一种半导体器件及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件及制作方法，其中，结构主要包括引线框架、引线框架外侧包裹的塑料壳体、引线框架外壁连接的引脚、引线框架内腔中安装有二者相互电性连接的芯片和二极管FRD；所述引线框架底部密封热压合有导热绝缘铜基树脂热片，导热绝缘铜基树脂热片为铜层和导热绝缘层叠加连接；通过导热绝缘铜基树脂热片同时提供密封和导热，从而将引线框架内腔产生的热量直接散热出。本设计的半导体器件在制作过程中，工艺也方便，采用热压方式，提供高导热的散热路径从芯片到应用端的散热器，而不需要额外的绝缘垫片来实现高功率密度与电气绝缘。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件及制作方法
本专利技术属于电器相关
，尤其涉及一种半导体器件及制作方法。
技术介绍
现有TO-3P(是指目前封装行业一种分立器件标准封装形式的简称)功率半导体器件封装结构采用异形引线框架结构，如图8中，直接在引线框架PAD位上进行固晶，PAD位与产品底部采用同一引线框架载体，无绝缘层进行隔离。缺陷是产品自身没有绝缘隔离，应用时需要在散热器10与产品之间增加导热绝缘垫片9，此种产品结构方案在应用端需要重新增加一块绝缘垫片9，以在产品底部与散热器之间实现导热绝缘，不仅生产效率低、成本高，而且整体导热性与可靠性低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体器件及制作方法，以解决
技术介绍
的问题。为实现上述目的，本专利技术的一种半导体器件及制作方法的具体技术方案如下：一种半导体器件，包括引线框架、引线框架外侧包裹的塑料壳体、引线框架外壁连接的引脚；所述引线框架底部密封热压合有具有导热性的绝缘密封装置，所述绝缘密封装置将密封后的引线框架内腔产生的热量热传递导出。进一步的，所述引线框架底部密封热压合有导热绝缘铜基树脂热片，导热绝缘铜基树脂热片为铜层和导热绝缘层叠加连接；通过导热绝缘铜基树脂热片同时提供密封和导热，从而将密封后的引线框架内腔产生的热量直接散热出。进一步的，所述导热绝缘铜基树脂热片包括至少一个导热绝缘层和铜片。进一步的，所述导热绝缘铜基树脂热片包括从上到下依次层叠的第一高导热绝缘层、第二高导热绝缘层和铜片，且铜片贴合引线框架底部连接。进一步的，所述芯片为IGBT或者MOSFET。进一步的，所述芯片和引线框架之间点焊有锡丝，所述二极管FRD和引线框架之间点焊有锡丝。进一步的，所述引线框架上开设有螺钉孔。进一步的，所述塑料壳体上开设有增加爬电距离的U型槽，且U型槽设置在每两个相邻的引脚之间。一种半导体器件制作方法，包括引线框架内部结构的安装步骤、检查步骤、密封步骤、电镀引脚步骤、切筋印字步骤、电性能测试步骤，所述密封步骤中的连接方式是采用热压合方式，引线框架底部密封热压合有具有导热性的绝缘密封装置，绝缘密封装置将密封后的引线框架内腔产生的热量热传递导出。进一步的，所述密封步骤中的绝缘密封装置为导热绝缘铜基树脂热片；所述密封步骤包括散热片贴附工步、树脂模封工步、后固化工步；其中，散热片贴附工步是指将导热绝缘铜基树脂热片与引线框架进行压合；导热绝缘铜基树脂热片包括第一层为未固化的第一高导热绝缘层作为粘着层，加热后与引线框架进行贴合；第二层为完全固化的第二高导热绝缘层作为高导热绝缘层，第三层的铜片作为载体，多层配合完成密封隔离；其中，树脂模封工步是指使用环氧树脂采用注塑的方式将产品进行包封；其中，后固化工步是指对塑封后的产品进行完全固化。进一步的，所述引线框架内部结构的安装步骤包括塑料壳体、芯片和二极管FRD的安装，其中，将IGBT芯片通过点焊锡丝的方式固定在引线框架上、将FRD芯片通过点焊锡丝的方式固定在引线框架上；且芯片和二极管FRD二者之间通过导线电性连接。进一步的，所述检查步骤包括内观检查和外观检查；其中，内观检查是通过显微镜检查方式对产品半成品内部结构进行缺陷检查；其中，外观检查对电性能测试后的良品进行外观检查。进一步的，所述电镀步骤是指将焊锡用电镀工艺附着在产品引脚上；所述切筋印字步骤是指将产品引脚进行分离，并对产品型号及批次号等信息进行标识。相比较现有技术而言，本专利技术具有以下有益效果：1.采用新的完全隔离封装结构，提供高导热的散热路径从芯片到应用端的散热器，而不需要额外的绝缘垫片来实现高功率密度与电气绝缘。2.减少应用端的零部件使用，减少PCB板的组装工序及工装。3.采用导热绝缘铜基树脂散热片结构，减少了器件在应用端PCB板安装附加的零部件，有效的控制了生产成本。4.在引脚之间采用双槽塑封体结构，增加了产品的爬电距离，使产品适用于最小爬电距离要求为5.1mm的应用场合。附图说明图1为本专利技术结构主视图；图2为本专利技术结构后视图；图3为本专利技术结构导热绝缘铜基树脂热片示意图；图4为本专利技术内部结构示意图；图5为本专利技术结构在压合制作工艺的示意图；图6为本专利技术结构层状叠加图；图7为本专利技术结构产品的工艺流程图；图8为现有技术中的半导体器件使用中示意图。图中标号说明：塑料壳体1、螺钉孔2、导热绝缘铜基树脂热片3、第一高导热绝缘层31、第二高导热绝缘层32、U型槽4、引线框架5、芯片6、二极管FRD7、铝线8、铜片33、绝缘垫片9、散热器10。