传导的功效。由于基底和传导件是相互分离的不同部件，可以分开制作，相对于异型铜，成本得以大大降低。

Description

封装元件

技术领域

本申请涉及封装技术领域，具体涉及一种封装元件。

背景技术

随着LiDAR(Light Detection and Ranging，激光探测及测距系统，另外也称Laser Radar，激光雷达)、电动汽车等电气化产品崛起，电源控制模组(Power Module)越来越显重要，特别是大功率的电源控制模组，其散热需求更显重要，因此会以导线架(Leadframe，又称为引线框架、钉架)为基底加强散热效果。在一些电源控制模组产品中，该基底同时兼具散热与电性需求。

参考图1，示出了目前的一种应用于电源控制模组的封装结构，该封装结构包括基底10，芯片11设置在基底10上并被模封材12包覆，基底10连接到印制电路板(PrintedCircuit Board，PCB)13上。该封装结构的基底10系采用异型铜(dual gauge Copper)进行弯折而成，包括第一部分10a和第二部分10b，第一部分11a和第二部分11b的厚度不同。

异型铜由于包含厚度不同的部分，其成本居高不下，不易取得。

实用新型内容

本申请提出了一种封装元件，用于解决目前的电源控制模组因采用异型铜导致成本较高的技术问题。

第一方面，本申请提供一种封装元件，包括：基底，为金属材质；芯片，设置在所述基底上并与所述基底导热连接；传导件，与所述基底分开设置，并与所述基底电连接。

在一些可选的实施方式中，所述的封装元件还包括：粘结材料，用于导热连接所述基底与所述芯片。

在一些可选的实施方式中，所述粘结材料与所述基底电气绝缘。

在一些可选的实施方式中，所述粘结材料为导电材料。

在一些可选的实施方式中，所述传导件用于作为电磁屏蔽结构。

在一些可选的实施方式中，所述传导件是接地件。

在一些可选的实施方式中，所述封装元件设置在印制电路板上，所述芯片位于所述基底与所述印制电路板之间。

在一些可选的实施方式中，所述基底包括引脚，所述引脚用于电连接所述芯片与所述印制电路板。

在一些可选的实施方式中，所述基底与所述传导件的厚度不同。

在一些可选的实施方式中，所述的封装元件还包括：用于电连接所述基底与所述传导件的传导连接件。

在一些可选的实施方式中，所述传导连接件的厚度与所述基底以及所述传导件都不同。

在一些可选的实施方式中，所述传导连接件为厚度均匀一致的预构件。

在一些可选的实施方式中，所述的封装元件还包括：模封材，完全包覆所述芯片和所述传导连接件，至少部分包覆所述基底和所述传导件。

在一些可选的实施方式中，所述基底包括用于承载所述芯片的焊盘以及与所述焊盘分开设置的引脚。

在一些可选的实施方式中，所述芯片包括一远离所述焊盘的主动面，所述主动面与所述引脚电连接。

如上，为了解决目前的电源控制模组因采用异型铜导致成本较高的技术问题，本申请提出了一种封装元件。本申请通过采用分开设置的基底和传导件，来代替异型铜，即，将现有的异型铜部分分割为厚度可以不同的两个部件，两个部件即传导件与基底再进行电连接，达到电传导或热传导的功效。由于基底和传导件是相互分离的不同部件，可以分开制作，相对于异型铜，成本得以大大降低。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是目前的一种应用于电源控制模组的封装结构的纵向截面结构示意图；

图2是根据本申请的封装元件的一个实施例2a的纵向截面结构示意图；

图3是根据本申请的封装元件的一个实施例3a的纵向截面结构示意图；

图4A-4G是本申请的封装元件的一个实施例的制造步骤的示意图。

附图标记/符号说明：

10-基底；10a-第一部分；10b-第二部分；11-芯片；12-模封材；13-印制电路板；20-基底；201-焊盘；202-引脚；21-芯片；22-传导件；23-粘结材料；24-印制电路板；25-传导连接件；26-打线；27-模封材；28-焊料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对说明本申请的具体实施方式，通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本申请所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明创造，而非对该发明创造的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明创造相关的部分。

应容易理解，本申请中的“在...上”、“在...之上”和“在...上面”的含义应该以最广义的方式解释，使得“在...上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还意味着包括存在两者之间的中间部件或层的“在某物上”。

