一種貼片封裝的低壓降功率二極管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種貼片封裝的低壓降功率二極管，包括塑封體、紫銅載片、紫銅引腳，塑封體內封裝有芯片，芯片底面通過錫焊層焊接在紫銅載片上，芯片正面通過錫焊層焊接在紫銅引腳上，紫銅載片的部分區(qū)域、紫銅引腳的部分區(qū)域均嵌入到塑封體內，其中，紫銅載片遠離芯片的一側與塑封體的背面齊平，紫銅引腳從塑封體向外延長生長有2個引腳頭。本實用新型的優(yōu)點在于：小體積：體積尺寸與目前貼片的SMC封裝接近，但載片能夠容納的芯片尺寸比SMC大約1/5以上，是TO220AB體積的1/10；大功率：功率可以做到SMC的2倍以上，熱阻比SMC低1/3以上；通過燒結工藝降低器件的空洞率，減少器件的發(fā)熱量。
【專利說明】一種貼片封裝的低壓降功率二極管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子元器件二極管，具體是指一種貼片封裝的低壓降功率二極管。
【背景技術】
[0002]隨著蘋果、三星的智能手機、平板電腦等終端產品的大功率、大電流、微型化和高效率的需求，對采用的功率器件提出了小體積、大功率、低壓降、低溫升和低功耗的要求。傳統(tǒng)的功率二極管通常封裝形式T0220AB外形，其缺點是體積較大，成本較高，無法應用與較小體積的終端產品；同樣貼片的SMA、SMB、SMC等小封裝產品，它們存在功率較小、應力較大和溫升較聞的缺點。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種貼片封裝的低壓降功率二極管，可以解決低溫升和低功耗的要求。
[0004]本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現:一種貼片封裝的低壓降功率二極管，包括塑封體、紫銅載片、紫銅引腳，塑封體內封裝有芯片，芯片底面通過錫焊層焊接在紫銅載片上，芯片正面通過錫焊層焊接在紫銅引腳上，紫銅載片的部分區(qū)域、紫銅引腳的部分區(qū)域均嵌入到塑封體內，其中，紫銅載片遠離芯片的一側與塑封體的背面齊平，紫銅引腳從塑封體向外延長生長有2個引腳頭。
[0005]本實用新型專利研發(fā)的產品體積介于封裝形式T0220AB和封裝形式SMA、SMB、SMC二者之間，上述結構的器件正向壓降降低1/3以上，應用中器件溫升比SMA、SMB、SMC降低5-10°C，克服了小體積大應力的缺點，提高了器件和終端產品的可靠性，可廣泛應用與大功率、微型化等終端產品需求。
[0006]本實用新型的設計原理為:塑封體塑封內部的器件，使其達到絕緣和導熱的效果，紫銅載片作為主散熱部分、同時也作為二極管的一個引腳。紫銅引腳作為二極管的另外的一個引腳。傳統(tǒng)的二極管也具備這樣的結構，但區(qū)別在于，傳統(tǒng)的二極管的引腳，即上述紫銅引腳部分采用焊線(鋁絲)連接的方式將載片與芯片連接，即傳統(tǒng)的二極管的引腳通過一根或2根的鋁線導電連接到芯片上，這種方式即焊線工藝，焊線工藝是芯片與鋁線連接，而本實用新型采用的是燒結工藝，燒結工藝是芯片與銅帶或管腳直接連接，這兩種方式的區(qū)別在于，前者在塑封過程中，容易由于塑封過程的壓力將內部的鋁引線壓斷或變形，因此生產出來的產品成為了次品或可靠性存在隱患，同時更重要的是，前者的引腳相對承擔散熱作用較小，僅僅具備一個引線的作用，而本實用新型采用后者的燒結工藝處理，即直接將紫銅引腳用錫焊層焊接在芯片上，這種方式可以擴大紫銅引腳的面積，一般比常規(guī)的結構面積大3-5倍，這樣紫銅引腳的應力需求也得到滿足，同時，增大面積后的紫銅引腳也可以充當散熱的部件使用，使得紫銅引腳具備了新的功能。另外本實用新型中的紫銅載片設置也與傳統(tǒng)的結構不同，本實用新型采用半嵌入的方式進行設置，即紫銅載片遠離芯片的一側與塑封體的背面齊平，這樣可以盡可能的增加紫銅載片暴露的區(qū)域，提高散熱面積，而傳統(tǒng)的結構采用的是貫穿式的結構，即載片構成塑封體側面后與芯片底面連接，該結構的優(yōu)點是提高載片的固定牢固程度，但同時增加了塑封體的氣孔數，該結構極為有利與塑封體內的氣孔生成，而本實用新型在塑封體生成的過程中，相對于塑封體直接澆筑在載片表面，因此澆筑塑封體的過程中塑封體原料的流動時連續(xù)的，因此氣孔的生產也比前者的結構少很多，通過該結構的改造，可以提高整個器件的散熱結構，因此本實用新型中的芯片可以選用大功率的型號，同時體積也可以縮小而不影響散熱需求。
