CN220021095U - 一种半导体封装器件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种半导体封装器件及电子设备，半导体封装器件包括：框架基岛、电子元件和封装体，框架基岛包括基岛焊盘、和与基岛焊盘彼此独立的引脚，基岛焊盘表面具有用于焊接电子元件的焊接区；电子元件焊接于基岛焊盘，并与引脚通过第一导电件电性连接，第一导电件与电子元件远离基岛焊盘的表面相连；封装体用于将电子元件封装于框架基岛，第一导电件至少部分的裸露于封装体的由基岛焊盘朝向第一导电件方向的上表面，和/或由引脚朝向基岛焊盘方向的侧表面。本公开的半导体封装器件有利于器件散热性能。

Description

一种半导体封装器件及电子设备

技术领域

本公开涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种半导体封装器件及电子设备。

背景技术

功率半导体封装器件多应用于半导体电路中，作为功率变换器使用，以实现交直流转换、直流升压/降压等功能。含有功率变换器的半导体电路也多应用于太阳能逆变器、电动机驱动器、以及不间断供电电源等设备中，作为升压电路或逆变电路使用。

为了实现功率半导体封装器件的小型化，需要提高其内部各组件的集成度。但功率半导体封装器件工作于大功率环境下，外部裸露管脚的散热面积小，小型化后的功率半导体封装器件的散热性能更差。

实用新型内容

本公开提供了一种半导体封装器件及电子设备，以至少解决现有技术中存在的功率半导体器件散热面积小，散热效率低的技术问题。

本公开所提供的技术方案如下：

根据本公开的第一方面，本公开提供了一种半导体封装器件，包括：

框架基岛，包括基岛焊盘、和与所述基岛焊盘彼此独立的引脚，所述基岛焊盘表面具有用于焊接电子元件的焊接区；

电子元件，焊接于所述基岛焊盘，并与所述引脚通过第一导电件电性连接，所述第一导电件与所述电子元件远离所述基岛焊盘的表面相连；

封装体，用于将所述电子元件封装于所述框架基岛，所述第一导电件至少部分的裸露于所述封装体的由所述基岛焊盘朝向所述第一导电件方向的上表面，和/或由所述引脚朝向所述基岛焊盘方向的侧表面。

本公开所带来的有益效果如下：

本公开实施例所提供的半导体封装器件，可包括框架基岛、电子元件和封装体，其中，位于电子元件顶面的为第一导电件，封装体对电子元件和框架基岛进行封装，第一导电件至少部分的裸露于封装体的由所述基岛焊盘朝向所述第一导电件方向的上表面，和/或由所述引脚朝向所述基岛焊盘方向的侧表面。采用如上方案，能够提升芯片表面裸露封装体上表面和/或侧表面的面积，进而提高芯片的散热效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1所示为本公开提供的半导体封装器件的一实施例的结构俯视图；

图2所示为本公开提供的半导体封装器件的另一实施例的结构俯视图；

图3所示为图1或图2中A-A向的截面结构示意图；

图4所示为本公开提供的半导体封装器件的又一实施例的结构轴侧图。

图中标号说明：

100、框架基岛

110、基岛焊盘

120、引脚

121、第一引脚

122、第二引脚

200、电子元件

300、第一导电件

301、第一延伸结构

302、第二延伸结构

400、封装体

401、第一开口

402、第二开口。

具体实施方式

在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

为了解决相关技术中芯片运行过程中散热效率低的问题，本公开实施例提供了一种半导体封装器件，对电子元件进行封装，并能够增大芯片相对封装体的裸露面积。本公开实施例的封装体可以通过对现有封装体结构减薄尺寸而成型，相应的，本公开实施例的第一导电件可以采用对现有第一导电件结构减薄尺寸而成型。

请参见图1，本公开实施例所提供的半导体封装器件可以包括：框架基岛100、电子元件200和封装体400。框架基岛100的基岛焊盘110表面具有焊接区，电子元件200能够通过焊接区焊接于基岛焊盘110，并与相应引脚120通过第一导电件300电性连接，第一导电件300与电子元件200远离基岛焊盘110的表面相连。一般情况下，电子元件200需要封装于封装体400，并将各引脚120的至少部分结构裸露于封装体400，以便于将其连接于相应电路板上。