此外，为了便于描述，本文中可能使用诸如“在...下面”、“在...之下”、“下部”、“在...之上”、“上部”等空间相对术语来描述一个元件或部件与附图中所示的另一元件或部件的关系。除了在图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。设备可以以其他方式定向(旋转90°或以其他定向)，并且在本文中使用的空间相对描述语可以被同样地相应地解释。

本文中所使用的术语“层”是指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸，或者可以具有小于下层或上层结构的范围的程度。此外，层可以是均质或不均质连续结构的区域，其厚度小于连续结构的厚度。例如，层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间或在其之间的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。基板(substrate)可以是一层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以在其上、之上和/或之下具有一个或多个层。一层可以包括多层。例如，半导体层可以包括一个或多个掺杂或未掺杂的半导体层，并且可以具有相同或不同的材料。

需要说明的是，说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书所记载的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本申请可实施的范畴。

还需要说明的是，本申请的实施例对应的纵向截面可以为对应前视图方向截面，横向截面可以为对应右视图方向截面，水平截面可以为对应上视图方向截面。

另外，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参考图2，图2是根据本申请的封装元件2a的一个实施例的纵向截面结构示意图。如图2所示，本申请实施例的封装元件2a包括：

基底20；

芯片21，设置在基底20上并与基底20导热连接；

传导件22，与基底20分开设置，并与基底20导热连接。

这里，芯片21包括但不限于为电源管理芯片。

这里，基底20用于承载芯片21并对芯片21提供散热功效。在一些可选的实施方式中，基底20可以采用导线架(Leadframe，LF)形成，其形成方式例如可以为冲切形成，也可以为蚀刻形成。如果为蚀刻形成，则基底20的侧面会残留有蚀刻特征，例如包括曲面。可选的，基底20的材质为金属，包括但不限于铜及其合金。在一些可选的实施方式中，基底20可以进一步包括用于承载芯片21的焊盘(die paddle)201以及与焊盘201分开设置的引脚(leadfinger)202，引脚202可以具有多个。焊盘201的各区域的厚度可以均匀一致。焊盘201用来承载芯片21，并起到散热功效。

这里，传导件22主要起传导作用，例如热传导，可以与焊盘201一起实现对芯片21的散热功效。芯片21发出的热量传导到基底20后，一部分由基底20散发出去，另一部分继续传导到传导件22，由传导件22散发出去，以此增加散热性能。

在一些可选的实施方式中，封装元件2a还包括：粘结材料23，用于导热连接基底20与芯片21，即，导热连接焊盘201与芯片21。这里所说的导热连接是指可以进行热传导的连接方式，即，芯片21可以通过粘结材料23与基底20完成物理连接并可以进行热传导。

在一些可选的实施方式中，粘结材料23可以为有导热作用的绝缘材料。以此，粘结材料23与基底20电气绝缘，可以确保芯片21与基底20彼此之间电性绝缘。示例性的，粘结材料23可以为导热硅脂。

在一些可选的实施方式中，传导件22也可以起电传导作用。传导件22的材质可以为金属，包括但不限于铜及其合金，以实现电传导功能。传导件22可以采用金属条、金属片或金属块加工形成，或者，也可以与基底20一样采用导线架加工形成，以节省材料。传导件22的形成方式可以为弯折形成，或冲切形成，或蚀刻形成。传导件22的形状例如可以呈L型。传导件22的各区域的厚度可以均匀一致。传导件22与基底20在空间上分离，是相互独立的两个部件。

在一些可选的实施方式中，传导件22可以为接地件，即，与地线连接，以此使得传导件22可以用于作为电磁屏蔽结构，对芯片21起到电磁屏蔽效果。

在一些可选的实施方式中，封装元件2a还包括：传导连接件25，用于导热连接和/导电连接基底20与传导件22，具体的，是用于连接焊盘201与传导件22。这里，传导连接件25例如可以是铜条带或铜片(Cu Clip)等制成的预构件。传导连接件25各区域的厚度可以均匀一致。传导连接件25的形状例如可以呈U型。这里，焊盘201可以通过传导连接件25电连接传导件22，进而接地，从而对芯片21提供电磁屏蔽或接地的效果。