[0007]紫銅引腳從塑封體向外延長生長有2個引腳頭，而傳統(tǒng)的二極管只具備一個引頭，這點，本實用新型從應力和散熱需求考慮，在增大散熱表面積的同時也不會影響應力的需求。
[0008]優(yōu)選的，紫銅引腳增大面積的具體方式為:紫銅引腳主要由位于芯片正面上方并與芯片正面焊接的紫銅焊接板以及與紫銅焊接板連接的散熱板，且散熱板和紫銅焊接板構成引腳散熱板，引腳散熱板在芯片正面方向的投影T形，散熱板遠離紫銅焊接板的一側生長出2個凸起，這2個凸起構成2個引腳頭。
[0009]優(yōu)選的，為了保證紫銅引腳的穩(wěn)固性，紫銅焊接板位于芯片正面正上方區(qū)域部分設置有通孔，該通孔內填充滿錫焊層。在通孔內填充滿錫焊層，相對于對紫銅引腳設置了一個定位螺釘的作用。
[0010]優(yōu)選的，引腳頭的一側面與塑封體的背面齊平。
[0011]優(yōu)選的，芯片在芯片正面方向的投影為P，紫銅載片在芯片正面方向的投影為Q，Q大于P。
[0012]Q的值為二倍P的值至4倍P的值。
[0013]本實用新型適用于大功率的肖特基、快恢復二極管。
[0014]本實用新型中的紫銅載片的面積增大約1/5以上，芯片可以選用低壓降產品。燒結工藝是選擇錫膏作為芯片與銅帶形式的紫銅引腳、紫銅載片的連接，錫膏作為液體在其熔點狀態(tài)下不容易產品空洞；器件發(fā)熱除功率產生熱量外，其熱量不容易通過空洞傳出也是其原因。錫膏即錫焊層。
[0015]本實用新型的優(yōu)點在于:小體積:體積尺寸與目前貼片的SMC封裝接近，但載片能夠容納的芯片尺寸比SMC大約1/5以上，是T0220AB體積的1/10 ;大功率:功率可以做到SMC的2倍以上，熱阻比SMC低1/3以上；通過燒結工藝降低器件的空洞率，減少器件的發(fā)熱量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型整體示意圖。
[0017]圖2為本實用新型正面示意圖。
[0018]圖3為本實用新型背面示意圖。
[0019]圖中的附圖標記分別表示為:1、紫銅引腳，2、錫焊層，3、塑封體，4、紫銅載片，5、芯片。
【具體實施方式】[0020]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0021]實施例1:
[0022]如圖1至圖3所示。
[0023]一種貼片封裝的低壓降功率二極管，包括塑封體3、紫銅載片4、紫銅引腳1，塑封體3內封裝有芯片5，芯片5底面通過錫焊層2焊接在紫銅載片4上，芯片5正面通過錫焊層2焊接在紫銅引腳I上，紫銅載片4的部分區(qū)域、紫銅引腳I的部分區(qū)域均嵌入到塑封體3內，其中，紫銅載片4遠離芯片5的一側與塑封體3的背面齊平，紫銅引腳I從塑封體3向外延長生長有2個引腳頭。
[0024]本實用新型專利研發(fā)的產品體積介于封裝形式T0220AB和封裝形式SMA、SMB、SMC二者之間，上述結構的器件正向壓降降低1/3以上，應用中器件溫升比SMA、SMB、SMC降低5-10°C，克服了小體積大應力的缺點，可廣泛應用與大功率、微型化等終端產品需求。
[0025]本實用新型的設計原理為:塑封體3塑封內部的器件，使其達到絕緣和導熱的效果，紫銅載片4作為主散熱部分、同時也作為二極管的一個引腳。紫銅引腳I作為二極管的另外的一個引腳。傳統(tǒng)的二極管也具備這樣的結構，但區(qū)別在于，傳統(tǒng)的二極管的引腳，即上述紫銅引腳部分采用線電連接的方式與芯片連接，即傳統(tǒng)的二極管的引腳通過一根或2根的導線導電連接到芯片上，這種方式即焊線工藝，焊線工藝是芯片與鋁線連接，而本實用新型采用的是燒結工藝，燒結工藝是芯片與銅帶或管腳直接連接，這兩種方式的區(qū)別在于，前者在塑封過程中，容易由于塑封的壓力將內部的鋁引線壓斷，因此生產出來的產品成為了次品，同時更重要的是，前者的引腳不能承擔散熱作用，僅僅具備一個引線的作用，而本實用新型采用后者的燒結工藝處理，即直接將紫銅引腳I用錫焊層2焊接在芯片上，這種方式可以擴大紫銅引腳I的面積，一般比常規(guī)的結構面積大3-5倍，這樣紫銅引腳I的應力需求也得到滿足，同時，增大面積后的紫銅引腳I也可以充當散熱的部件使用，使得紫銅引腳I具備了新的功能。另外本實用新型中的紫銅載片4設置也與傳統(tǒng)的結構不同，本實用新型采用半嵌入的方式進行設置，即紫銅載片4遠離芯片5的一側與塑封體3的背面齊平，這樣可以盡可能的增加紫銅載片4暴露的區(qū)域，提高散熱面積，而傳統(tǒng)的結構采用的是貫穿式的結構，即載片構成塑封體側面后與芯片底面連接，該結構的優(yōu)點是提高載片的固定牢固程度，但同時增加了塑封體的氣孔數，該結構極為有利與塑封體內的氣孔生成，而本實用新型在塑封體生成的過程中，相對于塑封體直接澆筑在載片表面，因此澆筑塑封體的過程中塑封體原料的流動時連續(xù)的，因此氣孔的生產也比前者的結構少很多，通過該結構的改造，可以提高整個器件的散熱結構，因此本實用新型中的芯片可以選用大功率的型號，同時體積也可以縮小而不影響散熱需求。