具体实施方式为了更好地了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图1-8，对本专利技术的理解。如图1-4，该结构由1个IGBT或者MOSFET、1个续流二极管FRD7组成，采用点焊锡丝工艺将芯片6焊接在引线框架PAD部位，引线框架5作为部分电气导线、结构支撑以及散热载体的作用，并使用全AL线焊接的方式实现芯片6电极之间以及与引线框架5之间的电气连接。本设计创新点的结构主要在于：新型功率半导体器件封装结构采用一种完全隔离封装，完全异于常规TO-3P封装结构，该封装结构在引线框架5底部热压合一种导热绝缘铜基树脂散热片3，实现新的完全隔离封装结构，提供高导热的散热路径从芯片6到应用端的散热器，而不需要额外的绝缘垫片来实现高功率密度与电气绝缘，增加产品可靠性及高导热性，省略了应用时散热器10与产品之间的导热绝缘垫片9。其中，导热绝缘铜基树脂热片3结构需要包括至少一个导热绝缘层和铜片33。优选导热绝缘铜基树脂热片3包括从上到下依次层叠的第一高导热绝缘层31、第二高导热绝缘层32和铜片33，且铜片33贴合引线框架5底部连接。导热绝缘铜基树脂散热片3具体结构特性中，优选包括三层，但是不局限三层，本实施例以三层为例，其中，第一层为未固化的第一高导热绝缘层31作为粘着层，加热后与引线框架5进行贴合；第二层为完全固化的第二高导热绝缘层32作为高导热绝缘层，从而实现产品完成隔离；第三层为铜层，例如铜片33，作为载体。本设计的引线框架5采用异形结构，PAD位厚度设计为0.334mm，区别与常规TO-3P引线框架设计厚度为1.5mm，以便与导热绝缘铜基树脂散热片3进行贴合。生产工序的实现：如图6所示，先进行点焊锡丝，再进行焊锡压着，然后进行芯片6贴附，将芯片6与引线框架5之间焊接固定，接着进行全铝线焊接、内观检查，再进行实现完全隔离封装结构的导热绝缘铜基树脂热片3贴附，将导热绝缘铜基树脂热片3与引线框架5进行预热，然后，如图5，将预热好的引线框架5及导热绝缘铜基树脂热片3搬送至压着平台进行压着，最后，进行后段的封装测试。如图7所示，本专利技术的提出制造本产品半导体器件制作方法，具体详细步骤如下：步骤一中“IGBTDB”：将IGBT芯片通过点焊锡丝的方式固定在引线框架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括引线框架(5)、引线框架(5)外侧包裹的塑料壳体(1)、引线框架(5)外壁连接的引脚；/n其特征在于：所述引线框架(5)底部密封热压合有具有导热性的绝缘密封装置，所述绝缘密封装置将密封后的引线框架(5)内腔产生的热量热传递导出。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括引线框架(5)、引线框架(5)外侧包裹的塑料壳体(1)、引线框架(5)外壁连接的引脚；
其特征在于：所述引线框架(5)底部密封热压合有具有导热性的绝缘密封装置，所述绝缘密封装置将密封后的引线框架(5)内腔产生的热量热传递导出。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，具有导热性的绝缘密封装置为导热绝缘铜基树脂热片(3)；引线框架(5)底部密封热压合有导热绝缘铜基树脂热片(3)，导热绝缘铜基树脂热片(3)为铜层和导热绝缘层叠加连接；通过导热绝缘铜基树脂热片(3)同时提供密封和导热，从而将密封后的引线框架(5)内腔产生的热量直接散热出。


3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述导热绝缘铜基树脂热片(3)包括至少一个导热绝缘层和铜片(33)。


4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述导热绝缘铜基树脂热片(3)包括从上到下依次层叠未固化的第一高导热绝缘层(31)、完全固化的第二高导热绝缘层(32)和铜片(33)，且铜片(33)贴合引线框架(5)底部连接。


5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述引线框架(5)内腔中安装有二者相互电性连接的芯片(6)和二极管FRD(7),芯片(6)为IGBT或者MOSFET。


6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述芯片(6)和引线框架(5)之间点焊有锡丝，所述二极管FRD(7)和引线框架(5)之间点焊有锡丝。


7.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述引线框架(5)上开设有螺钉孔(2)。


8.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述塑料壳体(1)上开设有增加爬电距离的U型槽(4)，且U型槽(4)设置在每两个相邻的引脚之间。


9.一种半导体器件制作方法，其特征在于，包括引线框架(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵承贤，李鑫，高红梅，郑义，刘浩，盘伶子，
申请(专利权)人：珠海格力新元电子有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44