一种霍尔电流传感器芯片的新型QFN封装结构及应用的制作方法

本发明涉及半导体芯片封装，更具体地说，它涉及一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构及应用。

背景技术：

1、霍尔电流传感器芯片主要应用于汽车、工业等行业，在逆变器、变送器、伺服电机等核心元件里起到重要作用。微型化、高集成化、智能化将是霍尔电流传感器芯片技术层面的主要趋势，对此新型的封装设计以及封装结构在技术领域起到重要作用。

2、根据芯片的封装方式进行分类，主要为芯片级封装、晶圆级封装和系统级封装三大类别；对于霍尔电流传感器芯片的封装方式主要为芯片级封装，原因是封装结构中的引线框架结构在霍尔效应中起到重要作用，在设计理念中可以理解其为原边通电流的一根导线，引线框架通过电流时在管芯霍尔盘的位置产生磁场，经内部电路处理输出电压信号，实现原边电流检测。

3、在上述背景下，设计具有低阻抗，高磁增益的引线框架结构，并满足市场端应用需求的封装结构，在霍尔电流传感器芯片的发展路线上举足轻重。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构及应用，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，包括塑封体和引线框架，引线框架位于塑封体的内部；引线框架包括内置基岛和多个导通焊盘，塑封体将内置基岛包裹在内；

4、还包括外置散热片，外置散热片的一侧外露，外置散热片的另一侧与内置基岛紧贴，且内置基岛与外置散热片之间形成用于抵接霍尔盘的连接部；内置基岛和外置散热片均开设有用于容纳霍尔盘的管芯的贯穿凹槽。

5、本发明的有益效果是：外置散热片的设置，一方面外置散热片与内置基岛连接后可以降低导通内阻，使其具有低阻抗、高磁增益的效果，另一后面，外置散热片的一侧外露，能够有效的进行散热，以提高整体封装结构的散热效果；同时外置散热片的下开槽设计，由于外置散热片也为原边电流导通引线，需要进行开槽口设计，既需满足进出电流面在应用焊接时不存在爬锡问题，同时开槽口尺寸能够放置管芯霍尔盘，使磁场线在霍尔盘处分布更聚集，增强磁增益。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步，上述外置散热片外露一侧的外壁与塑封体的外壁齐平。

8、进一步，上述外置散热片和内置基岛的贯穿凹槽的端口伸出塑封体并形成多个外接端口，且多个外接端口均位于塑封体的同侧。

9、进一步，上述多个导通焊盘嵌设在塑封体的外壁，并位于除塑封体设置外接端口的一侧的其他各个侧面。

10、采用上述进一步方案的有益效果是：多个导通焊盘设置于塑封体的其他三个侧面，既满足了实现原边电流的导通，并且外置散热片同另外三个侧面的导通焊盘分隔，从而还保留了优良的散热能力。

11、进一步，上述多个导通焊盘均匀设置在塑封体的各个侧面。

12、进一步，上述内置基岛的两侧均向外伸出形成安装部，且内置基岛远离外置散热片的一侧贯穿有开口。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：提高了此封装结构的防分层能力，满足更高可靠性需求，在外置散热片设计的基础上，再次降低了导通内阻和提高了磁增益的能力，既满足了更高的过流能力，提高了检测电流量程，也对前端电路设计提供了精准的数据，降低了电路设计难度。

14、进一步，上述塑封体为方体结构。

15、进一步，上述塑封体的长度和宽度为2.9mm-3.1mm，塑封体的高度为0.7mm-0.8mm。

16、进一步，上述内置基岛的厚度为0.09mm-0.11mm。

17、第二方面，本申请实施例提供了如第一方面中任一项的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构在芯片封装中的应用。

18、与现有技术相比，本发明至少具有以下的有益效果：

19、本申请中外置散热片的设置，一方面外置散热片与内置基岛连接后可以降低导通内阻，使其具有低阻抗、高磁增益的效果，另一后面，外置散热片的一侧外露，能够有效的进行散热，以提高整体封装结构的散热效果；同时由于贯穿凹槽的存在，既需满足进电流面和出电流面应用焊接时不存在爬锡问题，同时开槽口尺寸能够放置管芯霍尔盘，使磁场线在霍尔盘处分布更聚集，增强磁增益。

20、本申请中导通焊盘的内部采用半蚀刻工艺增加焊盘面积，一方面有助于提高导通焊盘的内部和塑封体的结合强度，提高防分层能力；另一方面有助于提高键合面的平整度，加强键合工艺的良率要求。

21、将塑封体和引线框架设置为本申请中的结构，在满足结构强度和工艺要求条件下，在最大程度上增强了散热能力并降低导通内阻，同时，通过设计增强了原边电流在管芯霍尔盘处产生的磁增益，为前端电路设计提供了很高的引领作用。

技术特征：

1.一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，包括塑封体和引线框架，所述引线框架位于所述塑封体的内部；所述引线框架包括内置基岛和多个导通焊盘，所述塑封体将所述内置基岛包裹在内；

2.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，所述外置散热片外露一侧的外壁与所述塑封体的外壁齐平。

3.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，所述外置散热片和所述内置基岛的贯穿凹槽的端口伸出所述塑封体并形成多个外接端口，且多个所述外接端口均位于所述塑封体的同侧。

4.根据权利要求3所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，多个所述导通焊盘嵌设在所述塑封体的外壁，并位于除塑封体设置外接端口的一侧的其他各个侧面。

5.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，多个所述导通焊盘均匀设置在所述塑封体的各个侧面。

6.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，所述内置基岛的两侧均向外伸出形成安装部，且所述内置基岛远离外置散热片的一侧贯穿有开口。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，所述塑封体为方体结构。

8.根据权利要求7所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，所述塑封体的长度和宽度为2.9mm-3.1mm，所述塑封体的高度为0.7mm-0.8mm。

9.根据权利要求7所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构，其特征在于，所述内置基岛的厚度为0.09mm-0.11mm。

10.如权利要求1-9中任一项所述的一种霍尔电流传感器芯片的新型qfn封装结构在芯片封装中的应用。

技术总结
本发明公开了一种霍尔电流传感器芯片的新型QFN封装结构及应用，涉及半导体芯片封装技术领域，该结构包括塑封体和引线框架，引线框架位于塑封体的内部；引线框架包括内置基岛和多个导通焊盘；还包括外置散热片，外置散热片的一侧外露，外置散热片的另一侧与内置基岛紧贴，且内置基岛与外置散热片之间形成用于抵接霍尔盘的连接部；内置基岛和外置散热片均开设有用于容纳霍尔盘的管芯的贯穿凹槽，将塑封体和引线框架设置为以上结构，在满足结构强度和工艺要求条件下，在最大程度上增强了散热能力并降低导通内阻，同时，通过设计增强了原边电流在管芯霍尔盘处产生的磁增益，为前端电路设计提供了很高的引领作用。

技术研发人员：曹开,陈忠志,赵斌,刘学,张楚,栗伟斌,刘力
受保护的技术使用者：成都芯进电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29