以塑封料部分取代引线框架材料的器件制造技术

以塑封料部分取代引线框架材料的器件属于半导体器件技术领域。现有技术器件的固定部、芯片部的厚度尺寸以及固定部的长度尺寸偏大，铜材消耗量大，器件重量、电镀面积随之增大。本实用新型专利技术的固定部的厚度小于１．２ｍｍ、大于０．４ｍｍ，芯片部的厚度为１．２～１．３ｍｍ；或者固定部和芯片部的厚度相同且小于１．２ｍｍ、大于０．４ｍｍ；塑封体从管脚根部一直延伸至固定部的端部，并将固定部塑封，固定部与塑封层的总厚度为１．８～２．８ｍｍ。本实用新型专利技术应用于ＴＯ－２２０系列半导体器件制造领域。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种以塑封料部分取代引线框架材料的TO-220器件，属于半导体器件技 术领域。
技术介绍
根据中华人民共和国原电子工业部标准SJ/T10585-94， TO-220引线框架的结构如图1所 示，引线框架主体由固定部l、芯片部2、中间管脚3构成，另外与中间管脚3两侧还有两个 侧管脚4，三者并列排布。固定部1和芯片部2为一个连续整体的两部分，厚度相同，厚度 范围为1.2~1.3im。芯片部2为等腰梯形。中间管脚3、固定部l、芯片部2三者连为一体。 中间管脚3和两个侧管脚4厚度为0.5~0.6 mm。侧管脚4在后续的封装工艺中由塑封体5将其 与引线框架主体连为一体，见图2所示。引线框架各部分的材质均为铜。与固定部l的几何 中心同心，有一个固定孔6。为了防止中间管脚3发生与其他器件的导通， 一种方案是在固 定孔6中镶嵌绝缘圈7，避免固定螺丝与固定部2之间电接触。另一种方案见图3所示，引 线框架主体由加长固定部8、分立芯片部9组成，并且为两个独立部分，陶瓷片10将二者隔 离。虽然中间管脚3依然与分立芯片部9相连，但是，不再与加长固定部8导通。应用该方 案制作的器件被命名为TO-220S。由于上述方案中的中间管脚3的厚度与固定部1、芯片部2、 加长固定部8、分立芯片部9的厚度不同，因此，引线框架加工用材均为异型材。上述器件 被塑封后需要对暴露的金属表层电镀，包括中间管脚3、侧管脚4伸出塑封体5外的部分、 固定部l的表面、芯片部2的底面、加长固定部8的底面和固定孔6部分的表面。
技术实现思路
现有技术存在的问题有，器件的固定部、芯片部的厚度尺寸以及固定部的长度尺寸偏大， 铜材消耗量大，器件重量、电镀面积随之增大；绝缘圈7的采用不仅使这种器件增加了附件， 也增加了加工工序；TO-220S的方案铜材消耗量进一步大幅度增加，同时器件的结构复杂、 加工成本上升。为了降低现有TO-220系列器件的铜材消耗、降低加工成本，我们设计了一种 以塑封料部分取代引线框架材料的器件。本技术是这样实现的，固定部的厚度小于1.2咖、大于0.4 mm，芯片部的厚度为1.2~1.3 ;或者固定部和芯片部的厚度相同且小于1.2皿、大于0.4iran;塑封体从管脚根部一直延伸 至固定部的端部，并将固定部塑封，固定部与塑封层的总厚度为1.8 2.8tnra。上述方案所产生的技术效果在于，应用于TO-220引线框架，由于固定部或/和芯片部厚度的减小，塑封层的形成，这一以塑代铜的措施使得每个器件的铜材消耗降低20 50%。应用 于TO-220S，效果更为明显。由于固定部完全塑封，无须采用绝缘圈即可避免固定螺丝造成 的导通，减少了工序。也由于固定部完全塑封，电镀面积减小。固定部厚度的减小对固定强 度的影响因塑封层的形成以及固定部与塑封层的总厚度相对于现有固定部厚度的提高而得到 弥补，另外，由于塑封体延伸至整个固定部，降低了二者接触端面出现缝隙的可能性，从而 改善了器件强度和防水能力。由于器件散热能力主要取决于芯片部，进一步说主要取决于芯 片部底面面积，但是，芯片部底面面积并未因本技术所采取的技术措施而改变，所以， 器件散热能力受到的影响可以忽略，这一点也为所进行的计算机模拟实验所验证。附图说明图1是现有TO-220引线框架俯视图。图2是现有TO-220引线框架沿A-A方向剖面主视 图，该图同时表示塑封体、绝缘圈的结构和位置。图3是现有TO-220S引线框架示意图，该 图同时表示塑封体、起绝缘和导热作用的陶瓷片在器件中的位置。图4本技术引线框架 采用异型材制作、固定部厚度减小并被完全塑封方案示意图。图5是本技术引线框架采 用同型材制作、固定部和芯片部厚度减小且固定部被完全塑封方案示意图，该图兼做摘要附 图。图6是本技术引线框架采用同型材制作、固定部和芯片部厚度减小且被完全塑封方 案示意图，该图同时表示起绝缘和导热作用的陶瓷片在器件中的位置。