一种功率半导体器件的制作方法

本发明属于电子器件技术领域，具体为一种功率半导体器件。

背景技术：

电力电子器件(powerelectronicdevice)又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上，功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、pc、服务器、显示器以及各种外设；网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备；消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品；工业控制类中的工业pc、各类仪器仪表和各类控制设备等，除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用。由于电子产品的需求以及能效要求的不断提高，中国功率器件市场一直保持较快的发展速度。

传统的半导体功率器件的引脚在焊接时易导致引脚变形，且容易造成脱焊虚焊的现象，导致引脚容易脱落，由于引脚过于密集，相邻引脚之间很容易造成短路，且半导体功率器件的两端通常为高压，当半导体功率器件引脚间积尘时，由于功率半导体器件的两端通常为高压，容易导致高压击穿设备造成短路，且半导体功率器件散热较差，长期高温工作大大降低了半导体功率器件的使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种功率半导体器件，以解决现有技术中功率半导体器件的引脚容易脱焊虚焊、引脚之间容易短路、功率半导体器件散热效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种功率半导体器件，包括功率半导体器件主体，所述功率半导体器件主体的侧端面设置有接线槽，所述接线槽的数量为两个，两组接线槽位于功率半导体器件主体的两侧顶部，所述接线槽的侧端面设置有引脚内芯，所述引脚内芯的外端套设有防护陶瓷方管，所述防护陶瓷方管与接线槽之间设置有隔热垫，所述功率半导体器件主体的上端面开设有散热槽，所述散热槽内设置有散热薄膜。

优选的，所述引脚内芯为l形银质圆柱状结构，银质的引脚内芯电阻较低，且耐高温效果较好，大大提升了功率半导体器件主体与电路板之间的电路连接效果。

优选的，所述防护陶瓷方管采用氧化铝陶瓷制成，氧化铝陶瓷具有良好的导热和绝缘效果，通过对氧化铝陶瓷加热从而对引脚内芯焊接，使锡液沿防护陶瓷方管落至引脚内芯底部对引脚内芯进行焊接，防护陶瓷方管避免融化后的锡液流出导致短路，同时能够使相邻引脚内芯之间绝缘，避免引脚内芯间落尘导致高压放电造成短路。

优选的，所述防护陶瓷方管和引脚内芯之间设置有松香，松香在引脚内芯之间防止引脚内芯氧化，影响引脚内芯的焊接效果，当防护陶瓷方管被加热后，松香被加热融化后流至电路板上进行助焊。

优选的，所述防护陶瓷方管的上端设置有焊料添加口，将锡条插入焊料添加口内，然后对防护陶瓷方管进行加热，锡条熔融成锡液，锡液沿防护陶瓷方管的内壁流至电路板的上端进行焊接。

优选的，所述隔热垫采用隔热硅胶制成，隔热垫将防护陶瓷方管与功率半导体器件主体之间隔离，避免防护陶瓷方管被加热导致引脚内芯顶部与功率半导体器件主体之间脱焊或导致功率半导体器件主体内部结构被破坏。

优选的，所述隔热垫的侧端面设置有固定垫，所述固定垫置于相邻防护陶瓷方管之间，固定垫将防护陶瓷方管隔开，同时方便对防护陶瓷方管进行定位。

优选的，所述防护陶瓷方管与功率半导体器件主体之间留有一定间隙，防止防护陶瓷方管过热烫坏功率半导体器件主体，同时增强功率半导体器件主体的侧端面通风效果，从而提升了功率半导体器件主体的散热效果。

优选的，所述功率半导体器件主体的下端面高于防护陶瓷方管的下端面，当防护陶瓷方管的下端面与电路板接触时，功率半导体器件主体与电路板之间留有缝隙，从而提升了功率半导体器件主体的散热效果，同时使防护陶瓷方管将功率半导体器件主体撑起，降低了引脚内芯受到的压力，提升引脚内芯的使用寿命。

优选的，所述防护陶瓷方管的内端面底部设置有焊点模槽，所述焊点模槽为圆弧状锥面结构，当熔融的锡液流至防护陶瓷方管底部时，锡液填充满焊点模槽，圆弧状锥面结构的焊点模槽将锡液形成完美焊点，从而提升了焊接效果。

优选的，所述引脚内芯的底部外端面设置有加固槽，所述加固槽为若干半圆形槽口，加固槽增加引脚内芯表面粗糙度，从而提升了锡液的附着力，提升了焊接效果。

优选的，所述散热薄膜为石墨烯膜，石墨烯具有超高的导热系数，石墨烯膜附着在功率半导体器件主体的上端面，从而提升了功率半导体器件主体的散热效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过防护陶瓷方管套在引脚内芯的外端面，避免引脚内芯损坏，同时使相邻引脚内芯之间隔绝，避免造成引脚内芯之间短路，同时通过防护陶瓷方管对引脚内芯进行热焊，避免焊料流出造成短路，通过焊点模槽与加固槽配合大大提升了引脚内芯的焊接质量，通过防护陶瓷方管将功率半导体器件主体撑起，降低了引脚内芯的受力，提升了引脚内芯的使用寿命，同时使功率半导体器件主体与电路板之间留有间隙，增强了功率半导体器件主体的表面的空气流动效率，从而提升了功率半导体器件主体的表面散热效果，在功率半导体器件主体上端铺设石墨烯膜，大大提升了功率半导体器件主体的散热效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧剖图；

