CN220796717U - 半包型封装体 - Google Patents
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Abstract
半包型封装体。涉及半导体技术领域。包括：金属板，尾端设有向下弯折的集电极引脚；芯片，负极与所述金属板的底面固定连接；发射极引脚，位于所述集电极引脚的一侧；首端通过键合线一与所述芯片的发射极电性连接，尾端向上弯曲；基极引脚，位于所述集电极引脚的另一侧；首端通过键合线二与所述芯片的基极电性连接，尾端向上弯曲；塑封体，设置在所述金属板上，并将所述芯片、发射极引脚的首端和基极引脚的首端包裹；所述金属板的顶面外露在塑封体的外侧。本实用新型不仅进一步提升了器件散热性能，同时便于搭载不同规格的散热器，提高散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及半包型封装体。
背景技术
在半导体大功率应用领域，传统的插件器件能最大限度地利用外加的散热片，非常高效地将芯片内部产生的热量散出芯片之外，让芯片能够工作在一个大功率的场景里面。
随着物联网、5G、云计算等技术的不断发展和演进，万物互联的设备越来越多，器件应用厂商更倾向于把整个设备的功率密度做得越来越小，或者说在同样的机架尺寸或者同样的安装尺寸里面，要传递的功率耗散越来越大，这两大发展需求都在迫使功率器件不仅要用更少的独立散热片，同时还需要把更多的热量均匀地散布到整个设备以外。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种结构紧凑、高效散热的半包型封装体。
本实用新型的技术方案是：
半包型封装体，包括：
金属板，尾端设有向下弯折的集电极引脚；
芯片，负极与所述金属板的底面固定连接；
发射极引脚，位于所述集电极引脚的一侧；首端通过键合线一与所述芯片的发射极电性连接，尾端向上弯曲；
基极引脚，位于所述集电极引脚的另一侧；首端通过键合线二与所述芯片的基极电性连接，尾端向上弯曲；
塑封体，设置在所述金属板上，并将所述芯片、发射极引脚的首端和基极引脚的首端包裹；所述金属板的顶面外露在塑封体的外侧。
具体的，所述塑封体的首端下方设有斜切面。
具体的，所述塑封体的斜切面与水平面之间的夹角为α角；
所述集电极引脚中部弯折部与水平面的引脚为β角；
mgcosαμ1＜mgsinα；
mgcosβμ2＜mgsinβ；
cosβsinβ＜cosαsinα；
0°＜α＜90°，0°＜β＜90°，其中m为器件质量（kg）,g为重力系数（9.8N/kg），α为大倾角（°），β为折弯角度（°），μ1为塑封体摩擦系数，μ2为折弯引脚的摩擦系数。
具体的，所述金属板的外侧中部设有向外凸出的延伸部。
具体的，所述金属板水平固定设置在PCB板上，所述PCB板上设有镂空部；
所述塑封体位于镂空部内；
所述金属板的首端、发射极引脚的尾端和基极引脚的尾端分别与PCB板固定连接。
具体的，所述金属板的顶面设有与之贴合的散热器。
本实用新型包括尾端设有集电极引脚的金属板、设置在金属板上的芯片、与金属板电性连接的发射极引脚和基极引脚；金属板的顶面呈一平面，塑封体从金属板的侧部向下延伸，将芯片、发射极引脚的首端和基极引脚的首端包裹其内；金属板的顶面外露在塑封体的外侧，不仅进一步提升了器件散热性能，同时便于搭载不同规格的散热器，提高散热效率。
附图说明
图1是封装体与PCB连接状态的立体结构示意图，
图2是封装体的立体结构示意图，
图3是金属板顶面的立体结构示意图，
图4是金属板底面的立体结构示意图，
图5是封装体中α角和β角位置示意图，
图6是封装体中α角处受力分析示意图，
图7是封装体中β角处受力分析示意图，
图8是现有技术一结构示意图，
图9是现有技术二结构示意图；
图中100是金属板，110是集电极引脚，120是延伸部，
200是芯片，
300是发射极引脚，
400是基极引脚，
500是塑封体，510是斜切面，
600是PCB板，
700是散热器。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、 “下”、 “左”、 “右”、 “竖直”、“水平”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，而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。在本实用新型的描述中，除非另有说明， “多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接 ；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型如图1-9所示；
