[发明专利]一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造行业，尤其涉及一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构。

本发明涉及半导体器件制造行业，尤其涉及一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构的方法。

背景技术

目前可控硅产品的封装形式：大的芯片（100A以上）多采用压接式的平板式封装，小的芯片（100A以下）多采用塑料封装，中间还有组合成模块的封装形式。在这一些封装形式中，对于小芯片中尺寸偏大一点的产品在采用塑料封装时往往会出现由于热沉的面积偏小而影响了产品的散热，从而使产品的负载功率受到较大的限制，所以在这一档产品上寻求一种新的封装结构就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构，这种封装形式加大了散热底板的面积、减小了产品的热阻，从而提高了产品的使用功率。

本发明的另一个目的是提供一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构的方法。

本发明采用的技术方案是：

一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构，包括散热底板、可控硅芯片、门极引线片、阳极引线片和阴极引线片，所述散热底板与可控硅芯片之间固定有氧化铝瓷片，氧化铝瓷片外围的散热底板上固定有金属环，所述门极引线片、阳极引线片和阴极引线片底部分别与可控硅芯片的引线膜直接焊接固定，所述门极引线片、阳极引线片和阴极引线片外围套有塑料环，所述塑料环套接固定于金属环上，所述门极引线片、阳极引线片和阴极引线片底部与可控硅芯片的引线膜焊接点上覆有软胶体灌封料层，所述软胶体灌封料层上面覆有环氧树脂灌封料层，所述环氧树脂灌封料层低于塑料环的上沿高度。

所述散热底板为四角呈圆弧形过渡的菱形形状，所述散热底板为2mm厚的冷轧钢板表面镀镍而成，所述散热底板中部设有固定氧化铝瓷片的方形压槽。

所述氧化铝瓷片由质量浓度96%的Al₂O₃瓷片的两面刮印并烧渗钼锰浆料后电镀镍而成。

所述塑料环由阻燃ABS塑料制成，所述塑料环上设有与金属环紧密配合的台阶子口。

所述软胶体灌封料层为硅凝胶层。

一种金属与塑料混合封装的可控硅封装结构的方法，包括以下步骤：

a、首先将金属环用环焊机焊到散热底板上；

b、将焊好金属环的散热底板放置到烧结用石墨舟上的定位销上，用点胶头在散热底板上点焊膏，将氧化铝瓷片装到散热底板的焊膏上；

c、继续用对应的点胶头在氧化铝瓷片的镍表面上点焊膏；

d、将定位板插放在烧结模的定位销上，进行阳极引线片的装配；

e、取下定位板，在阳极引线片上继续点焊膏后完成可控硅芯片的安装；

f、将定位板穿上阴极引线片和门极引线片然后穿入装配好的阳极引线片，再套入定位销，完成三个引线片的安装；

g、将装配好的产品连同烧结模和定位板一起进炉烧结，烧结温度330℃，烧结时间5-8分钟，保护氮气流量为每分80L；

h、进行双组份硅凝胶的灌注：用大号注射器将混合好的双组份硅凝胶注入金属环内的可控硅芯片以及引线焊点的周围，待硅凝胶凝固后取下定位板；

i、将塑料环插入金属环中，再在塑料环中进行环氧灌封料的灌注，灌注的高度低于塑料环的上沿高度。

本发明的优点是：散热底板的面积足够大，可以有利于产品的散热，提高产品的带负载能力；采用绝缘式结构，方便了使用者对器件的安装；芯片使用软灌封料进行灌装，减少了芯片的应力，提高了产品的可靠性；使用引线片的装配靠模，可以将三片引线片方便、精确、可靠地固定位置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的原理图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明散热底板的结构示意图。

图4为本发明氧化铝瓷片的结构示意图。

图5为本发明氧化铝瓷片的侧视图。

图6为本发明金属环的结构示意图。

图7为本发明金属环的侧视图。

图8为本发明塑料环的结构示意图。

图9为本发明塑料环的侧视图。

图10为本发明阴极引线片的结构示意图。

图11为本发明阴极引线片的侧视图。

图12为本发明阴极引线片的俯视图。

图13为本发明阳极引线片的结构示意图。

图14为本发明阳极引线片的侧视图。

图15为本发明阳极引线片的俯视图。