一种功率半导体封装结构的制作方法

本实用新型涉及封装结构技术领域，具体为一种功率半导体封装结构。

背景技术：

目前市场上功率半导体分立器件所采用的TO系列（TO-3PN、TO-247、TO-264等）封装，主要通过键合12mil~20mil铝丝达成管芯与两侧管脚的电气连接，此类键合工序需购置专业的超声波或热压键合设备，并需对操作人员进行专门培训，对人员素质及设备能力都有较高标准，而且键合制程的工艺要求也较高，首先，作业面需有足够的洁净度，作业前需对产品使用特定的药水进行清洗和活化，去除焊接工序残留的助焊剂及脏污等，增加表面张力，以保证较好的键合拉力；其次，由于键合作业需对管芯释放一定的压力，压力过高或键合点下存在较大空洞时，易对管芯造成损坏；如果器件的电流规格较大，则需增加键合线的数量和线径，一芯多线。在实际生产过程中，由于工艺较复杂、影响因素多，因键合工序产生的不良率往往占比较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种功率半导体封装结构，采用焊接铜制连桥完成管芯与两侧管脚的电气连接，取消了键合工序，提高了生产效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种功率半导体封装结构，包括壳体（1），所述壳体（1）的内部固定安装有底板（2），所述底板（2）正面的固定安装有芯片（3），所述芯片（3）的正面固定连接有连桥（5），所述连桥（5）背面的底部固定连接有两侧管脚（6），所述两侧管脚（6）的背面与底板（2）设有间距，所述底板（2）的正面固定连接有位于两个两侧管脚（6）之间的中间管脚（7），所述两侧管脚（6）和中间管脚（7）的底端均贯穿壳体（1）并延伸至壳体（1）的外部。

优选地，所述连桥（5）的顶部开设有U型凹槽（9）。

优选地，所述连桥（5）中部的两侧均设有弧形凸起（4）。

优选地，所述两侧管脚（6）的长度为4-5 mm，所述两侧管脚（6）的宽度为1-2mm。

优选地，所述两侧管脚（6）的长度为4.9mm，所述两侧管脚（6）的宽度为1.7mm。

优选地，所述中间管脚（7）的宽度为2.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结合TO系列（TO-3PN、TO-247、TO-264等）封装结构及工艺的特点，通过焊接铜制连桥完成管芯与两侧管脚的电气连接；管芯采用正面被银芯片；管芯贴片完成后，可直接进行连桥贴放，其后一次焊接同时完成芯片和连桥焊接；通过以上改进，可取消健合工序，减少工艺流程，提高生产效率。

2、本实用新型通过在连桥与芯片接触的头部前端开设U型凹槽，以增加焊接面积，焊接更牢固；头部后端为近似Z形的折弯以适应两侧管脚与芯片之间的高度差，通过设置弧形凸起，以增大该段的面积，保证自动摇盘设备的吸嘴能够稳定地吸取，从而完成连桥的自动贴片，进一步减少人工，提高效率，通过将两侧管脚的长度设置为4.9mm，厚度为1.7mm，并将中间管脚的宽度设置为2.5mm，一是要增加连桥与两侧管脚的焊接面积，二是要保证连桥相对芯片和两侧管脚的垂直放置，避免因连桥斜放导致芯片或连桥在焊接过程中产生位移而影响焊接的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构右视示意图。

图中：1壳体、2底板、3芯片、4弧形凸起、5连桥、6两侧管脚、7中间管脚、9 U型凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，其中，图1的弧形凸起4和连桥5是一体结构，之间的实线是为了方便描述其部位。

一种功率半导体封装结构，包括壳体1，壳体1的内部固定安装有底板2，底板2正面的固定安装有芯片3，芯片3的正面固定连接有连桥5，连桥5的顶部开设有U型凹槽9，通过在连桥5与芯片3接触的头部前端开设U型凹槽9，以增加焊接面积，焊接更牢固。

头部后端为近似Z形的折弯以适应两侧管脚6与芯片3之间的高度差，连桥5中部的两侧均设有弧形凸起4，通过设置弧形凸起4，以增大该段的面积，保证自动摇盘设备的吸嘴能够稳定地吸取，从而完成连桥5的自动贴片，进一步减少人工，提高效率。

连桥中部的弧形凸起与连桥是整体成型的，凸起为连桥的重心位置。

连桥5背面的底部固定连接有两侧管脚6，两侧管脚（6）的长度为4-5 mm，所述两侧管脚（6）的宽度为1-2mm。

优选地，两侧管脚6的长度为4.9mm，两侧管脚6的厚度为1.7mm，两侧管脚6的背面与底板2之间设有间距，底板2的正面固定连接有位于两个两侧管脚6之间的中间管脚7，中间管脚7的宽度为2.5mm，通过将两侧管脚6的长度设置为4.9mm，厚度为1.7mm，并将中间管脚7的宽度设置为2.5mm，一是要增加连桥5与两侧管脚6的焊接面积，二是要保证连桥5相对芯片3和两侧管脚6的垂直放置，避免因连桥5斜放导致芯片3或连桥5在焊接过程中产生位移而影响焊接的可靠性，两侧管脚6和中间管脚7的底端均贯穿壳体1并延伸至壳体1的外部。

本实用新型结合TO系列（TO-3PN、TO-247、TO-264等）封装结构及工艺的特点，通过焊接铜制连桥5完成管脚6的电气连接；直接进行连桥5贴放，其后一次焊接同时完成芯片3和连桥5焊接；通过以上改进，可取消健合工序，减少工艺流程，提高生产效率。

使用时，首先通过焊接铜制连桥5完成管脚6的电气连接，直接进行连桥5贴放，其后一次焊接同时完成芯片3和连桥5焊接。

综上所述：该功率半导体封装结构，通过芯片3、连桥5和两侧管脚6的配合，解决了键合工序产生的不良率较高的问题。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。