一種大功率大電流二極管封裝結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種大功率大電流二極管封裝結構，包括二極管芯片，其特征是：所述二極管芯片上部壓設有扁平方頭，扁平方頭連接有左框架，二極管芯片下部設有右框架，左框架、二極管芯片和右框架安裝于透明環(huán)氧樹脂基板內(nèi)，左框架和右框架末端分別一體連接設有伸出透明環(huán)氧樹脂基板的平腳，平腳的厚度為0.12mm，透明環(huán)氧樹脂基板的高度為1.0mm。本實用新型的有益效果是：產(chǎn)品框架上打破原有常規(guī)0.2mm厚度以上的致式，采用超薄式0.12mm厚度低應力純銅框架，矩陣式新型設計，銅帶高溫性能好，與錫膏焊料粘接性好，耐高溫，匹配性好，收縮率小且尺寸穩(wěn)定，0.12mm厚度已經(jīng)滿足導電導熱性能，且強度好，延展及表面平滑性良好，易于電鍍。
【專利說明】一種大功率大電流二極管封裝結構
[0001](一)

【技術領域】
[0002]本實用新型涉及一種電子元器件，特別涉及一種大功率大電流二極管封裝結構。
[0003](二)

【背景技術】
[0004]電子封裝技術是一個非常重要的關鍵環(huán)節(jié)，它不僅關系到電路性能可靠性和穩(wěn)定性，而且對電路的電性能和熱性能，以及整機的小型化和集成化，均有重要的作用。封裝體是電子元器件外緣，主要功能是為芯片信號的輸入和輸出提供互連；封裝的保護功能很直觀，封裝體保護芯片表面以及連接引線等，使電器或物理等方面相當柔嫩的芯片免受外力損壞及外部環(huán)境的影響。芯片在運行過程中會自行產(chǎn)生熱量，而過高的溫度會縮短芯片的壽命并導致芯片的損壞，因此，芯片的散熱問題就顯得非常的重要，我們可以通過封裝，增加芯片的散熱途徑，提高其散熱能力。同時，封裝可以使芯片的熱膨脹系數(shù)與基板的熱膨脹系數(shù)相匹配，并與外界環(huán)境相隔離。這樣就能緩解由于熱等外部環(huán)境的變化而產(chǎn)生的應力以及由于芯片自發(fā)熱而產(chǎn)生的應力，從而可以防止芯片損壞失效。
[0005]目前，市場上現(xiàn)有的SMA系列基本是普通封裝類型，有打扁引線式SMA封裝，上下單片式SMA封裝，外形尺寸基本沒有做出改進和變型，甚至內(nèi)部結構的封裝仍舊沿用比較傳統(tǒng)的引線釘頭或者凸點接觸焊接形式；局限于外形尺寸和內(nèi)部結構，芯片封裝尺寸大小不斷受限，按照原有設計芯片尺寸僅能封到50多Mil，若需要繼續(xù)大芯片封裝，只能不斷增加產(chǎn)品本體外形尺寸，隨即SMB/SMC進而出現(xiàn)，雖然滿足客戶端的使用要求，但體積、高度等外形的弊端和體型較大、高度無法減薄，致使散熱性不好匹配；相應封裝以后在固化交流交聯(lián)過程中的熱收縮及熱膨脹系數(shù)、熱導率、彈性模量和成本等變得不易控制。
[0006](三)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術的不足，提供了一種耐高溫、匹配性好、收縮率小、尺寸穩(wěn)定、強度高、延展及表面平滑性好、易于電鍍、封裝尺寸范圍廣的大功率大電流二極管封裝結構。
[0008]本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
[0009]一種大功率大電流二極管封裝結構，包括二極管芯片，其特征是:所述二極管芯片上部壓設有扁平方頭，扁平方頭連接有左框架，二極管芯片下部設有右框架，左框架、二極管芯片和右框架安裝于透明環(huán)氧樹脂基板內(nèi)，左框架和右框架末端分別一體連接設有伸出透明環(huán)氧樹脂基板的平腳，平腳的厚度為0.12mm，透明環(huán)氧樹脂基板的高度為1.0mm。
[0010]所述扁平方頭與二極管芯片之間用錫膏焊料焊接。
[0011]所述平腳的寬度為1.30?1.60mm,透明環(huán)氧樹脂基板的寬度為2.40?2.60mm,長度為4.06?4.60mm。
