一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其成型方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其成型方法，所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括包括散熱片框架和引線框架，所述散熱片框架連有散熱片，所述引線框架的芯片座上貼有芯片，所述散熱片和芯片通過(guò)結(jié)合材連接在一起，所述引線框架設(shè)有第一管腳，所述散熱片框架上設(shè)有第二管腳和第三管腳。所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法將第二管腳、第三管腳設(shè)置在散熱片上面，第一管腳與芯片座底部電極相連接，為電流輸入端；散熱片框架上的3個(gè)第二管腳與芯片上表面電極相連接，為電流輸出端；散熱片框架上的第三管腳焊接導(dǎo)線，為電流控制端，大大減少了導(dǎo)線的應(yīng)用，減少了作業(yè)流程加速了散熱；注塑成型后，半導(dǎo)體雙面均露出膠體，實(shí)現(xiàn)雙面散熱，提高半導(dǎo)體的散熱功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，半導(dǎo)體器件的集成度越來(lái)越高，而且其存儲(chǔ)量、信號(hào)處理速度和功率急速發(fā)展，但體積卻越來(lái)越小，這一趨勢(shì)加速了半導(dǎo)體集成電路的高速發(fā)展。其中，引線框架是半導(dǎo)體集成電路的骨架，引線框架作為集成電路或分立器件的芯片載體，是一種借助于鍵合金絲實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部電路引出端與外引線的電氣連接，形成電氣回路的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，它起到了和外部導(dǎo)線連接的橋梁作用。引線框架主要由兩部分組成:芯片座和引腳。其中芯片座在封裝過(guò)程中位芯片提供機(jī)械支撐，而引腳則是連接芯片到封裝外的電學(xué)通路。引線框架的功能是顯而易見(jiàn)的，首先它起到了封裝電子器件的支撐作用，同時(shí)防止樹(shù)脂在引線間突然涌出，為塑料提供支撐；其次它使芯片連接到基板，提供了芯片線路板的電及熱通道。集成電路在使用時(shí)，不可避免的會(huì)產(chǎn)生熱量，尤其是功耗較大的電路，產(chǎn)生的熱量就更加大，因此在工作時(shí)就要求引線框架必須具有很好的導(dǎo)熱性，否則在工作中就會(huì)由于熱量較大且不能及時(shí)發(fā)散出去而燒壞芯片。引線框架的主要功能是為集成電路芯片提供機(jī)械支撐載體，并且作為導(dǎo)電介質(zhì)連接集成電路外部電路，傳送電信號(hào)，以及與封裝材料一起，向外散發(fā)芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。
[0003]現(xiàn)有導(dǎo)線框架通過(guò)散熱片來(lái)進(jìn)行散熱，但缺點(diǎn)是由于芯片上管腳過(guò)多，造成熱量散發(fā)過(guò)慢，同時(shí)現(xiàn)有導(dǎo)線框架與散熱片的結(jié)合還有很多其他缺陷，比如:結(jié)合不精確、效率低下等。
[0004]中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)CN201629305U中公開(kāi)了一種引線框架的散熱封裝結(jié)構(gòu)，包括一引線框架及散熱片，其特征在于:所述引線框架四周開(kāi)設(shè)有通孔與所述通孔配合在散熱片上開(kāi)設(shè)有凸塊，所述引線框架及散熱片經(jīng)通孔與凸塊沖壓卡合連接。所述封裝結(jié)構(gòu)通過(guò)凸塊沖壓卡合連接這種方式，散熱功能有限。
[0005]中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)CN202394951U中公開(kāi)了集成電路引線框架散熱片，本實(shí)用新型的集成電路引線框架散熱片，在片體底面中部設(shè)一個(gè)凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)與凹槽匹配一致的鑲件，在鑲件的外表面上鍍銀層。所述集成電路引線框架散熱片散熱功能有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu),一種構(gòu)造清晰簡(jiǎn)潔、散熱功能良好的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)；本發(fā)明同時(shí)提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的成型方法，一種至少實(shí)現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造清晰簡(jiǎn)潔、散熱功能良好的成型方法。
[0007]本發(fā)明首先提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括散熱片框架和引線框架，所述散熱片框架連有散熱片，所述引線框架的芯片座上貼有芯片，所述散熱片和芯片通過(guò)結(jié)合材連接在一起，所述引線框架設(shè)有第一管腳，所述散熱片框架上設(shè)有第二管腳和第三管腳。[0008]其中，所述引線框架上4個(gè)第一管腳與芯片座底部電極相連接，為電流輸入端；散熱片框架上的3個(gè)第二管腳與芯片上表面電極相連接，為電流輸出端；散熱片框架上的第三管腳焊接導(dǎo)線，為電流控制端。
