功率器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種具有良好的散熱和抗電磁干擾性能的 功率器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為電子行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣元件之一，功率器件正沿著大功率化、高頻化、 高集成化的方向發(fā)展，故而，其是否具有良好的散熱和抗電磁干擾設(shè)計就成為了影響功率 器件工作性能和使用壽命的關(guān)鍵因素。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖，該功率 器件包括有一散熱片10、一設(shè)置于該散熱片10之上且與該散熱片10絕緣隔離的載片11、 一通過焊錫12而設(shè)置于該載片11上的芯片13及一包覆該載片11和芯片13的封裝體14， 其中，該芯片13通過引線15而與引腳16形成電氣連接。此類結(jié)構(gòu)的功率器件存在如下 兩方面的問題：一者，芯片13工作時所產(chǎn)生的熱量主要通過載片11并經(jīng)由散熱片10而散 發(fā)出去，由于受到載片11和散熱片10的尺寸限制，且散熱途徑單一，導(dǎo)致功率器件的散熱 效果不佳；二者，功率器件并未設(shè)計有屏蔽結(jié)構(gòu)以防止外部電磁輻射對于芯片13的電磁干 擾，外部電磁輻射容易對芯片13的工作造成負(fù)面影響。
[0003] 故而，有需要對現(xiàn)有功率器件的結(jié)構(gòu)進行改善，以滿足市場上的使用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明在于解決現(xiàn)有功率器件所存在的散熱和抗電磁干擾性能不佳的技術(shù)問題， 提供一種具有良好散熱效果、可有效防止外部電磁干擾的功率器件。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案：一種功率器件，包括有一 框架、一芯片及一封裝體，其中，所述框架包括有一載片、至少一位于所述載片上方的第一 散熱片及至少一連結(jié)所述載片邊緣和第一散熱片邊緣的側(cè)板；所述芯片設(shè)置于所述載片上 且處于所述第一散熱片的正下方，并通過引線而與所述框架的引腳形成電氣連接；所述封 裝體包覆所述載片、第一散熱片、側(cè)板及芯片。
[0006] 上述功率器件中，自所述第一散熱片的邊緣向下延伸形成有至少一側(cè)翼片。
[0007] 上述功率器件中，所述側(cè)翼片的下端抵接于所述載片。
[0008] 上述功率器件中，所述封裝體對應(yīng)于所述第一散熱片的上表面處形成有一開口， 以露出所述第一散熱片的上表面。
[0009] 上述功率器件中，所述框架采用金屬材料制備。
[0010] 上述功率器件中，所述框架采用銅制備。
[0011] 上述功率器件中，自所述載片的后邊緣向上延伸而形成所述側(cè)板，自所述側(cè)板的 上邊緣向前延伸而形成所述第一散熱片。
[0012] 上述功率器件中，所述第一散熱片的左右邊緣分別向下延伸而各形成有一側(cè)翼 片。
[0013] 上述功率器件中，所述功率器件還包括有一第二散熱片，所述載片設(shè)置于所述第 二散熱片之上，并于所述載片和第二散熱片之間形成一絕緣層。
[0014] 上述功率器件中，所述絕緣層的厚度為0. 3~0. 8mm。
[0015] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：藉由該第一散熱片及側(cè)板的設(shè)置，增加了整個器件 的散熱面積，提高了功率器件的散熱效果，同時，使得該芯片處于由載片、第一散熱片及側(cè) 板所圍成的空間中，可以屏蔽外部電場，防止外部電磁輻射對于芯片的干擾，如此，有利于 保證功率器件的工作性能，并延長功率器件的使用壽命。
【附圖說明】
[0016] 圖1是現(xiàn)有功率器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明功率器件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3是本發(fā)明功率器件的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖4是本發(fā)明功率器件的框架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明功率器件的框架的另一些實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖6是用于測試不同結(jié)構(gòu)功率器件的散熱器的溫升曲線圖。
