CN220172120U - 载片引线框架、半导体功率器件及功率模块 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及器件封装技术领域，公开了一种载片引线框架、半导体功率器件及功率模块。其中的载片引线框架包括主体部、引脚部及支撑部；主体部具有相对设置的第一表面与第二表面，第一表面用于承载芯片，第二表面远离边缘的内部设置有呈点状分布的凹陷结构；引脚部自主体部边缘向外凸伸或者邻近主体部设置；支撑部自主体部边缘向外凸伸，并与引脚部位于主体部的不同侧。本申请实施例提供的载片引线框架、半导体功率器件及功率模块，能够确保半导体功率器件的防水性。

Description

载片引线框架、半导体功率器件及功率模块

技术领域

本申请实施例涉及器件封装技术领域，特别涉及一种载片引线框架、半导体功率器件及功率模块。

背景技术

随着半导体行业的快速发展，集成电路需求也在不断提升。封装是整个集成电路制造过程中较为重要的一环，需要同时考虑封装后形成的半导体功率器件的散热功能，以及对内部敏感器件的保护作用。通过将载片引线框架上的芯片进行密封，可以隔绝外界污染及外力对芯片的破坏。

但是，随着产品使用环境的复杂性不断提高，半导体功率器件的封装要求也越来越严格。塑封材料与载片引线框架之间的结合性程度，严重影响着半导体功率器件的防水性。因此，如何确保半导体功率器件的防水性，是一个重要的问题。

实用新型内容

本申请实施方式的目的在于提供一种载片引线框架、半导体功率器件及功率模块，能够确保半导体功率器件的防水性。

为解决上述技术问题，本申请的实施方式提供了一种载片引线框架，载片引线框架包括主体部、引脚部及支撑部；主体部具有相对设置的第一表面与第二表面，第一表面用于承载芯片，第二表面远离边缘的内部设置有呈点状分布的凹陷结构；引脚部自主体部边缘向外凸伸或者邻近主体部设置；支撑部自主体部边缘向外凸伸，并与引脚部位于主体部的不同侧。

本申请的实施方式还提供了一种半导体功率器件，包括芯片、上述的载片引线框架及塑封体，芯片设置在载片引线框架的主体部的第一表面上，塑封体包覆在芯片及载片引线框架上。

本申请的实施方式还提供了一种功率模块，包括上述的半导体功率器件。

本申请的实施方式提供的载片引线框架、半导体功率器件及功率模块，在载片引线框架的载片台背面设置凹陷结构。使得半导体功率产品在塑封时，塑封材料能够与载片引线框架的载片台背面紧密结合。这样就对具有较大载片台的载片引线框架形成了多点位的保护，保证了塑封材料与载片引线框架背面之间的结合力，有效地提升了载片引线框架背面的防分层能力，确保了半导体功率器件的防水性。

在一些实施方式中，凹陷结构沿两个相互垂直的方向分布在第二表面上。

在一些实施方式中，凹陷结构的分布方向平行于主体部的边缘延伸方向。

在一些实施方式中，凹陷结构为自第二表面朝向第一表面凹陷的盲孔。

在一些实施方式中，沿同一方向分布的凹陷结构均匀设置在第二表面上。

在一些实施方式中，各个凹陷结构的尺寸彼此相同。

在一些实施方式中，引脚部包括第一类引脚，第一类引脚自主体部边缘向外凸伸设置。

在一些实施方式中，引脚部还包括第二类引脚，第二类引脚邻近主体部设置，并与第一类引脚分布在主体部的相对两侧。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是现有技术中载片引线框架的仰视结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的载片引线框架的仰视结构示意图。

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，下面将结合附图对本申请的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。

半导体功率器件涉及到半导体芯片、含载片台结构的载片引线框架、高黏度EMC（Epoxy Molding Compound，环氧树脂模塑料）、功率MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）产品等。其中，含有散热片结构的半导体功率器件产品对水汽较为敏感，尤其是贴装类器件要求满足MSL3（MoistureSensitivity Level，湿气敏感性）等级，车规品则需要满足MSL1级别等。

但是，现有具有大载片台的载片引线框架的产品，在可靠性试验中容易出现载片台背面分层现象，即塑封体与载片引线框架之间的界面会出现分离现象。如图1所示，现有技术中的载台引线框架100的载片台背部为平整面，水汽最容易沿着载片引线框架100的载片台背面侵入产品内部。因此，需要改善载片引线框架背面结构，以有利于改善产品的防水汽的能力，这可以实际上延缓水汽侵入的时间，提升产品的品质与可靠性。