[0009]較佳地，為控制引線框架和散熱片框架的精確位置疊合，所述引線框架上設(shè)有定位槽，所述散熱片框架上設(shè)有定位腳。
[0010]較佳地，為了將芯片座和散熱片與相對(duì)應(yīng)的框架連接及提高連接強(qiáng)度，所述引線框架和散熱片框架上分別設(shè)有第一連桿和第二連桿。
[0011]本發(fā)明同時(shí)提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其包括以下步驟:
準(zhǔn)備引線框架:所述引線框架的芯片座四周設(shè)有半蝕刻區(qū)，第一管腳連接芯片座，將芯片座電極直接導(dǎo)通第一管腳，所述第一管腳上設(shè)有第一爬錫孔，所述引線框架上還設(shè)有定位槽和第一連桿；
焊接芯片:使用結(jié)合材在芯片座上面焊接芯片；
準(zhǔn)備散熱片框架:所述散熱片框架上設(shè)有第二管腳和第三管腳，第二管腳和第三管腳上皆設(shè)有第二爬錫孔，所述散熱片框架上還設(shè)有第二連桿和定位腳，所述散熱片框架上連有散熱片；
芯片焊接散熱片:使用結(jié)合材將散熱片與芯片焊接，同時(shí)散熱片框架上的定位腳插入到引線框架上的定位槽內(nèi)；
焊線:使用導(dǎo)線將第三管腳與芯片連接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通；
載入治具烘烤:將焊線后的半導(dǎo)體放入治具，然后送入烤箱烘烤，烘烤后結(jié)合材固化，進(jìn)而半導(dǎo)體整體高度確定；
注塑成型:在引線框架背面貼上一次膠膜，從而在注塑的時(shí)候半導(dǎo)體上表面和膠膜表面貼合在磨具的上下表面，進(jìn)而成型后雙表面均路出膠體；
電鍍:將裸露在膠體外的第一管腳、第二管腳、第三管腳和引線框架上鍍上錫層，此時(shí)，第一爬錫孔和第二爬錫孔也會(huì)鍍上錫層；
切腳成型:使用模具將多余的引線框架和散熱片框架、第一連桿、第二連桿切除，同時(shí)將第一管腳、第二管腳和第三管腳多余部分切除。
[0012]較佳地，所述散熱片框架上設(shè)有用來(lái)平衡散熱片站立在芯片上的支撐腳。
[0013]較佳地，為了防止在安裝時(shí)無(wú)法區(qū)分各個(gè)管腳的腳位將半導(dǎo)體裝反，，所述引線框架上設(shè)有腳位識(shí)別孔。
[0014]其中，為了注塑時(shí)能夠牢牢鎖住樹(shù)脂，所述引線框架及散熱片框架上設(shè)有背面半蝕刻區(qū)和正面半蝕刻區(qū)。
[0015]更佳地，為增加第一管腳、第二管腳和第三管腳切除多余部分后盡可能多的含有錫層，在切除第一管腳、第二管腳和第三管腳時(shí)切割位置為第一爬錫孔和第二爬錫孔處。
[0016]更佳地，為增加焊接效率，在芯片焊接散熱片時(shí)，每次焊接時(shí)一枚引線框架焊接100顆散熱片。
[0017]本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
I)將第二管腳、第三管腳設(shè)置在散熱片上面，減少了導(dǎo)線的使用減少了作業(yè)流程加速了散熱，同時(shí)減少了第二連桿的使用，解決了后續(xù)注塑成型及第二連桿切割問(wèn)題。
[0018]2)第一管腳與芯片座底部電極相連接，為電流輸入端；散熱片框架上的3個(gè)第二管腳與芯片上表面電極相連接，為電流輸出端；散熱片框架上的第三管腳焊接導(dǎo)線，為電流控制端；大大減少了導(dǎo)線的應(yīng)用，進(jìn)而減少熱量的損耗。
[0019]3)注塑成型后，半導(dǎo)體雙面均露出膠體，實(shí)現(xiàn)雙面散熱，提高半導(dǎo)體的散熱功能。
[0020]4)通過(guò)定位槽和定位腳，能夠精確控制引線框架和散熱片框架的位置疊合。
[0021]5)第一爬錫孔和第二爬錫孔的設(shè)置，使得切腳成型后側(cè)壁上的錫層能夠保留下來(lái)，提高了半導(dǎo)體與電路板焊接的可靠性。
[0022]6)通過(guò)散熱片凸出高度、治具壓緊后烘烤以及引線框架貼膠膜等工藝有效的防止了溢膠的發(fā)生及芯片的破裂。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明引線框架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明引線框架側(cè)視圖；
圖4是本發(fā)明半散熱片框架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明散熱片框架側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例1
參考圖1至圖5，一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其包括以下步驟:
準(zhǔn)備引線框架1:所述引線框架I的芯片座21四周設(shè)有半蝕刻區(qū)23，第一管腳22連接芯片座21，將芯片座21電極直接導(dǎo)通第一管腳22，所述第一管腳22上設(shè)有第一爬錫孔24，所述引線框架I上還設(shè)有定位槽25、腳位識(shí)別孔26和第一連桿27 ；
焊接芯片3:使用結(jié)合材5在芯片座21上面焊接芯片3 ；
