CN2255100Y - 安装面绝缘型功率器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半导体器件，它主要是在现有结构中设置了导热绝缘层及底板，导热绝缘层位于热沉与底板之间，热沉钎焊在该导热绝缘层上，而导热绝缘层则钎焊在底板上，从而使本实用新型具有结构设计合理、热阻值低、可靠性高及使用寿命长等优点。
Description
本实用新型涉及一种半导体器件，特别是一种安装面绝缘型功率器件，它只适用于功率为80瓦至300瓦的器件。
在目前公开使用的大功率器件(半导体器件)中，其封装置主要采用塑封或金属封装形式，其结构如图1、图2所示，该功率器件主要由一块芯片1′、热沉2′、引脚3′、铅丝4′及外壳5′组成，芯片1′通过钎焊固定于热沉2′上，该热沉2′是一块具有必要重量的高导热率金属。同时，利用超声波，将铅丝4′焊接在芯片1′和引脚3′之间，从而完成电极引出功能，引脚3′为三只以下，可以是三只，也可以是两只，最后，通过外壳5′将所有部件封固起来，并造出所需的外型，该外壳5′即模塑料。使用时，引脚3′按功能需要被连接到所需的电路中去，器件本身则通过安装孔固定到表面积足够大的散热器上，由于热沉2′是和芯片1′某一电极相连的，故在大多数情况下，需采取辅助的绝缘措施，用40至75微米的云母片(导热率为0.0059瓦/厘米.开尔文)或涤纶薄膜(导热率为0.0025瓦/厘米.开尔文)涂覆导热硅脂后贴装于功率管与散热器之间，这样做虽然解决了绝缘问题，但在界面处引入了额外的接触和传导热阻，理论及实践都证明，其增额可达30％-70％不等，这导致了实际耗散功率下降，可靠性降低；此外，要求散热器表面平直高较高，否则不易于降低接触热阻；又由于绝缘片要以人工方式安装，并暴露在外，易损坏，产生击穿漏电等故障。
本实用新型的目的是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、热阻值低、可靠性高且不易损坏的安装面绝缘型功率器件。
本实用新型所提出的目的可以通过以下技术方案来实现：本实用新型在外壳内还设置有导热绝缘层及底板，导热绝缘层位于热沉及底板之间，热沉钎焊在该导热绝缘层上，而导热绝缘层则钎焊在底板上。
附图说明如下：
图1为现有技术中功率器件的主视(局部剖)图。
图2为现有技术中功率器件的侧视(剖视)图。
图3为本实用新型的主视图(局部剖)。
图4为本实用新型的侧视图(剖视)。
下面本实用新型将结合附图、并通过实施例来进一步详述。
参见图3、图4，本实用新型主要是在现有技术的基础上，为降低器件的总热阻及增大器件的实际耗散功率，并提高器件的可靠性和简化操作，增加了导热绝缘层6，其封装在外壳5内，并将其置于底板7上。本实用新型包括一块芯片1、热沉2、引脚3、铅丝4、导热绝缘层6和底板7，导热绝缘层6位于热沉2与底板7之间，热沉2钎焊在该导热绝缘层6上，而导热绝缘层6则钎焊在底板7上。芯片1钎焊在热沉2上，该芯片1只有一块，铅丝4完成芯片1和引脚4间的电连接，从而完成电极的引出功能，引脚4为三只以下，可以是两只，也可以是三只；在此外，底板7的作用类似于热沉2，但由于该底板7是导热绝缘层6、热沉2及芯片1的共同承载体，所以取之为底板。
工作时，芯片1中产生的热量被热沉2迅速吸收并沿平面横向扩散开去，然后穿过导热绝缘层6至底板2，底板2再次将热量沿横向扩散，以最大表面积的形式通过安装界面，以便很好地导热，但底板7都是电绝缘的。
本实用新型的芯片1可采用双极型晶体管、场效应晶体管、肖特基二极管芯片及正或负温度系数热敏电阻；热沉2可采用铜及铜合金，厚度可在1-4毫米之间，面积约为1-6厘米2；导热绝缘层6的面积与所使用的热沉2的面积相当，厚度在0.4-1毫米之间，可以是氧化铝陶瓷薄片、氮化铝薄片，莫来石薄片等；底板7材料可选用铜合金、铁、铝等，其面积比所用热沉2大20％-60％。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：1、结构设计合理，由于采用了导热绝缘层及底板结构，无需用额外的绝缘手段，可将器件本身直接固定到外散热器上，工艺简单、可靠性高；2、热阻对比测试表明，在稳态条件上，本实用新型结构比现有结构的热阻值低30％左右，使用效果好；3、由于设计的结构合理，故其散热好、使用寿命长。
Claims (1)
1、一种安装面绝缘型功率器件，包括芯片、热沉、引脚、铝丝及外壳，芯片钎焊固定于热沉上，铝丝固定在芯片与引脚之间，其中芯片只有一块，引脚为三只以下，其特征在于：在外壳(5)内还设置有导热绝缘层(6)及底板(7)，导热绝缘层(6)位于热沉(2)与底板(7)之间，热沉(2)钎焊在该导热绝缘层(6)上，而导热绝缘层(6)则钎焊在底板(7)上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95225350 CN2255100Y (zh) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 安装面绝缘型功率器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95225350 CN2255100Y (zh) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 安装面绝缘型功率器件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2255100Y true CN2255100Y (zh) | 1997-05-28 |
Family
ID=33871842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 95225350 Expired - Fee Related CN2255100Y (zh) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 安装面绝缘型功率器件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2255100Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107611108A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-19 | 西安龙腾新能源科技发展有限公司 | 功率半导体单管的封装方法 |
-
1995
- 1995-10-26 CN CN 95225350 patent/CN2255100Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107611108A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-19 | 西安龙腾新能源科技发展有限公司 | 功率半导体单管的封装方法 |
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