为此，本申请一些实施例提供了一种含载片台背面凹陷结构的载片引线框架。在载片引线框架设计时，针对载片引线框架的载片台背面进行半腐蚀工艺，使得载片引线框架背面产生凹陷结构。从而使得半导体功率产品在塑封时，EMC材料能够与载片引线框架的载片台背面紧密结合。这样就对具有较大载片台的载片引线框架形成了全方位的保护，保证了EMC材料与载片引线框架背面之间的结合力，有效地提升了载片引线框架背面的防分层能力，确保了半导体功率器件的防水性。

下面结合图2，说明本申请一些实施例提供的载片引线框架结构。

如图2所示，本申请一些实施例提供的载片引线框架包括主体部11、引脚部12及支撑部13；主体部11具有相对设置的第一表面与第二表面112，第一表面用于承载芯片，第二表面112远离边缘的内部设置有呈点状分布的凹陷结构14；引脚部12自主体部11边缘向外凸伸或者邻近主体部11设置；支撑部13自主体部11边缘向外凸伸，并与引脚部12位于主体部11的不同侧。

主体部11是载片引线框架的主要部分，主体部11的第一表面可以用于承载固定芯片，主体部11的第二表面112可以用来起到散热作用。同时，第二表面112上设置的凹陷结构14可以在塑封时，为塑封材料提供容纳空间。并且，凹陷结构14呈点状分布在第二表面112上，可以从第二表面112的不同位置加强与塑封材料之间的结合性。凹陷结构14可以为凹槽、孔或者长槽等形式。

引脚部12可以与芯片的不同电极进行电连接，从而最终实现与外部零部件的电连接。引脚部12可以直接与主体部11连接在一起，也可以邻近主体部11设置，与主体部11外的成型框连接在一起。实际情形中，引脚部12可以与主体部11位于同一平面上，也可以采用弯折形设计，使引脚部12与主体部11所在平面错开。也就是说，可以使主体部11相对于外围部分的引脚部12下沉，形成凹陷式结构。这样，可以减小塑封后芯片所占的体积，实现封装后的半导体功率器件的小型化。并且，引脚部12的数量不限于图2中所示的8个，可以为所需的任意个数，例如，5个、7个或者10个。

支撑部13位于主体部11边缘，可以用于与其他引线框架形成一体成型结构，以便在批量完成半导体功率器件的封装成型后，通过切筋成型完成半导体功率器件的分离。

本申请一些实施例提供的载片引线框架，在载片引线框架的载片台背面设置凹陷结构14。使得半导体功率产品在塑封时，塑封材料能够与载片引线框架的载片台背面紧密结合。这样就对具有较大载片台的载片引线框架形成了多点位的保护，保证了塑封材料与载片引线框架背面之间的结合力，有效地提升了载片引线框架背面的防分层能力，确保了半导体功率器件的防水性。

如图2所示，凹陷结构14可以沿两个相互垂直的方向分布在主体部11的第二表面112上。

也就是说，凹陷结构14呈矩阵形状分布在主体部11的第二表面112上。这样，可以增加塑封材料在载片引线框架背面的结合点位。实际情形中，也可以使凹陷结构14随机分布在主体部11的第二表面112。需要说明的是，凹陷结构14的数量可以为组成点阵的任意数量，并不局限于图2中所示12个的情形。

另外，凹陷结构14的分布方向可以平行于主体部11的边缘延伸方向。

如图2所示，主体部11整体设置成长方体形状，主体部11的第二表面112呈现为矩形或者方形。而第二表面112上分布的凹陷结构14，呈棋盘状设置，棋盘状分布的凹陷结构14的行列方向平行于主体部11的边缘延伸方向。需要说明的是，呈棋盘状分布的凹陷结构14的分布方向并不局限于设置成与主体部11的边缘延伸方向平行的形式，也可以设置成与主体部11的边缘延伸方向交叉的形式。