半包型封装体，包括：
金属板100，尾端设有向下弯折的集电极引脚110；
芯片200，负极通过焊料与所述金属板100的底面固定连接；
发射极引脚300，位于所述集电极引脚110的一侧；首端通过键合线一与所述芯片200的发射极电性连接，尾端向上弯曲；
基极引脚400，位于所述集电极引脚110的另一侧；首端通过键合线二与所述芯片200的基极电性连接，尾端向上弯曲；
塑封体500，设置在所述金属板100上，并将所述芯片200、发射极引脚300的首端和基极引脚400的首端包裹；所述金属板100的顶面外露在塑封体500的外侧。
塑封体500结构进一步优化1，所述塑封体500的首端下方设有斜切面510。
参照图5-7所示，所述塑封体500的斜切面510与水平面（图中参考线0°）之间的夹角为α角（图中大倾角α）；
所述集电极引脚110中部弯折部与水平面的引脚为β角（图中折弯角度β）；
mgcosαμ1＜mgsinα；
mgcosβμ2＜mgsinβ；
cosβsinβ＜cosαsinα；
0°＜α＜90°，0°＜β＜90°，其中m为器件质量（kg）,g为重力系数（9.8N/kg），α为大倾角（°），β为折弯角度（°），μ1为塑封体500摩擦系数，μ2为折弯引脚的摩擦系数。
塑封体500放置于PCB板600镂空部的上方，斜切面510与PCB板600镂空部的内侧边缘接触，通过自重自动滑入预设位置，从而提高装配的精度和效率。
塑封体500结构进一步优化2，所述金属板100的外侧中部设有向外凸出的延伸部120，提高与塑封体500连接的可靠性。
进一步提升封装体使用散热性能，所述金属板100水平固定设置在PCB板600上，所述PCB板600上设有镂空部；
所述塑封体500位于镂空部内，进一步提高器件散热区域；
所述金属板100的首端、发射极引脚300的尾端和基极引脚400的尾端分别与PCB板600固定连接。
所述金属板100的顶面设有与之贴合的散热器700。
增设散热器700，较好的提成器件的散热性能；金属板100的顶面外露而且为一平面，可以根据需求加大散热器700尺寸而不会掉落；同时集成度高，外加散热器700不占用PCB板600的尺寸。
图7、图8分别为封装体与PCB板常规设置结构，通过仿真测试测得：
| 图1结构 | 图8结构 | 图9结构 | |
| 结温 | 97.02℃ | 99.2℃ | 143.8℃ |
| 壳温 | 90.3℃ | 92.5℃ | 133.1℃ |
对比可以看出，本实用新型结温、壳温比均低于图8、图9的温度，同时具备贴装能力，集成度较高，将成为未来的主流发展方向。
对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：
（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；
以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.半包型封装体，其特征在于，包括：
金属板，尾端设有向下弯折的集电极引脚；
芯片，负极与所述金属板的底面固定连接；
发射极引脚，位于所述集电极引脚的一侧；首端通过键合线一与所述芯片的发射极电性连接，尾端向上弯曲；
基极引脚，位于所述集电极引脚的另一侧；首端通过键合线二与所述芯片的基极电性连接，尾端向上弯曲；
塑封体，设置在所述金属板上，并将所述芯片、发射极引脚的首端和基极引脚的首端包裹；所述金属板的顶面外露在塑封体的外侧。
2.根据权利要求1所述的半包型封装体，其特征在于，所述塑封体的首端下方设有斜切面。
3.根据权利要求1所述的半包型封装体，其特征在于，所述塑封体的斜切面与水平面之间的夹角为α角；
所述集电极引脚中部弯折部与水平面的引脚为β角；
mgcosαμ1＜mgsinα；
mgcosβμ2＜mgsinβ；
cosβsinβ＜cosαsinα；
0°＜α＜90°，0°＜β＜90°，其中m为器件质量，g为重力系数，α为大倾角，β为折弯角度，μ1为塑封体摩擦系数，μ2为折弯引脚的摩擦系数。
4.根据权利要求1所述的半包型封装体，其特征在于，所述金属板的外侧中部设有向外凸出的延伸部。
5.根据权利要求1所述的半包型封装体，其特征在于，所述金属板水平固定设置在PCB板上，所述PCB板上设有镂空部；
所述塑封体位于镂空部内；
所述金属板的首端、发射极引脚的尾端和基极引脚的尾端分别与PCB板固定连接。
6.根据权利要求1所述的半包型封装体，其特征在于，所述金属板的顶面设有与之贴合的散热器。
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