專利名稱：貼片式半導(dǎo)體元件及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件及制備方法，特別涉及貼片式半導(dǎo)體元件 及制備方法。
背景技術(shù)：
在電子產(chǎn)業(yè)界，二極管等半導(dǎo)體元件已成為各種電子產(chǎn)品的基本元件， 傳統(tǒng)的二極管產(chǎn)品兩端各有一根引線，使用時需要將電路板上打洞，將引 線穿透電路板上所打的洞，使二極管能夠焊接于電路板上。然而，全世界 電子產(chǎn)品如電話、電視機、傳真機、電腦及電腦周邊產(chǎn)品皆以輕薄短小為 研究開發(fā)目標，其電路板技術(shù)多使用雙層或多層電路板技術(shù)，但雙層或多 層電路板技術(shù)無法像傳統(tǒng)的單層電路板上打洞，所以要求二極管等半導(dǎo)體 元件的體積盡量地小。為適應(yīng)潮流，已有一種貼片二極管產(chǎn)品生產(chǎn)，此種 二極管運用 一種表面粘著技術(shù)而固定焊接于印刷電路板上，不像傳統(tǒng)二極 管需在電路板上打洞。但不管是傳統(tǒng)二極管或者是貼片二極管，它們均使 用方形的硅片。在傳統(tǒng)二極管中，方形硅片與二極管軸線相垂直，如果要 縮小二極管體積，方形的硅片就無法被容納，而縮小方形硅片就會降低通 過電流的有效面積。在貼片二極管中，方形硅片被橫置，即與二極管軸線 平行，這樣就能在不縮小方形硅片的基礎(chǔ)上，縮小二極管的體積，以符合 電子技術(shù)發(fā)展的需要?，F(xiàn)有的貼片式二極管的料片用銅片打成如

圖1至圖3或圖4至圖6的 形狀，從圖2和圖3或圖5和圖6中可以看出，料片100或200上具有多 組導(dǎo)線片，每組導(dǎo)線片具有四個用于焊接晶元的焊接末端110a、110b、110c、 110d或210a、 210b、 210c、 210d，先把一塊料片100或200當下層，在每 組導(dǎo)線片的四個悍接末端110a、 110b、 110c、 110d或210a、 210b、 210c、 210d放入焊錫片或焊錫膏，焊錫膏上再放入二極管芯片，二極管芯片上再 放入焊錫片或焊錫膏，再一塊料片100或200反過來疊在焊錫膏上，經(jīng)過 高溫爐焊接出來就成為如圖7所示的樣子，再以高溫模具用環(huán)氧樹脂成型如圖8，成型后，下料經(jīng)過切腳，彎腳、電鍍就成為貼片式二極管。上述貼片式二極管的工藝為一般貼片二極管供貨商所采用，但是其存在著如下缺陷1、 料片100或200的每組導(dǎo)線片的四個焊接末端110a、 110b、 110c、 110d或210a、 210b、 210c、 210d成彎曲狀，因此造成相鄰兩組焊接末端之 間空缺120或220的材料無法有效利用，造成材料利用率不高。在銅材價 格居高不下的今天，如此多的材料得不到利用，也造成供貨商的成本居高 不下，影響到供貨商的效益；同時也不符合有效節(jié)約資源的政策。2、 從圖2和圖3或圖5和圖6中可以看出，只在焊接末端110c、 110d 或220c、 220d的一面上設(shè)置有凸部130或230，而在焊接末端110a、 110b 或220a、 220b上沒有設(shè)置凸部。在實際操作過程中，需要將晶元規(guī)定的一 極貼在凸部130或230，如果放反了，將影響到半導(dǎo)體元件的使用性能，因 此放置晶元的工藝需要熟練工來操作，無法用機器來完成，這樣勢必造成 放置晶元的效率低下，無法實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題第一方面在于提供一種貼片式半導(dǎo)體元 件，以便于晶元高效率的放置。^:發(fā)明所要解決的技術(shù)問題第二方面在于提供一種貼片式半導(dǎo)體元件 的制備方法，該方法能有效地利用材料，提高效率。