在一些可选的实施方式中，粘结材料23可以采用有电传导作用的导电材料，例如导电胶、锡膏、铜膏、焊料(solder)或热环氧树脂(Thermal Epoxy)等。以此，使得芯片21的背面(晶背)可以通过粘结材料23、焊盘201、传导连接件25和传导件22接地，对芯片21提供电磁屏蔽或接地的效果。

在一些可选的实施方式中，基底20与传导件22的厚度不同。示例性的，基底20的厚度大于传导件22的厚度。一部分理由是，传导件22不用起到支撑芯片21的作用，因此其厚度可以比基底20小一些，以节省材料，降低重量。

在一些可选的实施方式中，传导连接件25的一端与基底20的焊盘201电连接，连接方式例如可以是焊接；传导连接件25的另一端与传导件22电连接，连接方式例如可以是焊接。

在一些可选的实施方式中，传导连接件25的厚度与基底20以及传导件22都不同。示例性的，传导连接件25的厚度小于基底20的厚度，且小于传导件22的厚度。

在一些可选的实施方式中，封装元件2a还包括：印制电路板(PCB)24，作为封装元件2a的载体。印制电路板24上可包括线路。

在一些可选的实施方式中，传导件22可以设置在印制电路板24上。可选的，传导件22可以是接地件，即，可以电连接至印制电路板24上的接地线。

在一些可选的实施方式中，传导件22可以通过焊料28焊接至印制电路板24。

在一些可选的实施方式中，芯片21位于基底20与印制电路板24之间，具体的说，芯片21可以位于焊盘201与印制电路板24之间。以此，芯片21上下两侧的基底20与印制电路板24以及侧面的传导件22都可以对芯片21起到电磁屏蔽的功效。

在一些可选的实施方式中，基底20中引脚202的作用是连接芯片21与印制电路板24，即，芯片21可通过引脚202电连接到印制电路板24上。

在一些可选的实施方式中，引脚202弯折呈类似L型，其一端可通过焊料28焊接到印制电路板24上，其另一端靠近芯片21，可通过打线26与芯片21电连接。打线26的英文为bonding wire，又称为键合引线或接合线，是一种金属材质的细导线，其材质可以选自于金、银、铜、铝、钯、铂、镍及其合金。

在一些可选的实施方式中，芯片21包括一远离焊盘201的主动面，该主动面通过打线26与引脚202电连接。即，打线26的一端焊接在引脚202上，另一端焊接在芯片21的远离焊盘201的主动面上。

在一些可选的实施方式中，封装元件2a还包括：模封材27，完全包覆芯片21和传导连接件25，至少部分包覆基底20和传导件22。其中，基底20的一部分，例如引脚202的一端以及焊盘201的顶面，可以露出于模封材27之外。其中，传导件22的一部分可以露出于模封材27之外。可选的，模封材27可以包覆印制电路板24的上表面，也可以与印制电路板24间隔开。

这里，模封材27可以由各种模封材料(Molding Compound)形成。示例性的，模封材料可包括环氧树脂(Epoxy resin)、填充物(Filler)、催化剂(Catalyst)、颜料(Pigment)、脱模剂(Release Agent)、阻燃剂(Flame Retardant)、耦合剂(Coupling Agent)、硬化剂(Hardener)、低应力吸收剂(Low Stress Absorber)、粘合促进剂(Adhesion Promoter)、离子捕获剂(Ion Trapping Agent)等。

如上所述，本申请提出了一种封装元件。本申请通过采用分开设置的基底20和传导件22，来代替异型铜，即，将现有的异型铜部分分割为厚度可以不同的两个部件，两个部件即传导件22与基底20再进行连接，达到热传导的功效，实现散热需求，而且还可以进一步实现电传导的功效。由于基底20和传导件22是相互分离的不同部件，可以分开制作，使得材料更加单纯化，相对于异型铜，成本得以大大降低。

参考图3，图3是根据本申请的封装元件3a的一个实施例的纵向截面结构示意图。图3所示的封装元件3a类似于图2所示的封装元件2a，不同之处在于：

封装元件3a中，传导连接件25的一端与传导件22电连接，另一端与芯片21的主动面电连接。即，传导连接件25连接于芯片21和传导件22之间，而不是连接于基底20与传导件22之间。