示例性的，请进一步参见图1和图2，引脚120可以包括第一引脚121和第二引脚122，框架基岛100可以包括基岛焊盘(Lead Frame Pad)110、第一引脚121和第二引脚122，其中，第一引脚121和第二引脚122是两种不同引脚120。

示例性的，电子元件200可以为场效应晶体管或者二极管。

示例性的，基岛焊盘110表面可以具有一个焊接区，基岛焊盘110的表面是指如图3中所示框架基岛100上基岛焊盘110的顶表面，以下简称基岛焊盘110表面。基岛焊盘110表面上的焊接区可以用于焊接场效应晶体管。在一些实施例中，每个基岛焊盘110可以对应一个场效应晶体管。示例性的，每个基岛焊盘110也可以对应一个二极管。示例性的，每个基岛焊盘110可以同时对应一个场效应晶体管和一个二极管。本申请对基岛焊盘110与场效应晶体管或二极管之间的具体连接关系不做限定，只要能够确保芯片的正常应用即可。

示例性的，基岛焊盘110表面也可以具有两个焊接区(附图中未示出)，分别为第一焊接区和第二焊接区，第一焊接区可以用于焊接一个场效应晶体管，第二焊接区可以用于焊接另一个场效应晶体管。在一些实施例中，第一焊接区和第二焊接区可以彼此隔开设置。本公开实施例对场效应晶体管的具体结构不做限定，只要能够实现与基岛焊盘110及相应引脚120的电性连接关系即可。

本公开实施例中，请参见图3，第一导电件300可以作为散热件，第一导电件300至少部分的裸露于封装体400的由基岛焊盘110朝向第一导电件300方向的上表面。或者，第一导电件300至少部分的裸露于封装体400由引脚120朝向基岛焊盘110方向的侧表面。又或者，第一导电件300同时满足至少部分的裸露于前述封装体400的上表面和侧表面。进而能够增加第一导电件300相对封装体400的散热面积。

示例性的，封装体400可以选用任意合适的绝缘封装材料经过封装工艺形成。

考虑到芯片封装过程中一般以基岛焊盘110的边界为限，且，进一步考虑到封装体400对电子元件200及框架基岛100的保护作用，位于封装体400内的电子元件200及框架基岛100不会凸出于封装体400而应用。因此，本公开实施例提供如下方案的第一导电件300结构。

示例性的，请进一步参见图3，第一导电件300构造为在引脚120朝向基岛焊盘110方向的第一延伸结构301。另外，参照本方案的第一延伸结构301，第一延伸结构301在基岛焊盘110上的垂直投影边界落于电子元件200边界与基岛焊盘110边界之间。

本申请对第一延伸结构301的形状不做限定，可以为规则形状或不规则形状。

示例性的，第一导电件300的上述第一延伸结构301可以为规则的长方体结构。实际结构可以根据第一导电件300的工艺成型条件而定。参照本方案的第一延伸结构301，第一延伸结构301在基岛焊盘110上的垂直投影边界可以与基岛焊盘110边界重合，从而能够得到第一导电件300相对封装体400顶面的最大散热面积。

相较于现有相关技术中，对于一个框架基岛100只焊接一个电子元件200的结构，第一导电件300一般位于电子元件200顶面，不会超出电子元件200的边界。本公开实施例的第一导电件300可以超出电子元件200边界并在封装体400表面裸露，从而提升第一导电件300经由封装体400表面的散热面积，以提高散热效率。

进一步考虑到第一导电件300相对封装体400侧表面的裸露面积，本公开实施例提供如下方案。

示例性的，请进一步参见图3，在如上增加封装体400表面散热面积方案结构基础上，第一导电件300还构造为在电子元件200朝向基岛焊盘110方向的第二延伸结构302，参照本方案的第二延伸结构302，第二延伸结构302在电子元件200侧面的垂直投影区域落于电子元件200侧面至少部分结构区域内。能够在封装体400上表面裸露的基础上，增加在封装体400侧表面扩大裸露面积的方案，进而进一步提高第一导电件300的散热效率。

本申请对第二延伸结构302的形状不做限定，可以为规则形状或不规则形状。

示例性的，第一导电件300的第二延伸结构302可以为规则的长方体结构。实际结构可以根据第一导电件300的工艺成型条件而定。

基于以上方案，可以看出，第一导电件300相对封装体400结构构造的分别沿两个垂直方向延伸的第一延伸结构301及第二延伸结构302，能够利于第一导电件300相对封装体400表面的裸露，对于裸露方案，本公开实施例做如下设定。

