[發明專利]表貼式雙面散熱半導體功率器件的封裝方法

在審

• 申請號: 202111194004.4
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113937009A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 夏大權;馬鵬;余鎮;周玉鳳;徐向濤;馬紅強;王興龍;李述洲
• 申請（專利權）人: 重慶平偉伏特集成電路封測應用產業研究院有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/56;H01L21/60;H01L23/31;H01L23/495;H01L23/367
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張博

本發明提供一種表貼式雙面散熱半導體功率器件的封裝方法，包括如下步驟：提供引線框架及芯片；焊錫膏上芯，通過焊錫膏將芯片焊接在各自對應的基島上；鍵合，將芯片與管腳部通過銅片相連并壓焊；清洗，對焊接有芯片和銅片的引線框架進行清洗；塑封，采用塑封料將壓焊后的引線框架進行封裝，形成塑封體，且僅露出管腳；研磨，將塑封體上表面進行研磨，露出頂部銅片作為散熱片；上錫，對塑封體外部的管腳以及外露的銅片上錫；切筋、測試及印字、包裝出貨。本發明能更好的解決功率器件散熱問題，提升功率器件性能。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別是涉及一種表貼式雙面散熱半導體功率器件的封裝方法。

背景技術

功率半導體器件主要應用于新能源汽車、服務器電源、BMS、開關電源、逆變器等領域，其具有很大的發展空間，同時碳化硅材料、氮化鎵材料及先進封裝技術也在蓬勃發展中。

目前功率半導體器件普遍采用薄外型封裝(TO型封裝)，如TO-220、TO-251、TO-263等封裝，它們主要應用于中低壓領域。在中高壓應用領域中，TO-247封裝占主導地位，其基島與TO-220、TO-251、TO-263等封裝相比，具有更大的基島，能夠封裝更大面積和更大功率的芯片。

然而，TO-247管腳寬度較窄，塑封后的產品管腳與塑封料之間容易發生變形，導致產品的抗沖擊能力降低；TO-247封裝屬于通孔插件封裝，其散熱需要單獨增加散熱片，其散熱效果沒有SMT封裝器件效果好；TO-247封裝出來的產品還存在較高的封裝電感和封裝電阻，會增加器件的開關損耗和導通損耗，影響產品的整體性能。常規TO封裝多為單面散熱，散熱效率低，器件熱阻大，影響器件的工作效率。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種表貼式雙面散熱半導體功率器件的封裝方法，用于解決現有技術中半導體器件封裝散熱效率低，影響功率器件性能的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種表貼式雙面散熱半導體功率器件的封裝方法，所述表貼式雙面散熱半導體功率器件的引線框架包括框架本體和多個橫向設置于框架本體上的框架單元，每個所述框架單元包括一個基島及獨立設置于基島底端的管腳組件，所述管腳組件包括多個并排設置的管腳，每個管腳靠近基島的一端設置有管腳部，其特征在于，所述封裝方法包括如下步驟：

提供引線框架及芯片；

焊錫膏上芯，通過焊錫膏將芯片焊接在引線框架各自對應的基島上；

鍵合，將芯片與管腳部通過銅片相連并壓焊；

清洗，對焊接有芯片和銅片的引線框架進行清洗；

塑封，采用塑封料將壓焊后的引線框架進行封裝，形成塑封體，且僅露出管腳；

研磨，對所述塑封體上表面進行研磨，露出頂部銅片作為散熱片；

上錫，對所述塑封體外部的管腳以及外露的銅片進行電鍍上錫；

切筋、測試及印字、包裝出貨。

可選地，每個所述框架單元中的管腳數量為4個，各個所述管腳沿橫向均勻分布，且各個所述管腳的寬度和厚度尺寸相同。

可選地，每個所述框架單元中各個管腳部之間相互獨立、或者兩個相鄰管腳部連接、或者三個相鄰管腳部連接。

可選地，所述銅片鍵合步驟中，所述銅片的一端與芯片在第一焊接位焊接，另一端與管腳部在第二焊接位焊接，所述銅片的上表面為平面，且在焊接位置處向下凸出，所述銅片的底部與芯片在第三焊接位焊接，所述第三焊接位設置于第一焊接位和第二焊接位之間，且所述銅片在第三焊接位和第一焊接位處的凸出高度相等。

可選地，所述清洗步驟中，采用等離子清洗機對引線框架進行清洗。

可選地，所述塑封步驟中，所述塑封料采用環氧塑封料。