一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构及设计方法，结构，包括塑封体；所述塑封体的两个高压外引脚或端子之间设置有U型缺口，所述U型缺口内设置有凸斜柱结构；设计方法包括：确定U型缺口的位置和尺寸；在U型缺口底部向高压外引脚方向设计一个Y方向的凸斜柱结构，确定凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸；将凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸定位于塑封体的分型面；凸斜柱结构的三个侧面按照5～15

【技术实现步骤摘要】
一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构及设计方法


[0001]本专利技术涉及封装结构
，具体涉及一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构及设计方法。

技术介绍

[0002]在半导体封装结构设计中，通常在塑封体边缘的两个高压外引脚或端子之间设置增加爬电距离的结构设计，即在塑封体边缘设置U型缺口的结构设计，参见图1所示，其中X方向的爬电距离决定于高压外引脚根部之间的直线距离，一旦确定外引线的宽度及外引线之间的间距，则固定了X方向的爬电距离。
[0003]目前增加爬电距离的通行做法将Y方向缺口尺寸增大，但是简单地通过Y方向增大爬电距离，往往牺牲Y方向框架基岛(又称载片台)尺寸Y1，参见图1中加大H尺寸后的Y1尺寸，同步减小搭载的芯片Y方向最大尺寸及芯片面积，尤其针对功率器件或功率模块，框架或基板的基岛(又称载片台)Y方向尺寸及基岛面积，决定了能够承载最大功率芯片尺寸及面积，也决定了功率器件最大功率大小。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的问题是：提供一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构及设计方法，能够在不牺牲Y方向框架基岛尺寸的前提下增加总爬电距离，从而使高压功率器件或模块达到更长的工作寿命。
[0005]本专利技术为解决上述问题所提供的技术方案为：一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构，包括塑封体；所述塑封体的两个高压外引脚或端子之间设置有U型缺口，所述U型缺口内设置有凸斜柱结构。
[0006]优选的，所述凸斜柱结构的X和Y方向最大尺寸位于塑封体的分型面位置。通过将凸斜柱结构的X和Y方向最大尺寸设置在塑封体的分型面位置，有利于塑封脱模。
[0007]优选的，所述凸斜柱结构从塑封体的分型面分别向塑封体正面和背面Z方向延伸。
[0008]优选的，所述凸斜柱结构的三个侧面按照5～15
°
的拔模角度分别向塑封体正面和背面Z方向延伸，呈金字塔型。
[0009]优选的，所述凸斜柱结构为金字塔形、圆锥体形或者是梯形结构。
[0010]本专利技术还公开了一种如上述任意一项所述的一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构的设计方法，所述方法包括：
[0011]确定U型缺口的位置和尺寸；
[0012]在U型缺口底部向高压外引脚方向设计一个Y方向的凸斜柱结构，
[0013]确定凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸；
[0014]将凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸定位于塑封体的分型面；
[0015]凸斜柱结构的三个侧面按照5～15
°
的拔模角度设计，凸斜柱结构从塑封体的分型面分别向塑封体的正面和背面Z方向延伸，其截面积尺寸逐渐缩小。
[0016]优选的，确定U型缺口的位置和尺寸包括：
[0017]根据半导体高压器件或模块的最小爬电距离P值要求，再根据封装规则确定U型缺口在X方向的开口尺寸；
[0018]将U型缺口底部边缘线与框架内引线内边缘线设定在同一位置，即U型缺口在Y方向尺寸为图2中所示Y2值，从而保持框架基岛Y方向尺寸不变。
[0019]优选的，确定凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸包括：
[0020]根据爬电距离最小要求值P减去相邻高压外引脚根部之间距离值X1，获得计算值P1＝P
‑
X1；
[0021]将P1值除以2为传统U型缺口Y方向尺寸P2；
[0022]计算出的值P2减去框架内引线内边缘到塑封体下边缘之间的距离Y2，获得H值；
[0023]设定凸斜柱结构Y方向尺寸h值大于H/2，且h值的最大尺寸不能超过塑封体下边缘线；
[0024]根据塑封模具设计规则和加工能力确定凸斜柱结构在X方向尺寸X3值。
[0025]优选的，若H值小于等于零，则设计出的传统U型缺口也不牺牲框架基岛Y方向尺寸。
[0026]优选的，凸斜柱结构在X方向尺寸X3值小于或等于U型缺口X方向尺寸X2的三分之一。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点是：本专利技术能够在不牺牲Y方向框架基岛尺寸的前提下增加总爬电距离，从而使高压功率器件或模块达到更长的工作寿命。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0029]图1是现有爬电距离的封装结构设计；
[0030]图2是增加爬电距离的凸斜柱结构设计；
[0031]图3是增加爬电距离的凸斜柱结构3D示意图；
[0032]图4是增加凸斜柱结构后的爬电距离值示意图；
[0033]图5是封装方法流程；
[0034]图6是图3中A处的放大示意图。
[0035]附图标注：1、塑封体，2、U型缺口，3、高压外引脚，4、凸斜柱结构，5、框架内引线，6、框架基岛，7、分型面。
具体实施方式
[0036]以下将配合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须
具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本专利技术的具体保护范围。
[0038]此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本专利技术描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0039]在本专利技术中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本专利技术中的具体含义。
[0040]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0041]还应当理解，在此本专利技术实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术实施例。如在本专利技术实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0042]本专利技术的具体实施例如附图所示，参见本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构，包括塑封体；其特征在于，所述塑封体的两个高压外引脚或端子之间设置有U型缺口，所述U型缺口内设置有凸斜柱结构。2.根据权利要求1所述的一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构，其特征在于，所述凸斜柱结构的X和Y方向最大尺寸位于塑封体的分型面位置。3.根据权利要求1所述的一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构，其特征在于，所述凸斜柱结构从塑封体的分型面分别向塑封体正面和背面Z方向延伸。4.根据权利要求1所述的一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构，其特征在于，所述凸斜柱结构的三个侧面按照5～15
°
的拔模角度分别向塑封体的正面和背面Z方向延伸，呈金字塔型。5.根据权利要求1所述的一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构，其特征在于，所述凸斜柱结构为金字塔形、圆锥体形或者是梯形结构。6.一种如权利要求1
‑
5任意一项所述的一种保持基岛尺寸且增加爬电距离的结构的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：确定U型缺口的位置和尺寸；在U型缺口底部向高压外引脚方向设计一个Y方向的凸斜柱结构，确定凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸；将凸斜柱结构在X和Y方向最大尺寸定位于塑封体的分型面；凸斜柱结构的三个侧面按照5～15
°
的拔模角度设计，凸斜柱结构从塑封体的分型面分别向塑封体的正面和背...

【专利技术属性】
技术研发人员：石海忠，朱锦辉，邬雯莹，
申请(专利权)人：江西万年芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：