在一些可选的实施方式中，传导连接件25呈L型。

在一些可选的实施方式中，芯片21的背面可电连接至基底20，具体的，可以电连接至焊盘201。以此，传导件22可以通过传导连接件25和芯片21电连接至基底20。

这里，芯片21的主动面通过传导连接件25与传导件22连接，由于传导连接件的宽度比打线26更大，导热性能更好，以此可以增强芯片21的散热效能。

参考图4A-4G，图4A-4G是本申请的封装元件的一个实施例的制造步骤的示意图。为了更好地理解本申请的各方面，已简化各图。

参考图4A，采用导线架(Leadframe)制作形成基底20。基底20的形成方式例如可以为冲切形成，也可以为蚀刻形成。如果为蚀刻形成，则基底20的侧面会残留有蚀刻特征，例如包括曲面。基底20可以进一步包括用于承载芯片21的焊盘(paddle)201以及与焊盘201分开设置的引脚(lead finger)202，引脚202可以具有多个。焊盘201的各区域的厚度可以均匀一致。

参考图4B，将芯片21贴装到焊盘201上。示例性的，可以通过粘结材料23将芯片21粘结到焊盘201上。这里，粘结材料23可以为绝缘材料或导电材料。基底20与芯片21可以通过粘结材料23实现导热连接。这里所说的导热连接是指可以进行热传导的连接方式。这里，芯片21可具有远离焊盘201的主动面。

参考图4C，采用打线26将芯片21的主动面与引脚202电连接。

参考图4D，提供传导件22，并用传导连接件25将传导件22与焊盘201电连接。这里，传导件22的厚度与焊盘201的厚度可以不同。可选的，可以在用导线架制作形成基底20的过程中，一并用导线架制作形成传导件22，以简化制程，并节省材料。

参考图4E，进行模封，形成模封材27。模封材27可以完全包覆芯片21与传导连接件25，并部分包覆基底20和传导件22。

参考图4F，对基底20的露出于模封材27之外的引脚202进行弯折，并对传导件22的露出于模封材27之外的部分进行弯折，两者的弯折方向相同。可选的，基底20和传导件22也可以提前做好弯折，则本步骤可以省略。

可选的，还可以对露出于模封材27之前的引脚202和传导件22进行镀锡(Postplating)或者PPF(Pre-Plating frame Finish，预电镀)等表面处理，防止后续表面氧化，以便于上板。可选的，PPF可以采用镍钯金(NiPdAu)实现。

参考图4G，提供印制电路板24，进行上板作业，即，将图4F得到的组件设置到印制电路板24上。其中，引脚202和传导件22可以分别通过焊料28焊接至印制电路板24。

至此，完成本申请的封装元件的制作。

尽管已参考本申请的特定实施例描述并说明本申请，但这些描述和说明并不限制本申请。所属领域的技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效元件而不脱离如由所附权利要求书限定的本申请的真实精神和范围。图示可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本申请中的技术再现与实际实施之间可能存在区别。可存在未特定说明的本申请的其它实施例。应将说明书和图示视为说明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本申请的目标、精神以及范围。所有此些修改都落入在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本申请的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本申请。

Claims (10)

1.一种封装元件，其特征在于，包括：

基底，所述基底的材质为金属；

芯片，设置在所述基底上并与所述基底导热连接；

传导件，与所述基底分开设置，并与所述基底导热连接；

还包括：

用于导热连接所述基底与所述传导件的传导连接件。

2.根据权利要求1所述的封装元件，其特征在于，还包括：

粘结材料，用于导热连接所述基底与所述芯片。

3.根据权利要求2所述的封装元件，其特征在于，所述粘结材料与所述基底电气绝缘。

4.根据权利要求2所述的封装元件，其特征在于，所述粘结材料为导电材料。

5.根据权利要求4所述的封装元件，其特征在于，所述传导件用于作为电磁屏蔽结构。

6.根据权利要求5所述的封装元件，其特征在于，所述传导件是接地件。

7.根据权利要求1所述的封装元件，其特征在于，所述基底与所述传导件的厚度不同。

8.根据权利要求7所述的封装元件，其特征在于，所述传导连接件电连接所述基底与所述传导件，所述传导连接件为条带状或片状。

9.根据权利要求8所述的封装元件，其特征在于，还包括：电连接所述芯片的主动面的打线，所述传导连接件的宽度大于所述打线，且所述传导连接件的厚度与所述基底以及所述传导件都不同。

10.根据权利要求8所述的封装元件，其特征在于，所述传导连接件为厚度均匀一致的预构件。