作為本發(fā)明第一方面的貼片式半導(dǎo)體元件，包括由封裝材料構(gòu)成的殼 體和位于殼體內(nèi)的晶元以及兩導(dǎo)線片，其中兩導(dǎo)線片分為上、下導(dǎo)線片， 所述上、下導(dǎo)線片的一端具有一伸入至殼體中且焊接于所述晶元兩極的焊 接末端，所述上、下導(dǎo)線片的另一端位于所述殼體外，成一彎折部，其特 征在于，在所述上、下導(dǎo)線片上的焊接末端與所述晶元焊接的那一面上均 設(shè)置有一凸部，所述上、下導(dǎo)線片上的凸部能與所述晶元的任一極焊接。本發(fā)明的貼片式半導(dǎo)體元件采用上述技術(shù)結(jié)構(gòu)后，晶元與導(dǎo)線片組裝 時，無須再注意晶元的極性，因此大幅度地提高了晶元的放置效率。作為本發(fā)明第二方面的貼片式半導(dǎo)體元件的一種制備方法，包括如下1、 料片成型在同一段金屬板條上沖切出所需要的兩條形狀和結(jié)構(gòu)完全相同的第一 料片和第二料片，第一料片和第二料片料片的一側(cè)上具有若干間隔排列的 導(dǎo)線片和連接這些導(dǎo)線片的連接部，其中第一料片上的一個導(dǎo)線片是從第 二料片上相鄰兩導(dǎo)線片之間部位沖切出來的；然后或同時在第一料片和第 二^l"片上所有的導(dǎo)線片不與所述連接部連接的那一端沖壓成型一焊接末端 且同時在每一悍接末端一個面上沖壓出凸部；2、 組裝將第一料片放置一焊接模具中且使該第一料片的各導(dǎo)線片上的凸部朝 上，在該朝上的凸部上放入焊錫片或焊錫膏，在焊錫片或焊錫膏上再放入 晶元；放置晶元時無須顧及晶元的極性；接著在晶元上再放入焊錫片或焊 錫膏，再把第二料片的若干導(dǎo)線片疊在各個晶元的焊錫片或焊錫膏上且使 該第二料片的各導(dǎo)線片上的凸部朝下，合上焊接模具，采用常規(guī)的焊接工 藝進行焊接，形成一包含晶元的焊接框架；3、 成型將步驟2焊接而成的焊接框架置入一塑料模具中，采用常規(guī)的注塑或 壓注注入封裝材料形成包容晶元和導(dǎo)線片上焊接末端的殼體，冷卻后脫模； 然后沖切掉第一料片和第二料片上的連接部，再彎曲每一導(dǎo)線片位于殼體 外的部分，形成彎曲部即可完成半導(dǎo)體元件的制造。作為本發(fā)明第二方面的貼片式半導(dǎo)體元件的另一種制備方法，包括如 下步驟1.料片成型在同一段金屬板條上沖切出所需要的兩條形狀和結(jié)構(gòu)完全相同的第一 料片和第二料片以及形狀和結(jié)構(gòu)不相同的第三料片，在第一、第二及第三料片一側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片和連接這些導(dǎo)線片的連接部，第三 料片的兩側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片和連接這些導(dǎo)線片的連接部，其 中第三料片上的導(dǎo)線片是從第一和第二料片上相鄰兩導(dǎo)線片之間部位沖切 出來的；然后或同時在第一、第二或第三料片上所有的導(dǎo)線片不與所述連 接部連接的那一端沖壓成型一焊接末端且同時在每一焊接末端一個面上沖 壓出凸部；2、 組裝.將第一料片和第二料片放置一焊接模具中且使該第一料片和第二料片 上的各導(dǎo)線片上的凸部朝上，在該朝上的凸部上放入焊錫片或焊錫膏，在 焊錫片或焊錫膏上再放入晶元；放置晶元時無須顧及晶元的極性；接著在 晶元上再放入焊錫片或焊錫膏，再把第三料片的若干導(dǎo)線片疊在各個晶元 的焊錫片或焊錫膏上且使該第三料片的各導(dǎo)線片上的凸部朝下，合上焊接 模具，采用常規(guī)的焊接工藝進行焊接，形成一包含晶元的焊接框架；3、 成型將步驟2焊接而成的焊接框架置入一塑料模具中，采用常規(guī)的注塑或 壓注注入封裝材料形成包容晶元和導(dǎo)線片上焊接末端的殼體，冷卻后脫模； 然后沖切掉第一、第二和第三料片上的連接部，再彎曲每一導(dǎo)線片位于殼 體外的部分，形成彎曲部即可完成半導(dǎo)體元件的制造。采用上述工藝，能夠有效地節(jié)省材料的浪費，使材料的浪費率由原來 的25%下降至5%。
