一种大功率器件的封装结构和方法技术

本发明专利技术提供了一种大功率器件的封装结构和方法，涉及芯片封装技术领域，包括基岛、芯片、塑封体及引脚，基岛上粘接若干芯片，若干芯片之间通过第一金属线连接，基岛上设置弹性材料层，弹性材料层包覆在芯片及第一金属线外围，弹性材料层及基岛外围包覆塑封体，塑封体上开设通孔，通孔一端与塑封体外部连通，通孔另一端延伸至弹性材料层外部，引脚一端嵌埋于塑封体内并通过第二金属线与芯片连接，引脚另一端延伸至塑封体外部。本发明专利技术中，通过弹性材料层覆盖芯片及第一金属线，产品工作时，弹性材料层能够吸收温度循环时因热膨胀系数不匹配而产生的内应力，大幅度降低易分层截面的应力，解决界面分层问题，大幅度提升产品使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率器件的封装结构和方法


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，特别涉及一种大功率器件的封装结构和方法。

技术介绍

[0002]市面上大功率封装结构采用传统的陶瓷封装，其成本较高，目前各家企业都在研究采用塑封料取代陶瓷封装以大幅度降低成本。如图1所示，现有大功率器件的封装结构包括基岛，基岛上通过芯片粘接材料粘接有芯片，芯片通过第一金属线相互连接，芯片通过第二金属线与引脚连接，基岛与引脚构成金属引线框架，环氧塑封料包覆基岛、芯片粘接材料、芯片、第一金属线、第二金属线及部分引脚，但是由于环氧塑封料、芯片以及金属引线框架的热膨胀系数差距比较大，产品使用过程中温度升高，产品内应力较大，产品在经受温度循环考核时只能做到800循环，封装结构会发生界面分层问题，如芯片粘接材料烧结银与环氧塑封料界面分层、芯片与环氧塑封料界面分层、芯片粘接材料与金属基岛界面分层，导致产品电性失效，缩短产品的使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种大功率器件的封装结构和方法，用以解决目前封装结构中环氧塑封料、芯片以及金属引线框架的热膨胀系数差距比较大，产品使用过程中温度升高，产品内应力较大，封装结构会发生界面分层的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种大功率器件的封装结构，包括：基岛、芯片、塑封体及引脚，基岛上粘接若干芯片，若干芯片之间通过第一金属线连接，基岛上设置弹性材料层，弹性材料层包覆在芯片及第一金属线外围，弹性材料层及基岛外围包覆塑封体，塑封体上开设通孔，通孔一端与塑封体外部连通，通孔另一端延伸至弹性材料层外部，引脚一端嵌埋于塑封体内并通过第二金属线与芯片连接，引脚另一端延伸至塑封体外部。
[0005]优选地，弹性材料层采用高绝缘弹性材料制得，弹性材料为聚酰亚胺或硅胶中的任意一种。
[0006]优选地，通孔设置有一个或多个。
[0007]优选地，弹性材料层还包覆第二金属线及引脚靠近第二金属线一端。
[0008]优选地，第二金属线采用Z字形金属线。
[0009]本专利技术还提供了一种大功率器件的封装方法，用于制得上述一种大功率器件的封装结构，包括以下步骤：步骤1：获取基岛及芯片，将芯片粘接在基岛上；步骤2：取第一金属线，将第一金属线两端分别与两个芯片键合连接；步骤3：取第二金属线及引脚，将第二金属线一端与芯片键合连接，将第二金属线另一端与引脚键合连接；步骤4：在芯片及第一金属线外围覆盖弹性材料层；步骤5：在弹性材料层及基岛外围注塑环氧塑封料，制得塑封体，采用一体成型工
艺或激光打孔中任意一种方式制备通孔，通孔制备完成后，制得封装结构。
[0010]优选地，弹性材料层及塑封体均采用注塑装置制得，注塑装置包括料筒，料筒下端设置导流管，导流管呈L型，导流管输出端设置注塑头，注塑头下端呈锥形，注塑头下端设置注塑口，注塑头上方设置保护管，保护管下端与导流管连通，保护管与注塑头同心设置。
[0011]优选地，保护管内设置保护组件，保护组件用于保护注塑头，保护组件包括密封板、推杆，密封板设置在保护管内，密封板与保护管内壁密封滑动连接，密封板上方设置固定板，固定板与保护管内壁固定连接，推杆靠近注塑头一端设置推块，推块呈圆锥状，推杆另一端依次贯穿密封板、固定板，延伸至固定板上方并设置滑动块，推杆分别与密封板、固定板贯穿位置密封滑动连接，固定板与密封板之间设置第一弹簧，固定板与滑动块之间设置第二弹簧，密封板上表面设置若干滑动杆，滑动杆上端贯穿固定板并与固定板贯穿位置滑动连接，保护管上端内壁设置若干固定杆，固定杆位于滑动块上方，固定杆前侧壁通过转轴转动设置滑轮，滑动块与滑动杆之间设置连接绳，连接绳一端与滑动杆上端连接，连接绳另一端绕过滑轮与滑动块上表面连接。
[0012]优选地，推块内设置若干安装孔，安装孔位于推块靠近上端位置，若干安装孔关于推块中心呈环形阵列分布，安装孔内设置第三弹簧，第三弹簧一端与安装孔内壁固定连接，第三弹簧另一端与刮板连接，刮板一端滑动设置在安装孔内，刮板另一端延伸至安装孔外部，刮板竖直截面呈直角梯形状，刮板远离第三弹簧一端设置第一斜面，且刮板上端长度小于刮板下端长度。
