一种模块化封装半导体防浪涌器件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种模块化封装半导体防浪涌器件，包括且不限于TVS、TSS器件，包含功能芯片、电极和引脚，其由功能芯片和电极封装成独立的功能模块，由二个以上的独立的模块进行组合构成模块化封装半导体防浪涌器件。本实用新型专利技术因先完成独立模块化的封装，对独立模块进行焊接组成功能性结构，根据需求进行二次塑封。本实用新型专利技术可以满足市场对于体积有要求的大功率半导体防浪涌器件的需求，由于不使用预制的框架，有效降低了器件的体积，缩小了占板面积和器件高度；产品可靠性高，工艺参数稳定；功能性模块为分离封装的，应用更方便、灵活。

A kind of modular package semiconductor anti surge device

【技术实现步骤摘要】
一种模块化封装半导体防浪涌器件
本技术涉及半导体防浪涌器件的
，尤其是一种模块化封装半导体防浪涌器件，以满足市场对于体积有要求的大功率半导体防浪涌器件的需求。
技术介绍
浪涌（electricalsurge），就是瞬间出现超出稳定值的峰值，它包括浪涌电压和浪涌电流。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有：雷击、电力线搭接、汽车抛负载等等。雷击浪涌发生时，以雷击为中心1.5~2KM范围内，都可能产生危险的过电压。雷击引起（外部）电涌的特点是单相脉冲型，能量巨大。外部电涌的电压在几微秒内可从几百伏快速升高至20000V，可以传输相当长的距离，瞬间电涌可高达20000V，瞬间电流可达10000A。对电子设备的会造成极大的伤害。我们在设备设计时（尤其是户外设备）都需要考虑对浪涌的防护，半导体防浪涌器件是防浪涌器件的重要组成部分。半导体防浪涌器件有：瞬态电压抑制器(TransientVoltageSuppressors，简称TVS)、半导体放电管（ThyristorSurgeSuppresser，简称TSS）等等。瞬态电压抑制器(TransientVoltageSuppressors，简称TVS)是一种普遍使用的过压保护器件，它具有响应快，大通流，体积小，漏电流小，可靠性高等优点，是一种必不可少的保护类器件。半导体放电管（ThyristorSurgeSuppresser，简称TSS）,是一种开关型的过电压保护器件，具有精确导通、快速响应、浪涌吸收能力强、可靠性高等特点；半导体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。用于保护敏感易损的电路，使之免遭雷电和突波的冲击而造成的损坏。随着社会的进步，电子设备对可靠性的要求，体积的要求，性能的要求都达到了及其苛刻的地步。对防浪涌器件，尤其是大通流（例如1.2/50μs电压波形-8/20μs电流波形3KA等级TVS器件）防浪涌器件的要求越来越高。传统的大通流防浪涌器件受到工艺条件的限制体积厚度会变得很大，如，塑封需使用刻蚀框架或冲压框架等预制框架，且量产稳定性差，可靠性会无法满足要求。所以本技术开发了一种模块化塑封封装技术。具有大通流、小型化、工艺稳定、高可靠性、良率高、生产效率高、美观等优点来满足未来的发展趋势。
技术实现思路
为了解决传统半导体防浪涌器件，尤其是大功率半导体防浪涌器件占版面积大、可靠性差、高度高、工艺不稳定，电压固定不灵活的问题，本技术所要解决的问题是：提出一种模块化封装半导体防浪涌器件。本技术技术问题通过下述技术方案实现：一种模块化封装半导体防浪涌器件，包括且不限于TVS、TSS器件，包含功能芯片、电极和引脚，其中，由功能芯片和电极封装成独立的功能模块，由二个以上的独立的模块进行组合构成模块化封装半导体防浪涌器件。在上述方案基础上，还包括由电极和/或引脚构成的非功能模块，其中，所述的电极、引脚为金属连接层。其中，由二个或二个以上功能芯片串联而成功能性结构。一种58V耐压的TVS防浪涌器件，由二个结构相同、功能相同的29V工作电压TVS芯片和上、下金属电极层构成的功能模块一、二，以及上、下连接组件模块堆叠封装构成。一种87V耐压的TVS防浪涌器件，由三个结构相同、功能相同的29V工作电压TVS功能模块一、二、三与上、下连接组件模块堆叠封装构成。