以下結(jié)合附圖和具體實施例來詳細說明本發(fā)明。 圖1為現(xiàn)有一種料片沖壓成型的排列示意圖。 圖2為圖1的A處放大示意圖。 圖3為圖2的左視圖。圖4為現(xiàn)有另一種料片沖壓成型的排列示意圖。圖5為圖4的A處放大示意圖。圖6為圖5的左視圖。圖7為由圖4所示的料片與晶元組裝的示意圖。 圖8為圖7組裝后包有環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明實施例1在同一段金屬板條上密集沖壓第一和第二料片 的示意圖。圖10為本發(fā)明實施例1的第一料片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11為圖10的左視圖。.圖12為本發(fā)明實施例1的第一料片、第二料片與晶元組裝焊接后的焊接框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為圖12的左視圖。圖14為圖13組裝后包有封裝材料的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖15為本發(fā)明實施例2在同一段金屬板條上密集沖壓第一、第二、第 三料片的示意圖。圖16為本發(fā)明實施例2的第一料片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖17為圖16的左視圖。圖18為本發(fā)明實施例2的第三料片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖19為圖18的左視圖。圖20為本發(fā)明實施例2的第一料片、第二料片、第三料片與晶元組裝焊接后的焊接框架結(jié)構(gòu)示意圖。 圖21為圖20的左視圖。圖22為圖21組裝后包有封裝材料的結(jié)構(gòu)示意圖。圖23為本發(fā)明所述的貼片式半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征，達成目的與功效易于明白了 解，下面結(jié)合具體實施例和附圖，進一步闡述本發(fā)明。如屈l至圖3及圖4至圖6、圖7、圖8各圖所示，其為現(xiàn)有貼片式二 極管各元件沖壓成型的示意圖及結(jié)構(gòu)示意圖，其主要構(gòu)成以及其缺點，已 如前所述，此處不在重復(fù)敘述。下面以貼片式二極管的制備過程為例來說明本發(fā)明。實施例1圖9為在同一段金屬板條上密集沖壓第一和第二料片的示意圖，由其 參照圖IO至圖14及圖22各示意圖，可以很明顯地看出，本發(fā)明的貼片式 二極管主要包括由封裝材料構(gòu)成的殼體300、上、下導(dǎo)線片及晶元400 等部分，具體方法是1.料片成型參見圖9,在同一段金屬板條，如銅板條上沖切出所需要的兩條形狀 和結(jié)構(gòu)完全相同的第一料片500和第二料片600，沖出來的第一料片500的一側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片510和連接這些導(dǎo)線片的連接部520， 沖出來的第二料片600的一側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片610和連接這 些導(dǎo)線片610的連接部620，在沖切時，第一料片500上的一個導(dǎo)線片510 是從第二料片600上相鄰兩導(dǎo)線片610之間部位沖切出來的。采用這樣的 工藝，能夠有效地節(jié)省材料的浪費，使材料的浪費率由原來的25%下降至 5%。