示例性的，第一导电件300的表面不凸出于封装体400的表面。本方案中，表面可以理解为封装体400的上表面及侧表面。采用这样的方式，能够避免第一导电件300凸出封装体400表面可能造成的器件磨损或损坏。

示例性的，第一导电件300的表面与封装体400的表面平齐设置。采用这样的方式，能够确保第一导电件300相对封装体400的最大裸露面积及该裸露面积能够直接与封装体400外部空气接触，以进一步提高散热效率。

针对如上本公开提供的半导体封装器件，本公开实施例的封装体400可以具有如下结构。

请参见图4，封装体400的上表面开设有第一开口401，封装体400的侧表面开设有第二开口402，第一开口401与第二开口402共同限定出用于裸露第一导电件300至少部分结构的区域。进而实现第一导电件300相对封装体400表面的裸露方案。

本申请对第一开口401及第二开口402的形状不做限定，主要以散热面积的需求而定。示例性的，第一开口401及第二开口402可以同时为长方形或方形，或者，第一开口401及第二开口402两者中之一构造为长方形，两者中之另一构造为正方形。或者，第一开口401及第二开口402也可以构造为圆形或弧形或其它任意形状。

考虑到第一导电件300相对封装体400的较佳散热效率，本公开实施例对相关结构做如下阐述。

示例性的，第一开口401与第二开口402在同一侧边连通设置，有利于封装体400的快速成型。

示例性的，第二开口402底边与基板130的垂直高度距离大于或等于2密尔，从而能够避免第二开口402底边接触框架基岛的基板130，以进一步确保应用安全。

综上，本公开实施例可以适用于单基岛单芯片，也可以适用于双基岛双芯片，当适用于单基岛单芯片时，本公开实施例的框架基岛100设置有一个，每个框架基岛100对应两个引脚120，第一引脚121和第二引脚122。当适用于双基岛双芯片时，本公开实施例的框架基岛100设置有两个，每个框架基岛100对应两个引脚120，第一引脚121和第二引脚122。

示例性的，在功率半导体领域，第一导电件300一般采用导电材料，本申请对导电材料不做列举。示例性的，第一导电件300可以为散热铜片。

根据本公开的第二方面，本公开提供了一种电子设备，其包括如上的半导体封装器件。电子设备可以包括手机、电脑、平板等各种电子设备。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种半导体封装器件，其特征在于，包括：

框架基岛，包括基岛焊盘、和与所述基岛焊盘彼此独立的引脚，所述基岛焊盘表面具有用于焊接电子元件的焊接区；

电子元件，焊接于所述焊接区，并与所述引脚通过第一导电件电性连接，所述第一导电件与所述电子元件远离所述基岛焊盘的表面相连；

封装体，用于将所述电子元件封装于所述框架基岛，所述第一导电件至少部分的裸露于所述封装体，由所述基岛焊盘朝向所述第一导电件方向的上表面，和/或由所述引脚朝向所述基岛焊盘方向的侧表面。

2.根据权利要求1所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一导电件构造为在所述引脚朝向所述基岛焊盘方向的第一延伸结构，所述第一延伸结构在所述基岛焊盘上的垂直投影边界落于所述电子元件边界与所述基岛焊盘边界之间。

3.根据权利要求2所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一延伸结构在所述基岛焊盘上的垂直投影边界与所述基岛焊盘边界重合。

4.根据权利要求2所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一导电件构造为在所述电子元件朝向所述基岛焊盘方向的第二延伸结构，所述第二延伸结构在所述电子元件侧面的垂直投影区域落于所述电子元件侧面至少部分结构区域内。

5.根据权利要求1所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一导电件的表面不凸出于所述封装体的上表面或侧表面。

6.根据权利要求5所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一导电件的表面与所述封装体的表面平齐设置。

7.根据权利要求1所述的半导体封装器件，其特征在于，所述封装体的所述上表面开设有第一开口，所述封装体的所述侧表面开设有第二开口，所述第一开口与所述第二开口共同限定出用于裸露所述第一导电件至少部分结构的区域。

8.根据权利要求7所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一开口与所述第二开口在同一侧边连通设置。

9.根据权利要求1所述的半导体封装器件，其特征在于，所述第一导电件为散热铜片。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的半导体封装器件。