图7本技术引线 框架采用异型材制作、固定部厚度减小且长度縮短并被完全塑封方案示意图。图S是本实用 新型引线框架采用同型材制作、固定部和芯片部厚度减小且固定部长度縮短、固定部被完全 塑封方案示意图。具体实施方式方案一见图4所示，引线框架采用异型材制作，固定部1的厚度小于1.2皿、大于0.4 mm，固定部1被塑封体5完全塑封，固定部l与塑封层ll的总厚度为1.8 2.8mm，芯片部2 的厚度为1.2 1.3mrn，固定部1与芯片部2连为一体，芯片部2的底面是器件底面的一部分。方案二见图5所示，引线框架采用同型材制作，固定部1和芯片部2厚度相同且小于 1.2 mm、大于0.4 mm，固定部1被塑封体5完全塑封，固定部2与塑封层11的总厚度为1.8~2.8 mm,芯片部2的底面是器件底面的一部分，固定部1与芯片部2连为一体。方案三见图6所示，引线框架采用同型材制作，固定部1和芯片部2厚度相同且小于 1.2咖、大于0.4mm，固定部1和芯片部2被塑封体5完全塑封，固定部2与塑封层11的总 厚度为1.8-2.8 im，与芯片部2的底面接触的是陶瓷片10上表面，陶瓷片10的下表面是器件 底面的一部分，固定部1与芯片部2连为一体。方案四见图7所示，固定部l的端部12位于固定孔6的右侧，其他结构特征与方案一 相同。 ■方案五见图8所示，固定部l的端部12位于固定孔6的右侧，其他结构特征与方案二 相同。权利要求1、一种以塑封料部分取代引线框架材料的器件，其引线框架主体由固定部(1)、芯片部(2)、中间管脚(3)构成，另外与中间管脚(3)两侧还有两个侧管脚(4)，三者并列排布，引线框架各部分的材质均为铜，与固定部(1)的几何中心同心，有一个固定孔(6)，由塑封体(5)将中间管脚(3)、两个侧管脚(4)的根部、芯片部(2)塑封，固定部(1)和芯片部(2)为一个连续整体的两部分，实现芯片部(2)与外部绝缘的一种方案是采用陶瓷片(10)，其特征在于，固定部的厚度小于1.2mm、大于0.4mm，芯片部的厚度为1.2～1.3mm；或者固定部和芯片部的厚度相同且小于1.2mm、大于0.4mm；塑封体从管脚根部一直延伸至固定部的端部，并将固定部塑封，固定部与塑封层的总厚度为1.8～2.8mm。2、 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，引线框架采用异型材制作，固定部(1) 的厚度小于1.2咖、大于0.4im，芯片部(2)的厚度为1.2~1.3咖，芯片部(2)的底面是器 件底面的一部分。3、 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，引线框架采用同型材制作，固定部(1) 和芯片部(2)厚度相同且小于1.2mra、大于0.4咖，芯片部(2)的底面是器件底面的一部分。4、 根据权利要求1所述的器件，其特征在于，引线框架采用同型材制作，固定部(1) 和芯片部(2)厚度相同且小于1.2 mm、大于0.4咖，与芯片部(2)的底面接触的是陶瓷片(10) 上表面，陶瓷片(10)的下表面是器件底面的一部分。5、 根据权利要求2所述的器件，其特征在于，固定部(1)的端部(12)位于固定孔(6) 的右侧。6、 根据权利要求3所述的器件，其特征在于，固定部(1)的端部(12)位于固定孔(6) 的右侧。专利摘要以塑封料部分取代引线框本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以塑封料部分取代引线框架材料的器件，其引线框架主体由固定部（１）、芯片部（２）、中间管脚（３）构成，另外与中间管脚（３）两侧还有两个侧管脚（４），三者并列排布，引线框架各部分的材质均为铜，与固定部（１）的几何中心同心，有一个固定孔（６），由塑封体（５）将中间管脚（３）、两个侧管脚（４）的根部、芯片部（２）塑封，固定部（１）和芯片部（２）为一个连续整体的两部分，实现芯片部（２）与外部绝缘的一种方案是采用陶瓷片（１０），其特征在于，固定部的厚度小于１．２ｍｍ、大于０．４ｍｍ，芯片部的厚度为１．２～１．３ｍｍ；或者固定部和芯片部的厚度相同且小于１．２ｍｍ、大于０．４ｍｍ；塑封体从管脚根部一直延伸至固定部的端部，并将固定部塑封，固定部与塑封层的总厚度为１．８～２．８ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪全新，王林祥，李军，姚志勇，刘广海，邵士成，
申请(专利权)人：吉林华微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]