準(zhǔn)備散熱片框架2:所述散熱片框架2上設(shè)有背面半蝕刻區(qū)41和正面半蝕刻區(qū)42，同時(shí)設(shè)有第二管腳43和第三管腳44，第二管腳43和第三管腳44上皆設(shè)有第二爬錫孔45，所述散熱片框架2上還設(shè)有第二連桿46、支撐腳47和定位腳48，所述散熱片框架2上連有散熱片4 ；
芯片3焊接散熱片4:使用結(jié)合材5將散熱片4與芯片3焊接，同時(shí)散熱片框架2上的定位腳48插入到引線框架I上的定位槽25內(nèi)；
焊線:使用導(dǎo)線將第三管腳44與芯片3連接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通；
載入治具烘烤:將焊線后的半導(dǎo)體放入治具，然后送入烤箱烘烤，烘烤后結(jié)合材固化，進(jìn)而半導(dǎo)體整體高度確定； 注塑成型:在引線框架I背面貼上一次膠膜，從而在注塑的時(shí)候半導(dǎo)體上表面和膠膜表面貼合在磨具的上下表面，進(jìn)而成型后雙表面均路出膠體；
電鍍:將裸露在膠體外的第一管腳22、第二管腳43、第三管腳44和引線框架I上鍍上錫層，此時(shí)，第一爬錫孔24和第二爬錫孔45也會(huì)鍍上錫層；
切腳成型:使用模具將多余的引線框架I和散熱片框架2、第一連桿27、第二連桿46切除，同時(shí)將第一管腳22、第二管腳43和第三管腳44多余部分切除。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括散熱片框架和引線框架，所述散熱片框架連有散熱片，所述引線框架的芯片座上貼有芯片，所述散熱片和芯片通過(guò)結(jié)合材連接在一起，其特征是，所述引線框架設(shè)有第一管腳，所述散熱片框架上設(shè)有第二管腳和第三管腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征是，所述引線框架上4個(gè)第一管腳與芯片座底部電極相連接，為電流輸入端；散熱片框架上的3個(gè)第二管腳與芯片上表面電極相連接，為電流輸出端；散熱片框架上的第三管腳焊接導(dǎo)線，為電流控制端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征是，所述引線框架上設(shè)有定位槽，所述散熱片框架上設(shè)有定位腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征是，所述引線框架和散熱片框架上分別設(shè)有第一連桿和第二連桿。
5.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其特征是，其包括以下步驟: 準(zhǔn)備引線框架:所述引線框架的芯片座四周設(shè)有半蝕刻區(qū)，第一管腳連接芯片座，將芯片座電極直接導(dǎo)通第一管腳，所述第一管腳上設(shè)有第一爬錫孔，所述引線框架上還設(shè)有定位槽和第一連桿； 焊接芯片:使用結(jié)合材在芯片座上面焊接芯片； 準(zhǔn)備散熱片框架:所述散熱片框架上設(shè)有第二管腳和第三管腳，第二管腳和第三管腳上皆設(shè)有第二爬錫孔，所述散熱片框架上還設(shè)有第二連桿和定位腳，所述散熱片框架上連有散熱片； 芯片焊接散熱片:使用結(jié)合材將散熱片與芯片焊接，同時(shí)散熱片框架上的定位腳插入到引線框架上的定位槽內(nèi)； 焊線:使用導(dǎo)線將第三管腳與芯片連接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通； 載入治具烘烤:將焊線后的半導(dǎo)體放入治具，然后送入烤箱烘烤，烘烤后結(jié)合材固化，進(jìn)而半導(dǎo)體整體高度確定； 注塑成型:在引線框架背面貼上一次膠膜，從而在注塑的時(shí)候半導(dǎo)體上表面和膠膜表面貼合在磨具的上下表面，進(jìn)而成型后雙表面均路出膠體； 電鍍:將裸露在膠體外的第一管腳、第二管腳、第三管腳和引線框架上鍍上錫層，此時(shí)，第一爬錫孔和第二爬錫孔也會(huì)鍍上錫層； 切腳成型:使用模具將多余的引線框架和散熱片框架、第一連桿、第二連桿切除，同時(shí)將第一管腳、第二管腳和第三管腳多余部分切除。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其特征是，所述散熱片框架上設(shè)有用來(lái)平衡散熱片站立在芯片上的支撐腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其特征是，所述引線框架上設(shè)有腳位識(shí)別孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其特征是，所述散熱片框架上設(shè)有背面半蝕刻區(qū)和正面半蝕刻區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其特征是，在切除第一管腳、第二管腳和第三管腳時(shí)切割位置為第一爬錫孔和第二爬錫孔處。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)成型方法，其特征是，在芯片焊接散熱片時(shí)，每次焊接時(shí)一枚引線框架焊接100顆散熱片。
【文檔編號(hào)】H01L23/495GK103531551SQ201310443963
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】曹周 申請(qǐng)人:杰群電子科技（東莞）有限公司