本技术模块化封装半导体防浪涌器件可通过下述步骤制备：先完成独立模块化的制造或者封装，对各个独立模块进行组合、连接，组成功能性结构，根据需求进行二次塑封，至少包括下述步骤：功能模块制造：先完成独立模块化的封装，对由半导体功能芯片及其电极构成的功能模块进行独立的封装，构成独立的功能模块；对二个以上的独立模块进行组合、焊接，构成模块化封装半导体防浪涌器件。在上述方案基础上，对起到引出引脚、电路连接类其他作用的组件进行独立封装，构成独立的非功能模块。本技术制备中，电路连接不需使用焊接、打线工艺，使用电镀、植球、蒸发生长、磁控溅射生长工艺中的一种或者几种来实现。各独立模块之间进行组合连接的方式包括：真空焊接、回流焊接、波峰焊工艺中的一种或者几种。对独立的功能模块连接后，对包括功能模块和非功能模块的模块化封装半导体防浪涌器件进行再次的塑封。本技术中，模块包括功能性结构模块，和非功能性结构组件。功能性结构模块由半导体芯片塑封后构成，塑封不使用预制框架（比如刻蚀框架，冲压框架）。而使用（包括却不限于）电镀、植球、蒸发生长、磁控溅射生长等工艺做电极的引出。非功能性结构组件为不包含半导体芯片的部分构成。起到引出引脚，电路连接等其他作用的组件。独立的模块进行组合连接，连接方式可以但是不限于使用真空焊接的，回流焊接、波峰焊接等方法进行连接。独立模块组合连接后根据实际要求进行再次的塑封等操作。本技术的积极效果：由于含有芯片的功能性结构模块不使用预制的框架这样会把体积做到很小，有效降低了器件的体积，有效缩小了占PCB板面积和器件高度；由于器件制备工艺先将芯片进行一次塑封，之后再进行连接以及二次塑封等工艺，故可靠性高，工艺参数稳定。功能性模块为分离封装的，可以对其进行不同组合得到不同性能的器件，应用更方便、灵活。附图说明图1为58V耐压的TVS防浪涌器件封装结构示意图；图2为58V耐压的TVS防浪涌器件的功能模块一封装示意图；图3为58V耐压的TVS防浪涌器件的功能模块二封装示意图；图4为58V耐压的TVS防浪涌器件的非功能上连接组件模块封装示意图；图5为58V耐压的TVS防浪涌器件的非功能下连接组模块封装示意图；图6为87V耐压的TVS防浪涌器件按三功能模块与上、下连接组件的模块堆叠封装示意图；图7为87V耐压的TVS防浪涌器件的功能模块一封装示意图；图8为87V耐压的TVS防浪涌器件的功能模块二封装示意图；图9为87V耐压的TVS防浪涌器件的功能模块三封装示意图；图10为87V耐压的TVS防浪涌器件的非功能上连接模块封装示意图；图11为87V耐压的TVS防浪涌器件的非功能下连接模块封装示意图；图12为实施例3再次封装的76V耐压的防浪涌器件结构示意图；图13为76V耐压的防浪涌器件功能模块一封装结构示意图；图14为76V耐压的防浪涌器件功能模块二封装结构示意图；图15为76V耐压的防浪涌器件功能模块三封装结构示意图；图16为76V耐压的防浪涌器件功能模块一至三堆叠封装结构示意图；图17为实施例4再封装58V耐压的TSS防浪涌器件结构示意图；图18为58V耐压的TSS防浪涌器件功能模块一封装结构示意图；图19为58V耐压的TSS防浪涌器件功能模块二封装结构示意图；图20为58V耐压的TSS防浪涌器件功能模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化封装半导体防浪涌器件，包括且不限于TVS、TSS器件，包含功能芯片、电极和引脚，其特征在于，由功能芯片和电极封装成独立的功能模块，由二个以上的独立的模块进行组合构成模块化封装半导体防浪涌器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化封装半导体防浪涌器件，包括且不限于TVS、TSS器件，包含功能芯片、电极和引脚，其特征在于，由功能芯片和电极封装成独立的功能模块，由二个以上的独立的模块进行组合构成模块化封装半导体防浪涌器件。


2.根据权利要求1所述的模块化封装半导体防浪涌器件，其特征在于，还包括由电极和/或引脚构成的非功能模块，其中，所述的电极、引脚为金属连接层。


3.根据权利要求1或2所述的模块化封装半导体防浪涌器件，其特征在于，由二个以上功能芯片串...

【专利技术属性】
技术研发人员：单少杰，苏海伟，魏峰，范炜盛，王帅，张英鹏，赵鹏，范婷，郑彩霞，
申请(专利权)人：上海维安半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31