【具體實施方式】
[0022] 為使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更加清楚地理解本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方 案和有益技術(shù)效果，以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的闡述。
[0023] 參閱圖2至圖4,在一些實施例中，該功率器件包括有一框架20、一芯片30及一封 裝體40,其中，該框架20包括有一載片21、一位于該載片21上方的第一散熱片22及一連 結(jié)該載片21邊緣和第一散熱片22邊緣的側(cè)板23,該芯片30設(shè)置于該載片21上且處于該 第一散熱片22的正下方，并通過引線31而與該框架20的引腳24形成電氣連接，該封裝體 40包覆該載片21、第一散熱片22、側(cè)板23及芯片30。一般地，該芯片30通過焊錫32而固 定于該載片21之上。
[0024] 在一些實施例中，自該載片21的后邊緣210向上延伸而形成該側(cè)板23,再自該側(cè) 板23的上邊緣230向前延伸而形成該第一散熱片22,三者的厚度相同。該框架20可選用諸 如銅、銀、鋁、鋁合金等之類的金屬材料制備，優(yōu)選可為銅。在附圖所示的實施例中，根據(jù)框 架20的結(jié)構(gòu)，選用合適的金屬板沖切裁成所需形狀，如圖4所示，再將側(cè)板23、第一散熱片 22依次折疊而形成本發(fā)明的框架20,并在封裝完畢后，裁切去除引腳24之間的連筋24'。
[0025] 采用如上述結(jié)構(gòu)的框架20,藉由該第一散熱片22及側(cè)板23的設(shè)置，增加了整個器 件的散熱面積，提高了功率器件的散熱效果，同時，使得該芯片30處于由載片21、第一散熱 片22及側(cè)板23所圍成的空間中，可以屏蔽外部電場，防止外部電磁輻射對于芯片23的干 擾，如此，有利于保證功率器件的工作性能，并延長功率器件的使用壽命。
[0026] 優(yōu)選地，自該第一散熱片22的邊緣向下延伸形成有至少一側(cè)翼片25,藉由該側(cè)翼 片25的設(shè)置，可進一步增加功率器件的散熱面積以提高散熱效果，并進一步提高屏蔽外部 電場的效果。優(yōu)選地，該側(cè)翼片25的下端250抵接于該載片21，防止在封裝過程中第一散 熱片22折疊過度而壓觸到引線31。在如圖2至圖4所示的這些實施例中，自該第一散熱片 22的左右邊緣分別向下延伸而各形成有一側(cè)翼片25。
[0027] 在一些優(yōu)選實施例中，該封裝體40對應(yīng)于該第一散熱片22的上表面處形成有一 開口 41，以露出該第一散熱片22的上表面，從而提升該功率器件的散熱效果。在一些實施 例中，該封裝體40也可將第一散熱片22完成包覆于其內(nèi)部，當(dāng)然，相比于設(shè)置有開口 41的 功率器件，其散熱效果會降低。
[0028] 根據(jù)一些優(yōu)選的實施例，功率器件還包括有一第二散熱片50,該框架20的載片21 設(shè)置于該第二散熱片50之上，并藉由該封裝體40而于該載片21和第二散熱片50之間形 成一絕緣層42,從而將該載片21絕緣隔離于該第二散熱片50。形成該封裝體40的塑封材 料可采用環(huán)氧樹脂材料，當(dāng)然，也可選用現(xiàn)有技術(shù)中其他合適的材料，在注射塑封材料以形 成該封裝體40時，半熔融狀態(tài)的塑封材料注入填滿于該載片21和第二散熱片50之間的間 隙，并在冷卻成型后形成該絕緣層42,此絕緣層42也構(gòu)成該封裝體40的一部分。
[0029] 該絕緣層42的厚度越大，其絕緣性越好（耐壓性越高），但同時，功率器件的散熱 性能則越差。對絕緣層厚度不同的各個功率器件進行測試，得出表1的實驗數(shù)據(jù)，可知，當(dāng) 絕緣層42的厚度為0. 1~0. 2_時，功率器件的散熱性能最好，但絕緣性能最差，而當(dāng)絕緣 層42的厚度為0. 9~1. 0mm時，第二散熱片50的工作溫度過高，超過功率器件正常工作的 最高溫度，故而，絕緣層42的厚度保持在0. 3~0. 8_為宜，既實現(xiàn)了絕緣要求又滿足了散 熱要求。
[0030]表 1 :
[0031]
[0032] 在一些優(yōu)選實施例中，該第二散熱片50與該絕緣層42的接觸部500的側(cè)壁處形 成有多個半圓孔501，如此，可增加封裝體40與第二散熱片50的接觸面積，增強兩者之間的 結(jié)合力，保證該第二散熱片50與封裝體40的牢固結(jié)合，避免兩者之間的松動甚至剝離。在 一些實施例中，該半圓孔501的