[发明专利]功率器件、功率器件组件与相关装置

说明书

本申请提供一种功率器件、功率器件组件与相关装置。功率器件包括封装本体与多个引脚，封装本体包括基板结构、半导体晶元与塑封体，半导体晶元设置于基板结构上，基板结构包括用于与散热器连接的散热面。引脚的第一端固定于基板结构，塑封体包覆除散热面以外的基板结构与半导体晶元，引脚的第二端与散热面均露出所述塑封体，引脚第二端包括贴装面用于通过表面贴装技术贴装于电路板进行电气连接；功率器件还设有贯通基板结构与塑封体的通孔，通孔的内壁上覆盖有所述塑封体。紧固件穿设于通孔与散热器，实现将散热面与散热器固定连接，从而将功率器件压接于散热器上，有利于减少功率器件与散热器之间的界面上的空洞，从而提高散热效率。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种功率器件、功率器件组件与相关装置。

背景技术

功率器件又称为电力电子器件，主要作为电路中改变电能变化的元器件。在功率器件的封装中，通常采用波峰焊工艺实现功率器件的引脚与电路板之间的电气连接。然而，该等工艺制程工序较为复杂，例如，需于电路板上开设元件孔及将引脚插入对应的元件孔等，影响加工效率，因此通常采用表面贴装技术(surface mounted technology，SMT)实现功率器件的引脚和电路板进行电气连接。

功率器件在应用时会产生大量热量，功率器件需配备散热器对其进行散热。但是，由于功率器件自身尺寸的公差以及装配公差等影响，在SMT方式下，散热器与功率器件的接触并不紧密，造成热阻变大，因此散热效率差。目前，一般需要在外部对电路板与散热器之间进行紧固以使功率器件能紧贴于散热器，使功率器件夹设于电路板与散热器之间。然而，功率器件与散热器之间的空洞依然较大，在对功率器件的散热要求日益严苛的今天，散热效率的提升成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种能够提高加工效率及散热效率的功率器件、功率器件组件与相关装置。

第一方面，本申请提供了一种功率器件，包括封装本体与多个引脚，所述封装本体包括基板结构、半导体晶元与塑封体，所述半导体晶元设置于所述基板结构上，所述基板结构包括用于与散热器连接的散热面，所述塑封体包覆除去散热面以外的所述基板结构与所述半导体晶元，所述引脚的第一端固定于所述基板结构，所述引脚的第二端与所述散热面均露出所述塑封体，所述第二端包括用于与电路板贴装的贴装面；所述功率器件还设有贯通所述基板结构与所述塑封体的通孔，所述通孔的内壁上覆盖有所述塑封体。

本申请第一方面提供的功率器件，其引脚的第二端包括贴装面，贴装面用于贴装于电路板上。由于可将功率器件的贴装面直接贴装于电路板上，省略了对电路板开设元件孔及将引脚插入元件孔等步骤，简化了加工制程，能够提高将功率器件组装于电路板上的加工效率，并降低成本。

另外，功率器件设有贯通基板结构与塑封体的通孔，用于穿设紧固件，以固定连接电路板、功率器件与散热器，从而将功率器件直接压接于散热器上，增大功率器件的散热面与散热器的组装面之间的贴合面积，减少功率器件的散热面与散热器之间的界面上的空洞，从而降低功率器件与功率器件组件的热阻，提高功率器件的散热效率。

根据第一方面，本申请第一方面的第一种可能实现方式中，所述基板结构包括相对设置的第一表面和第二表面，所述半导体晶元设置于所述基板结构的第一表面，所述散热面位于所述基板结构的第二表面。半导体晶元与散热面分别位于基板结构的相对两面，互不干涉，方便器件排布。

根据第一方面或本申请第一方面的第一种可能实现方式，本申请第一方面的第二种可能实现方式中，所述基板结构包括金属基板，所述金属基板包括层叠设置的导热绝缘层与一个金属层，所述半导体晶元设置于所述金属层背离所述导热绝缘层的一面，所述通孔贯通所述导热绝缘层与所述金属层，所述引脚的第一端固定于所述金属层金属基板包括导热性能好的导热绝缘层及金属层，提高功率器件的散热性能，提高功率器件的可靠性。金属基板为单面金属基板，有利于降低功率器件的厚度，从而减小功率器件的尺寸。