參見圖10和圖11,在第一料片500上所有的導(dǎo)線片510不與連接部 520連接的那一端沖壓成型一焊接末端530，且在每一焊接末端530 —個面 上沖壓出凸部540;第二料片600也采用同樣的方法進行。焊接末端530 與第二料片上的焊接末端可以與沖切第一料片500和第二料片600時一起 沖制，也可以采用后續(xù)工藝沖制。而各焊接末端上的凸起與焊接末端同步 沖壓成型。2、 組裝參見圖12和圖13，將第一料片500放置一焊接模具(圖中未示出) 中，放置時使該第一料片500的各導(dǎo)線片510的焊接末端530上的凸部540 朝上，在該朝上的凸部540上放入焊錫片或焊錫膏(圖中未示出)，在焊錫 片或焊錫膏上再放入晶元400;放置晶元400時無須顧及晶元400的極性， 這樣大幅度地提高了放置晶元400的效率。接著在晶元400上再放入焊錫 片或焊錫膏(圖中未示出)，再把第二料片600的若干導(dǎo)線片610的焊接末 端630上的凸部640疊在各個晶元400的焊錫片或焊錫膏上，疊放時使該 第二料片600的各導(dǎo)線片610的焊接末端630上的凸部640朝下，合上焊 接模具，采用常規(guī)的焊接工藝進行焊接，形成一包含晶元的焊接框架700 (參見圖12)。焊接工藝參數(shù)與現(xiàn)有貼片式二極管中晶元的焊接工藝參數(shù)相同。.3、 成型參見圖14，將步驟2焊接而成的焊接框架700置入一塑料模具(圖中 未示出)中，采用常規(guī)的注塑或壓注注入封裝材料形成包容晶元400和導(dǎo) 線片510、 610上焊接末端530、 630的殼體300 (圖14中虛線部分)，冷卻 后脫模；然后沖切掉第一料片500和第二料片600上的連接部520、 620， 再彎曲導(dǎo)線片510、 610位于殼體300外的部分，形成彎曲部即可完成半導(dǎo)體元件的制造。實施例2本發(fā)明的貼片式二極管主要包括由封裝材料構(gòu)成的殼體300、上、 下導(dǎo)線片及晶元400等部分，具體方法是1. 料片成型參看圖15，在同一段金屬板條上，如銅板條上沖切出所需要的兩條形 狀和結(jié)構(gòu)完全相同的第一料片500和第二料片600以及形狀和結(jié)構(gòu)不相同 的第三料片800，沖出來的第一料片500的一側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線 片510和連接這些導(dǎo)線片的連接部520,沖出來的第二料片600的一側(cè)上具 有若干間隔排列的導(dǎo)線片610和連接這些導(dǎo)線片610的連接部620，沖出來 的第三料片800的兩側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片810和連接這些導(dǎo)線 片810的連接部82.0。在沖切時，第三料片800上的導(dǎo)線片810是從第一料 片500和第二料片600上相鄰兩導(dǎo)線片510和610之間部位沖切出來的； 采用這樣的工藝，能夠有效地節(jié)省材料的浪費，使材料的浪費率由原來的 25%下降至5%。'參見圖16和圖17，在第一料片500上所有的導(dǎo)線片510不與連接部 520連接的那一端沖壓成型一焊接末端530，且在每一焊接末端530 —個面 上沖壓出凸部540;第二料片600也采用同樣的方法進行。焊接末端530 與第二料片上的焊接末端可以與沖切第一料片500和第二料片600時一起 沖制，也可以采用后續(xù)工藝沖制。而各焊接末端上的凸起與焊接末端同步 沖壓成型。參見圖18和圖19，在第三料片800上所有的導(dǎo)線片810不與連接部 820連接的那一端沖壓成型一焊接末端830,且在每一焊接末端830 —個面 上沖壓出凸部840;焊接末端830可以與沖切第一料片500、第二料片600、 第三料片800時一起沖制，也可以釆用后續(xù)工藝沖制。