[0013]优选地，滑动块外侧壁设置若干卡槽，若干卡槽与若干滑动杆一一对应，保护管内壁设置若干滑动孔，若干滑动孔与若干卡槽一一对应，滑动孔内设置第四弹簧，第四弹簧一端与滑动孔内壁连接，第四弹簧另一端设置卡柱，卡柱与滑动孔内壁滑动连接，卡柱远离第四弹簧一端延伸至卡槽内，卡柱远离第四弹簧一端设置第二斜面，滑动杆上端设置第三斜面，第三斜面与第二斜面相适配。
[0014]本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术提供了一种大功率器件的封装结构和方法，涉及芯片封装
，包括基岛、芯片、塑封体及引脚，基岛上粘接若干芯片，若干芯片之间通过第一金属线连接，基岛上设置弹性材料层，弹性材料层包覆在芯片及第一金属线外围，弹性材料层及基岛外围包覆塑封体，塑封体上开设通孔，通孔一端与塑封体外部连通，通孔另一端延伸至弹性材料层外部，引脚一端嵌埋于塑封体内并通过第二金属线与芯片连接，引脚另一端延伸至塑封体外部。本专利技术中，通过弹性材料层覆盖芯片及第一金属线，产品工作时，由于弹性材料层采用高绝缘弹性材质制成，因此弹性材料层能够吸收产品工作时因热膨胀系数不匹配而产生的内应力，大幅度降低易分层截面的应力，解决封装结构界面分层问题，大幅度提升产品使用寿命，弹性材料层因热膨胀而体积变大，塑封体上的通孔能够吸收因热膨胀变大的弹性材料层，防止塑封体损坏，进一步延长了产品的使用寿命。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。
[0016]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0017]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为现有大功率器件的封装结构示意图；图2为本专利技术中一种大功率器件的封装结构示意图；图3为本专利技术中另一种大功率器件的封装结构示意图；图4为本专利技术中Z字形第二金属线结构示意图；图5为本专利技术中注塑装置结构示意图；图6为本专利技术中保护组件结构示意图；图7为本专利技术图6中A处结构放大示意图；图8为本专利技术图7中B处结构放大示意图；图9为本专利技术中推块处于注塑口外部结构示意图；图10为本专利技术图9中C处结构放大示意图；图11为本专利技术中推块内部结构示意图。
[0018]图中：1、基岛；2、芯片；3、塑封体；4、第一金属线；5、弹性材料层；6、通孔；7、引脚；8、第二金属线；9、料筒；10、导流管；11、注塑头；12、注塑口；13、保护管；14、密封板；15、推杆；16、固定板；17、推块；18、滑动块；19、第一弹簧；20、第二弹簧；21、滑动杆；22、固定杆；23、转轴；24、滑轮；25本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率器件的封装结构，其特征在于，包括：基岛、芯片、塑封体及引脚，基岛上粘接若干芯片，若干芯片之间通过第一金属线连接，基岛上设置弹性材料层，弹性材料层包覆在芯片及第一金属线外围，弹性材料层及基岛外围包覆塑封体，塑封体上开设通孔，通孔一端与塑封体外部连通，通孔另一端延伸至弹性材料层外部，引脚一端嵌埋于塑封体内并通过第二金属线与芯片连接，引脚另一端延伸至塑封体外部。2.根据权利要求1所述的一种大功率器件的封装结构，其特征在于，弹性材料层采用高绝缘弹性材料制得，弹性材料为聚酰亚胺或硅胶中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种大功率器件的封装结构，其特征在于，通孔设置有一个或多个。4.根据权利要求1所述的一种大功率器件的封装结构，其特征在于，弹性材料层还包覆第二金属线及引脚靠近第二金属线一端。5.根据权利要求1所述的一种大功率器件的封装结构，其特征在于，第二金属线采用Z字形金属线。6.一种大功率器件的封装方法，用于制得如权利要求1
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5中任一项所述的一种大功率器件的封装结构，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取基岛及芯片，将芯片粘接在基岛上；步骤2：取第一金属线，将第一金属线两端分别与两个芯片键合连接；步骤3：取第二金属线及引脚，将第二金属线一端与芯片键合连接，将第二金属线另一端与引脚键合连接；步骤4：在芯片及第一金属线外围覆盖弹性材料层；步骤5：在弹性材料层及基岛外围注塑环氧塑封料，制得塑封体，采用一体成型工艺或激光打孔中任意一种方式制备通孔，通孔制备完成后，制得封装结构。7.根据权利要求6所述的一种大功率器件的封装方法，其特征在于，弹性材料层及塑封体均采用注塑装置制得，注塑装置包括料筒，料筒下端设置导流管，导流管呈L型，导流管输出端设置注塑头，注塑头下端呈锥形，注塑头下端设置注塑口，注塑头上方设置保护管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹周，桑林波，陈勇，张怡，孙少林，蔡择贤，王仁怀，雷楚宜，曾文杰，唐朝宁，卢茂聪，
申请(专利权)人：广东气派科技有限公司，
类型：发明
国别省市：