[0012]本實用新型的有益效果是:產(chǎn)品框架上打破原有常規(guī)0.2mm厚度以上的致式，采用超薄式0.12mm厚度低應力純銅框架，矩陣式新型設計，銅帶高溫性能好，與錫膏焊料粘接性好，耐高溫，匹配性好，收縮率小且尺寸穩(wěn)定，0.12mm厚度已經(jīng)滿足導電導熱性能，且強度好，延展及表面平滑性良好，易于電鍍。
[0013](四)【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0015]附圖1為本實用新型的內(nèi)部結構示意圖；
[0016]附圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；
[0017]附圖3為本實用新型的側視結構示意圖；
[0018]附圖4為本實用新型的主視結構示意圖；
[0019]附圖5為本實用新型的仰視結構示意圖；
[0020]圖中，I 二極管芯片，2扁平方頭，3左框架，4右框架，5透明環(huán)氧樹脂基板，6平腳。
[0021](五)

【具體實施方式】
[0022]附圖為本實用新型的一種具體實施例。該實施例包括二極管芯片1，二極管芯片I上部壓設有扁平方頭2，扁平方頭2連接有左框架3，二極管芯片I下部設有右框架4，左框架3、二極管芯片I和右框架4安裝于透明環(huán)氧樹脂基板5內(nèi)，左框架3和右框架4末端分別一體連接設有伸出透明環(huán)氧樹脂基板5的平腳6，平腳6的厚度為0.12mm，透明環(huán)氧樹脂基板5的高度為1.0mm。扁平方頭2與二極管芯片I之間用錫膏焊料焊接。平腳6的寬度為1.30?1.60mm,透明環(huán)氧樹脂基板5寬度為2.40?2.60mm,長度為4.06?4.60mm。
[0023]采用本實用新型的一種大功率大電流二極管封裝結構，采用本體高度為1.0mm的封裝工藝；SMAF1.0使用平腳6底面內(nèi)引出左框架3和右框架4設計，采用扁平方頭2壓二極管芯片I設計，在壓彎過程中有效控制二極管芯片I焊接面積，設計出焊接應力余量，采用免清洗錫膏焊料，自身方頭扁平式框架焊盤加錫膏焊料對二極管芯片I本身有拉正、定位作用，免除了在焊接中出現(xiàn)漂移、偏位弊端；而且在打彎設計中錫膏和扁平方頭2已經(jīng)起到了傳統(tǒng)凸點的效應，滿足了焊接條件的要求；產(chǎn)品框架上打破原有常規(guī)0.2mm厚度以上的致式，采用超薄式0.12mm厚度低應力純銅框架，矩陣式新型設計，銅帶高溫性能好，與錫膏焊料粘接性好，耐高溫，匹配性好，收縮率小且尺寸穩(wěn)定，0.12mm厚度已經(jīng)滿足導電導熱性能，且強度好，延展及表面平滑性良好，易于電鍍。
[0024]采用本實用新型的一種大功率大電流二極管封裝結構，(I)、采用低應力粘片材料:幾乎所有的高性能電子產(chǎn)品都要使用熱膨脹系數(shù)接近Si的陶瓷材料基板。但是，環(huán)氧封裝仍然是今后封裝的主流。今后的粘片材料仍以錫膏焊料為主，雖然它與硅芯片之間的熱膨脹系數(shù)有一定差別，焊接硬化后，芯片易受應力，因此，必須降低焊料的彈性，控制錫膏焊料粉末粒度，以期減小應力。另外，還要降低錫膏焊料的吸濕性，提高粘結性，改善耐熱性，防止封裝后再流焊時發(fā)生裂變。(2)、采用低應力模壓樹脂:模壓成型時，芯片中存在兩種應力，一是樹脂化學反應的收縮應力，二是與硅芯片與框架之間膨脹系數(shù)差引起的熱應力或殘留應力，因而導致封裝裂縫、必須降低模壓樹脂的應力，提高與芯片的粘結力。現(xiàn)在主要用以下兩種方法控制:1、增加低應力調(diào)合劑，降低彈性；2、增加填充齊U，降低框架膨脹率。(3)、特色的矩陣式料片設計:SMAF1.0采用多排矩陣式引線框架，該引線框架以高密度化、低重量化為目標，開發(fā)了 12行矩陣式引線框架，這種設計方案極大限度提高了框架材料利用率；改變塑封料流道的注塑方式，有效降低單位塑封料的使用，提高塑封料的利用率并降低生產(chǎn)成本；封裝單元內(nèi)部結構設計:內(nèi)引腳及散熱片上開通孔增強塑封料與框架表面的結合力，提高產(chǎn)品可靠性。