在一些实施例中，凹陷结构14可以为自第二表面112朝向第一表面凹陷的盲孔。

实际情形中，盲孔的形状可以为规则的多边形、圆形或者不规则的其他形状。盲孔的径向尺寸以及深度尺寸可以依据实际需要进行设置。

另外，沿同一方向分布的凹陷结构14可以均匀设置在第二表面112上。

这样，可以便于设置凹陷结构14。同时，也不会使引线框架主体部11背面的散热部分出现散热不均的现象。

在一些实施方式中，可以使各个凹陷结构14的尺寸彼此相同。

也就是说，各个凹陷结构14的尺寸可以保持相同。尺寸类型可以包括凹陷结构14的凹陷长度、凹陷宽度或者凹陷深度。实际情形中，也可以使各个凹陷结构14的尺寸各不相同，或者各个凹陷结构14的尺寸仅部分保持相同。另外，还可以使各个凹陷结构14的内壁呈现为非平滑形状，以增加载片引线框架与塑封材料之间的连接紧密性。

如图2所示，引脚部12可以包括第一类引脚121，第一类引脚121自主体部11边缘向外凸伸设置。

第一类引脚121可以为漏极引脚，第一类引脚121的数量可以根据实际需要进行设置。例如，第一类引脚121的数量可以为4个、6个或者8个。

另外，引脚部12还可以包括第二类引脚122，第二类引脚122邻近主体部11设置，并与第一类引脚121分布在主体部11的相对两侧。

第二类引脚122中的一部分可以为源极引脚，另一部分可以为栅极引脚。第二类引脚122与第一类引脚121相对分布在主体部11的两侧。同时，第二类引脚122可以不与主体部11直接连接，而邻近主体部11设置。

本申请一些实施例还提供了一种半导体功率器件，半导体功率器件包括芯片、上述的载片引线框架及塑封体，芯片设置在载片引线框架的主体部的第一表面上，塑封体包覆在芯片及载片引线框架上。

芯片是半导体封装器件的核心控制部分，芯片中包括晶体管。芯片的不同电极通过引线框架中不同的引脚部实现与外部零部件的电连接，引线框架的引脚部在与芯片形成电连接后，可以与外部零部件进行电接通。通常情况下，引脚部的部分露出于塑封材料外。

塑封体是对芯片进行封装的部分，由塑封材料固化后形成。通过塑封体对芯片形成包裹作用，从而避免芯片轻易受到外界环境的干扰影响，提高芯片的使用寿命。

本申请一些实施例还提供了一种功率模块，功率模块包括上述的半导体功率器件。

通过综合载片引线框架载片台背面半腐蚀结构设计，在结合功率MOSFET组装工艺、低应力EMC模封技术，充分利用现有的封装生产线设备和物料，可以在不增加产品成本的情况下对产品湿气敏感性等级的关键性能挖掘。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (10)

1.一种载片引线框架，其特征在于，包括：

主体部，具有相对设置的第一表面与第二表面，所述第一表面用于承载芯片，所述第二表面远离边缘的内部设置有呈点状分布的凹陷结构；

引脚部，自所述主体部边缘向外凸伸或者邻近所述主体部设置；

支撑部，自所述主体部边缘向外凸伸，并与所述引脚部位于所述主体部的不同侧。

2.根据权利要求1所述的载片引线框架，其特征在于，所述凹陷结构沿两个相互垂直的方向分布在所述第二表面上。

3.根据权利要求2所述的载片引线框架，其特征在于，所述凹陷结构的分布方向平行于所述主体部的边缘延伸方向。

4.根据权利要求1至3任一项所述的载片引线框架，其特征在于，所述凹陷结构为自所述第二表面朝向所述第一表面凹陷的盲孔。

5.根据权利要求4所述的载片引线框架，其特征在于，沿同一方向分布的所述凹陷结构均匀设置在所述第二表面上。

6.根据权利要求1所述的载片引线框架，其特征在于，各个所述凹陷结构的尺寸彼此相同。

7.根据权利要求1所述的载片引线框架，其特征在于，所述引脚部包括第一类引脚，所述第一类引脚自所述主体部边缘向外凸伸设置。

8.根据权利要求7所述的载片引线框架，其特征在于，所述引脚部还包括第二类引脚，所述第二类引脚邻近所述主体部设置，并与所述第一类引脚分布在所述主体部的相对两侧。

9.一种半导体功率器件，其特征在于，包括芯片、权利要求1至8任一项所述的载片引线框架及塑封体，所述芯片设置在所述载片引线框架的第一表面上，所述塑封体包覆在所述芯片及所述载片引线框架上。

10.一种功率模块，其特征在于，包括权利要求9所述的半导体功率器件。