[0026]紫銅引腳I從塑封體3向外延長生長有2個引腳頭，而傳統(tǒng)的二極管只具備一個引頭，這點，本實用新型從應力和散熱需求考慮，在增大散熱表面積的同時也不會影響應力的需求。
[0027]優(yōu)選的，紫銅引腳I增大面積的具體方式為:紫銅引腳I主要由位于芯片5正面上方并與芯片5正面焊接的紫銅焊接板以及與紫銅焊接板連接的散熱板，且散熱板和紫銅焊接板構成引腳散熱板，引腳散熱板在芯片5正面方向的投影T形，散熱板遠離紫銅焊接板的一側生長出2個凸起，這2個凸起構成2個引腳頭。[0028]優(yōu)選的，為了保證紫銅引腳I的穩(wěn)固性，紫銅焊接板位于芯片5正面正上方區(qū)域部分設置有通孔，該通孔內填充滿錫焊層2。在通孔內填充滿錫焊層2，相對于對紫銅引腳I設置了一個定位螺釘的作用。
[0029]優(yōu)選的，引腳頭的一側面與塑封體的背面齊平。
[0030]優(yōu)選的，芯片5在芯片5正面方向的投影為P，紫銅載片4在芯片5正面方向的投影為Q，Q大于P。
[0031]Q的值為二倍P的值至4倍P的值。
[0032]本實用新型適用于大功率的肖特基、快恢復二極管。
[0033]本實用新型中的紫銅載片的面積增大約1/5以上，芯片可以選用低壓降產品。燒結工藝是選擇錫膏作為芯片與銅帶形式的紫銅引腳、紫銅載片的連接，錫膏作為液體在其熔點狀態(tài)下不容易產品空洞；器件發(fā)熱除功率產生熱量外，其熱量不容易通過空洞傳出也是其原因。錫膏即錫焊層2。
[0034]本實用新型成品的封裝標準參數為:
[0035]在測試條件為IR=200UA下，擊穿電壓/VR≥45V。
[0036]在測試條件為VR=45V下，反向漏電流/IR ≤ 100UA。
[0037]在測試條件為IF=IOA下，正向壓降/VF ≤ 0.42V。
[0038]正向峰值浪涌電流/IFSM≥300A。
[0039]如上所述，則能很好的實現本實用新型。
【權利要求】
1.一種貼片封裝的低壓降功率二極管，其特征在于:包括塑封體(3)、紫銅載片(4)、紫銅引腳(1)，塑封體(3)內封裝有芯片(5)，芯片(5)底面通過錫焊層(2)焊接在紫銅載片(4)上，芯片(5)正面通過錫焊層(2)焊接在紫銅引腳(I)上，紫銅載片(4)的部分區(qū)域、紫銅引腳(I)的部分區(qū)域均嵌入到塑封體(3)內，其中，紫銅載片(4)遠離芯片(5)的一側與塑封體(3)的背面齊平，紫銅引腳(I)從塑封體(3)向外延長生長有2個引腳頭。
2.根據權利要求1所述的一種貼片封裝的低壓降功率二極管，其特征在于，紫銅引腳(I)主要由位于芯片(5)正面上方并與芯片(5)正面焊接的紫銅焊接板以及與紫銅焊接板連接的散熱板，且散熱板和紫銅焊接板構成引腳散熱板，引腳散熱板在芯片(5)正面方向的投影T形，散熱板遠離紫銅焊接板的一側生長出2個凸起，這2個凸起構成2個引腳頭。
3.根據權利要求2所述的一種貼片封裝的低壓降功率二極管，其特征在于，紫銅焊接板位于芯片(5)正面正上方區(qū)域部分設置有通孔，該通孔內填充滿錫焊層(2)。
4.根據權利要求1所述的一種貼片封裝的低壓降功率二極管，其特征在于，引腳頭的一側面與塑封體的背面齊平。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的一種貼片封裝的低壓降功率二極管，其特征在于，芯片(5)在芯片(5)正面方向的投影為P，紫銅載片(4)在芯片(5)正面方向的投影為Q，Q大于P。
6.根據權利要求5所述的一種貼片封裝的低壓降功率二極管，其特征在于，Q的值為二倍P的值至4倍P的值。
【文檔編號】H01L23/367GK203521400SQ201320617480
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權日:2013年10月9日
【發(fā)明者】李科, 蔡少峰 申請人:四川立泰電子有限公司