與傳統(tǒng)料片框架成本減少33%，人工下降20%,焊接產(chǎn)能提升260%，壓模一次成型產(chǎn)能提高200%，平均每K成本下降66%。(4)、芯片貼裝、塑封工藝:用芯片錫膏焊料粘膠針轉移式的工藝過程如下:將芯片錫膏焊料放置于錫膏盤內(nèi)，設計大數(shù)量芯片吸盤并將吸盤置于底板固定位置處，將矩陣式框架排布至框架定位板，然后用自動拾片機(機械手)將錫膏焊料轉移至框架定位板芯片貼裝焊盤位置處，隨后機械手將芯片精確地放置到芯片焊盤的粘結劑上面。對于大芯片，誤差〈25微米，角誤差〈0.3°。對15到30微米厚的粘結劑，壓力在5N/cm2。芯片放置不當，會產(chǎn)生一系列問題:如空洞造成高應力；錫膏焊料在引腳上造成搭橋現(xiàn)象，引起內(nèi)連接問題；錫膏焊料偏位，使得一邊引應力大，一邊引線應力小，因此為了找準芯片位置，進一步提高生產(chǎn)能力，降低前期良率損失，采用底板定位、芯片吸盤、框架定位板精定位設計，有效降低成品率下降。
[0025]采用本實用新型的一種大功率大電流二極管封裝結構，SMAF1.0封裝比傳統(tǒng)SMA封裝本體厚度尺寸減薄1.4?1.5mm，隨著SMT貼裝技術的發(fā)展，客戶應用端不斷為了縮小PCB板的體積，進而縮小各種系統(tǒng)及電子分離器件的體積，SMAF1.0體現(xiàn)出了輕、薄、短、小的外形特色設計，它體積小，貼裝平腳設計，可焊接、安裝和修理更換，高度小，易于貼裝，電性能和散熱性好，焊接封裝失效率低，是實現(xiàn)和替代同類產(chǎn)品、實現(xiàn)高密度化、微型化安裝較為理想的新封裝形式、完全滿足了貼裝要求的需要。
[0026]采用本實用新型的一種大功率大電流二極管封裝結構，SMAF1.0可封裝芯片尺寸小到30mil，大至72mil ;涉及GPP和SKY尺寸范圍內(nèi)全系列芯片，無論STD、HER、FR、SF，還是低VF，大電流SKY，均在設計范圍之內(nèi)。隨著電子封裝技術繼續(xù)朝著超小型的方向發(fā)展，出現(xiàn)了與芯片尺寸大小相同的超小型封裝形式，低成本、高質(zhì)量、短交貨期、外形尺寸符合國際標準也是小型化的必須條件。SMAF1.0適應高發(fā)熱，由于客戶端需求的功耗愈來愈大，封裝的熱阻也會因為尺寸的縮小而增大，電子機器的使用環(huán)境復雜，從空調(diào)環(huán)境、家庭環(huán)境、地下環(huán)境到強烈爆炸環(huán)境等，因而必須適應高溫條件，解決封裝的散熱，保證長期工作的穩(wěn)定性和可靠性。SMAF1.0以其小型化、薄型化封裝，提高T j溫度、扁平貼裝引腳內(nèi)部引出的封裝方式都是為了提高封裝的散熱性能。
【權利要求】
1.一種大功率大電流二極管封裝結構，包括二極管芯片(1)，其特征是:所述二極管芯片(I)上部壓設有扁平方頭(2)，扁平方頭(2)連接有左框架(3)，二極管芯片(I)下部設有右框架(4)，左框架(3)、二極管芯片(I)和右框架(4)安裝于透明環(huán)氧樹脂基板(5)內(nèi)，左框架(3)和右框架(4)末端分別一體連接設有伸出透明環(huán)氧樹脂基板(5)的平腳(6)，平腳(6)的厚度為0.12mm，透明環(huán)氧樹脂基板(5)的高度為1.0mm。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種大功率大電流二極管封裝結構，其特征是:所述扁平方頭(2)與二極管芯片(I)之間用錫膏焊料焊接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種大功率大電流二極管封裝結構，其特征是:所述平腳(6)的寬度為1.30?1.60mm，透明環(huán)氧樹脂基板(5)寬度為2.40?2.60mm，長度為4.06?4.60mmo
【文檔編號】H01L29/861GK204067374SQ201420417871
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】邱和平 申請人:陽信金鑫電子有限公司