图3为本发明的俯剖图；

图4为本发明的图2中a处放大图；

图5为本发明的图3中b处放大图。

图中：1功率半导体器件主体、11散热槽、111散热薄膜、12接线槽、13隔热垫、131固定垫、2引脚内芯、21加固槽、3防护陶瓷方管、31焊料添加口、32焊点模槽、33松香。

具体实施方式

请参阅图1，一种功率半导体器件，包括功率半导体器件主体1，功率半导体器件主体1的侧端面开设有接线槽12，接线槽12的数量为两个，两组接线槽12位于功率半导体器件主体1的两侧顶部，接线槽12的侧端面焊接有引脚内芯2，引脚内芯2的外端套设有防护陶瓷方管3，防护陶瓷方管3与接线槽12之间通过耐高温胶水胶接有隔热垫13，功率半导体器件主体1的上端面开设有散热槽11，散热槽11内涂有散热薄膜111。

请参阅图2，引脚内芯2为l形银质圆柱状结构，银质的引脚内芯2电阻较低，且耐高温效果较好，大大提升了功率半导体器件主体1与电路板之间的电路连接效果，防护陶瓷方管3采用氧化铝陶瓷制成，氧化铝陶瓷具有良好的导热和绝缘效果，通过对氧化铝陶瓷加热从而对引脚内芯2焊接，使锡液沿防护陶瓷方管3落至引脚内芯2底部对引脚内芯2进行焊接，防护陶瓷方管3避免融化后的锡液流出导致短路，同时能够使相邻引脚内芯2之间绝缘，避免引脚内芯2间落尘导致高压放电造成短路，防护陶瓷方管3和引脚内芯2之间浇注有松香33，松香33在引脚内芯2之间防止引脚内芯2氧化，影响引脚内芯2的焊接效果，当防护陶瓷方管3被加热后，松香33被加热融化后流至电路板上进行助焊。

请参阅图2，隔热垫13采用隔热硅胶制成，隔热垫13将防护陶瓷方管3与功率半导体器件主体1之间隔离，避免防护陶瓷方管3被加热导致引脚内芯2顶部与功率半导体器件主体1之间脱焊或导致功率半导体器件主体1内部结构被破坏，防护陶瓷方管3与功率半导体器件主体1之间留有一定间隙，防止防护陶瓷方管3过热烫坏功率半导体器件主体1，同时增强功率半导体器件主体1的侧端面通风效果，从而提升了功率半导体器件主体1的散热效果，功率半导体器件主体1的下端面高于防护陶瓷方管3的下端面，当防护陶瓷方管3的下端面与电路板接触时，功率半导体器件主体1与电路板之间留有缝隙，从而提升了功率半导体器件主体1的散热效果，同时使防护陶瓷方管3将功率半导体器件主体1撑起，降低了引脚内芯受到的压力，提升引脚内芯的使用寿命，引脚内芯2的底部外端面开设有加固槽21，加固槽21为若干半圆形槽口，加固槽21增加引脚内芯2表面粗糙度，从而提升了锡液的附着力，提升了焊接效果。

请参阅图4，防护陶瓷方管3的内端面底部开设有焊点模槽32，焊点模槽32为圆弧状锥面结构，当熔融的锡液流至防护陶瓷方管3底部时，锡液填充满焊点模槽32，圆弧状锥面结构的焊点模槽32将锡液形成完美焊点，从而提升了焊接效果。

请参阅图3和图5，隔热垫13的侧端面设有一体成型的固定垫131，固定垫131置于相邻防护陶瓷方管3之间，固定垫131将防护陶瓷方管3隔开，同时方便对防护陶瓷方管3进行定位。

本方案的工作原理是：本发明在安装时，将功率半导体器件主体1的引脚内芯2插入电路板的焊孔内，然后将锡条插入焊料添加口31内，通过加热焊枪对防护陶瓷方管3进行加热，防护陶瓷方管3受热后对内部的松香33加热后，松香33受热熔融流至电路板上形成助焊层，同时防护陶瓷方管3对锡条加热，锡条经加热后熔融沿引脚内芯2流至焊点模槽32内，将引脚内芯2焊接在电路板上。

本发明通过防护陶瓷方管3套在引脚内芯2的外端面，避免引脚内芯2损坏，同时使相邻引脚内芯2之间隔绝，避免造成引脚内芯2之间短路，同时通过防护陶瓷方管3对引脚内芯2进行热焊，避免焊料流出造成短路，通过焊点模槽32与加固槽21配合大大提升了引脚内芯2的焊接质量，通过防护陶瓷方管3将功率半导体器件主体1撑起，降低了引脚内芯2的受力，提升了引脚内芯2的使用寿命，同时使功率半导体器件主体1与电路板之间留有间隙，增强了功率半导体器件主体1的表面的空气流动效率，从而提升了功率半导体器件主体1的表面散热效果，在功率半导体器件主体1上端铺设石墨烯膜，大大提升了功率半导体器件主体1的散热效果。