而焊接末端830上 的凸起840與焊接末端830同步?jīng)_壓成型。2、 組裝參見圖20，將第一料片500和第二料片600放置一焊接模具(圖中未 示出)，放置時，使該第一料片500和第二料片600上的各導(dǎo)線片510、 610 上的凸部540、 640朝上，在該朝上的凸部540、 640上放入焊錫片或焊錫膏(圖中未示出)，在焊錫片或焊錫膏上再放入晶元400;放置晶元400時 無須顧及晶元的極性，這樣大幅度地提高了放置晶元400的效率。接著在晶元400上再放入焊錫片或焊錫膏，再把第三料片800的若干 導(dǎo)線片810的焊接末端830上的凸部840疊在各個晶元400的焊錫片或焊 錫膏上，疊放時使該第三料片800的各導(dǎo)線片810的焊接末端830上的凸 部840朝下，合上焊接模具，采用常規(guī)的焊接工藝進行焊接，形成一包含 晶元的焊接框架900 (參見圖12)。焊接工藝參數(shù)與現(xiàn)有貼片式二極管中晶 元的焊接工藝參數(shù)相同。3、成型將步驟2焊接而成的焊接框架900置入一塑料模具中，采用常規(guī)的注 塑或壓注注入封裝材料形成包容晶元400和導(dǎo)線片500、 600、 800上焊接 末端540、 640、 840的殼體300，冷卻后脫模；然后沖切掉第一、第二和第 三料片500、 600、 800上的連接部520、 620、 820，再彎曲每一導(dǎo)線片500、 600、 800位于殼體300外的部分，形成彎曲部即可完成半導(dǎo)體元件的制造。本發(fā)明最終制造的貼片式二極管的結(jié)構(gòu)可以參照圖23所示，該貼片式 半導(dǎo)體元件為一貼片式二極管，包括由封裝材料構(gòu)成的殼體300和位于殼 體內(nèi)的晶元400以及兩導(dǎo)線片，其中兩導(dǎo)線片分為上、下導(dǎo)線片IO、 20， 在上、下導(dǎo)線片10.、 20的一端具有一伸入至殼體300中且焊接于晶元400 兩極的焊接末端ll、 21，上、下導(dǎo)線片IO、 20的另一端位于殼體300夕卜， 成一彎折部12、 22，在上、下導(dǎo)線片IO、 20上的焊接末端12、 22與晶元 400焊接的那一面上均設(shè)置有一凸部13、 23，上、下導(dǎo)線片13、 23上的凸 部13、 23能與晶元400的任一極焊接。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本 行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和 說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前 提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的 本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.貼片式半導(dǎo)體元件，包括由封裝材料構(gòu)成的殼體和位于殼體內(nèi)的晶元以及兩導(dǎo)線片，其中兩導(dǎo)線片分為上、下導(dǎo)線片，所述上、下導(dǎo)線片的一端具有一伸入至殼體中且焊接于所述晶元兩極的焊接末端，所述上、下導(dǎo)線片的另一端位于所述殼體外，成一彎折部，其特征在于，在所述上、下導(dǎo)線片上的焊接末端與所述晶元焊接的那一面上均設(shè)置有一凸部，所述上、下導(dǎo)線片上的凸部能與所述晶元的任一極焊接。
