一种基于铝散热片的绝缘TO220AB功率器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于铝散热片的绝缘TO220AB功率器件，包括独立而设的功率器件，所述功率器件包括载片，载片上表面通过焊锡层焊接有芯片，芯片通过焊线连接有引脚，所述载片的下方设置有散热片，所述载片和散热片之间存在间隙，且该间隙内填充有塑封料填充层，其载片和散热片之间的间隙距离为0.3mm-0.8mm之间。本实用新型专利技术的优点在于：具备绝缘和快速的导热性能，优化结构形成可以替代背景技术中所述的TO220AB和TO220F两种封装形式的功率器件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及本技术涉及半导体元器件领域，特别是在绝缘T0220AB功率器件，具体是指一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件。
技术介绍
半导体功率器件在我们的实际生活中应用非常广泛，目前T0220大功率器件主要分为T0220AB和T0220F两种封装形式。T0220AB封装形式特点是能够良好散热但不有效绝 缘，整机用户在使用时需要加绝缘片才能够锁在散热片上；T0220F封装特点是能够绝缘但不能充分散热，这2种封装对器件的使用领域和可靠性做了一些限制。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，具备绝缘和快速的导热性能，优化结构形成可以替代
技术介绍
中所述的T0220AB和T0220F两种封装形式的功率器件。本技术的实现方案如下一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，包括独立而设的功率器件，所述功率器件包括载片，载片上表面通过焊锡层焊接有芯片，芯片通过焊线连接有引脚，所述载片的下方设置有散热片，所述载片和散热片之间存在间隙，且该间隙内填充有塑封料填充层，其载片和散热片之间的间隙距离为O. 3mm-0. 8mm之间。还包括塑封体，所述功率器件塑封在塑封体内部，其中引脚刺穿塑封体并延伸进塑封体内部。载片下表面与塑封料填充层连接。载片下表面与塑封体靠近散热片的一面齐平。所述塑封料填充层靠近散热片的一面与塑封体靠近散热片的一面齐平。所述焊线为纯铝丝或硅铝丝；载片和引脚采用铜材载片和铜材引脚；散热片为铝材散热片；塑封料填充层为环氧树脂材料填充层。上述基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件的生产方法，包括以下步骤步骤1，组装功率器件将上述芯片焊接在载片上，将上述引脚通过焊线与芯片焊接在一起；步骤2，塑封铸模包括模具组装步骤和压模步骤，模具组装步骤为取模具上模具和下模具，将上述散热片放置在下模具上，将上述组装好的功率器件放置在散热片上方；压模步骤为取塑封材料加热至半熔融状态，并注入到上述模具内，使用上模具冲压下模具，使得半熔融状态塑封材料作为塑封体塑封好上述功率器件后塑封体与散热片连接，塑封体连接散热片的部位为塑封料填充层，最后冷却成形。上述基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件的生产方法，包括以下步骤步骤A，组装功率器件将上述芯片焊接在载片上，将上述引脚通过焊线与芯片焊接在一起；步骤B，塑封铸模包括模具组装步骤和压模步骤，模具组装步骤为取模具上模具和下模具，将上述散热片放置在下模具上，将上述组装好的功率器件放置在散热片上方；所述压模步骤为先取上述O. 3mm-0. 8mm厚的塑封料填充层放置在散热片的上表面，使用上模具冲压下模具，使得塑封料填充层塑封在散热片的上表面上， 再取塑封材料加热至半熔融状态，并注入到上述模具内，使用上模具冲压下模具，使得半熔融状态塑封材料作为塑封体塑封好上述功率器件后塑封体与塑封料填充层连接，最后冷却成形。所述塑封料填充层为环氧树脂材料。所述塑封体为环氧树脂材料。基于上述结构、以及两种生产方法的描述；由于
技术介绍
中描述的T0220AB和T0220F两种封装形式，一种不具备良好的散热作用，一个不具备绝缘作用，本技术针对上两种结构的缺陷，而研发出本技术，本技术具备良好的散热性能和绝缘功能。而绝缘功能的实现是通过注塑方法，将具备极好的绝缘效果且具备良好的散热导热性能的环氧树脂材料填充层，即先塑封料填充层塑封到散热片上，然后再通过塑封的方式将功率器件塑封起来，将独立的功率器件和独立的散热片紧密的结合以此实现绝缘的效果，或者直接采用具备极好的绝缘效果且具备良好的散热导热性能的环氧树脂材料注塑封装功率器件同时与散热片紧密的结合，但在塑封的时候需要使得载片和散热片之间的保持间隙，并在该间隙内填充环氧树脂材料填充层，环氧树脂材料填充层与塑封体为一体式结构。而良好散热功能的实现是本技术特针对上述结构做了实验对比，经过研究发现，上述散热片与载片和散热片之间的间隙距离为O. 3mm-0. 8mm之间时为最佳散热效果。为了具备很好的说服力，本技术特将上述实验对比数据公开，具体参见表1，表I为载片和散热片之间的间隙距离与散热片温度关系表。表I :间隙距离与散热片温度关系表权利要求1.一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，包括独立而设的功率器件，所述功率器件包括载片(3)，载片(3)上表面通过焊锡层(6)焊接有芯片(7)，芯片通过焊线(5)连接有引脚(2)，其特征是所述载片(3)的下方设置有散热片(8)，所述载片和散热片(8)之间存在间隙，且该间隙内填充有塑封料填充层(4)，其载片和散热片(8)之间的间隙距离为O.3mm-0. 8mm 之间。2.根据权利要求I所述的一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，其特征是还包括塑封体(1)，所述功率器件塑封在塑封体(I)内部，其中引脚(2)刺穿塑封体(I)并延伸进塑封体(I)内部。3.根据权利要求2所述的一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，其特征是载片(3)下表面与塑封料填充层(4)连接。4.根据权利要求2所述的一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，其特征是载片(3)下表面与塑封体(I)靠近散热片(8)的一面齐平。5.根据权利要求2所述的一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，其特征是所述塑封料填充层(4 )靠近散热片(8 )的一面与塑封体(I)靠近散热片(8 )的一面齐平。6.根据权利要求2-5中任意一项所述的一种基于铝散热片的绝缘T0220AB功率器件，其特征是所述焊线为纯铝丝或硅铝丝；载片和引脚采用铜材载片和铜材引脚；散热片为铝材散热片；塑封料填充层(4)为环氧树脂材料填充层。专利摘要本技术公开了一种基于铝散热片的绝缘TO220AB功率器件，包括独立而设的功率器件，所述功率器件包括载片，载片上表面通过焊锡层焊接有芯片，芯片通过焊线连接有引脚，所述载片的下方设置有散热片，所述载片和散热片之间存在间隙，且该间隙内填充有塑封料填充层，其载片和散热片之间的间隙距离为0.3mm-0.8mm之间。本技术的优点在于具备绝缘和快速的导热性能，优化结构形成可以替代
技术介绍
中所述的TO220AB和TO220F两种封装形式的功率器件。文档编号H01L23/31GK202721116SQ20122027025公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日专利技术者李科, 蔡少峰 申请人:四川立泰电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于铝散热片的绝缘TO220AB功率器件，包括独立而设的功率器件，所述功率器件包括载片（3），载片（3）上表面通过焊锡层（6）焊接有芯片（7），芯片通过焊线（5）连接有引脚（2），其特征是：所述载片（3）的下方设置有散热片（8），所述载片和散热片（8）之间存在间隙，且该间隙内填充有塑封料填充层（4），其载片和散热片（8）之间的间隙距离为0.3mm？0.8mm之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李科，蔡少峰，
申请(专利权)人：四川立泰电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：