2. —種制備權(quán)利要求1所述貼片式半導(dǎo)體元件的方法，其特征在于， 包括如下步驟(1) .料片成型在同一段金屬板條上沖切出所需要的兩條形狀和結(jié)構(gòu)完全相同的第一 料片和第二料片，第一料片和第二料片料片的一側(cè)上具有若干間隔排列的 導(dǎo)線、片和連接這些導(dǎo)線片的連接部，其中第一料片上的一個導(dǎo)線片是從第 二料片上相鄰兩導(dǎo)線片之間部位沖切出來的；然后或同時在第一料片和第 二料片上所有的導(dǎo)線片不與所述連接部連接的那一端沖壓成型一焊接末端 且同時在每一焊接末端一個面上沖壓出凸部；(2) 、組裝將第一料片放置一焊接模具中且使該第一料片的各導(dǎo)線片上的凸部朝 上，在該朝上的凸部上放入焊錫片或焊錫膏，在焊錫片或焊錫膏上再放入 晶元；放置晶元時無須顧及晶元的極性；接著在晶元上再放入焊錫片或焊 錫膏，再把第二料片的若干導(dǎo)線片疊在各個晶元的焊錫片或焊錫膏上且使 該第二料片的各導(dǎo)線片上的凸部朝下，合上焊接模具，采用常規(guī)的焊接工 藝進行焊接，形成一包含晶元的焊接框架；(3) 、成型.將步驟(2)焊接而成的焊接框架置入一塑料模具中，采用常規(guī)的注塑 或壓注注入封裝材料形成包容晶元和導(dǎo)線片上焊接末端的殼體，冷卻后脫 模；然后沖切掉第一料片和第二料片上的連接部，再彎曲每一導(dǎo)線片位于 殼體外的部分，形成彎曲部即可完成半導(dǎo)體元件的制造。
3. —種制備權(quán)利要求1所述的貼片式半導(dǎo)體元件的方法，其特征在于， 包括如下步驟(1).料片成型在同一段金屬板條上沖切出所需要的兩條形狀和結(jié)構(gòu)完全相同的第一 料片和第二料片以及形狀和結(jié)構(gòu)不相同的第三料片，在第一、第二及第三 料片一側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片和連接這些導(dǎo)線片的連接部，第三 料片的兩側(cè)上具有若干間隔排列的導(dǎo)線片和連接這些導(dǎo)線片的連接部，其 中第三料片上的導(dǎo)線片是從第一和第二料片上相鄰兩導(dǎo)線片之間部位沖切出來的；然后或同時在第一、第二或第三料片上所有的導(dǎo)線片不與所述連 接部連接的那一端沖壓成型一焊接末端且同時在每一焊接末端一個面上沖 壓出凸部；—(2)、組裝將第一料片和第二料片放置一焊接模具中且使該第一料片和第二料片 上的各導(dǎo)線片上的凸部朝上，在該朝上的凸部上放入焊錫片或焊錫膏，在 焊錫片或焊錫膏上再放入晶元；放置晶元時無須顧及晶元的極性；接著在 晶元上再放入焊錫片或焊錫膏，再把第三料片的若干導(dǎo)線片疊在各個晶元 的焊錫片或焊錫膏上且使該第三料片的各導(dǎo)線片上的凸部朝下，合上焊接 模具，采用常規(guī)的焊接工藝進行焊接，形成一包含晶元的焊接框架； (3)、.成型將步驟2焊接而成的焊接框架置入一塑料模具中，采用常規(guī)的注塑或 壓注注入封裝材料形成包容晶元和導(dǎo)線片上焊接末端的殼體，冷卻后脫模; 然后沖切掉第一、第二和第三料片上的連接部，再彎曲每一導(dǎo)線片位于殼 體外的部分，形成彎曲部即可完成半導(dǎo)體元件的制造。
全文摘要
貼片式半導(dǎo)體元件，包括由封裝材料構(gòu)成的殼體和位于殼體內(nèi)的晶元以及兩導(dǎo)線片，其中兩導(dǎo)線片分為上、下導(dǎo)線片，所述上、下導(dǎo)線片的一端具有一伸入至殼體中且焊接于所述晶元兩極的焊接末端，所述上、下導(dǎo)線片的另一端位于所述殼體外，成一彎折部，其特征在于，在所述上、下導(dǎo)線片上的焊接末端與所述晶元焊接的那一面上均設(shè)置有一凸部，所述上、下導(dǎo)線片上的凸部能與所述晶元的任一極焊接。本發(fā)明還公開了該貼片式半導(dǎo)體元件的制備方法，該方法能夠有效地節(jié)省材料的浪費，使材料的浪費率由原來的25％下降至5％。
文檔編號H01L21/50GK101404272SQ20081020044
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者林茂昌 申請人:林茂昌