[发明专利]桥式器件的封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件封装测试领域，尤其涉及一种桥式器件的封装结构。

背景技术

大功率桥式器件是一种高压环境下工作的封装体。这种封装体通常由四个独立的桥臂芯片联合构成，特点是工作电压高、发热量大。桥式器件中常见的是桥式整流器，大功率桥式整流器的总功率通常在2W左右，且芯片之间的电压落差有可能达到1000V甚至更高。以上的两个特点决定了这种桥式整流器必须具有良好的热动力学设计，使芯片在大功率下工作产生的热量能够尽快的传导到体外，并且每个芯片之间的温度差也要控制在允许的范围内，防止封装结构内部的热量集中，因封装结构的热阻是由温度最高的芯片决定的，封装结构内部导热不良会导致内部四个芯片的温差过大，这会增大封装结构的热阻。

由于封装体的各个芯片之间的电压差很大，因此传统四方扁平封装中采用引线框架底部进行散热的方法不再适用，因为将引线框架的一部分暴露出来增加了芯片脱出以及短路的几率，在低压(工作电压通常为5V)环境下些许的漏电并不会带来安全隐患，但是在数百伏甚至上千伏的工作环境下，一旦发生芯片脱出以及短路，会带来火灾或者触电等严重的安全事故。尤其是桥式器件通常有四块金属片作为支撑的平台，四个金属片在空间上交错排列，并且间距很小，大约0.2mm，如此小的间距暴漏在外边承受上千伏的高压这在电学上是很危险的，例如当用焊料焊接时，焊料就完全可能使两极短路，另外在潮湿环境中空气击穿也是可能发生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种桥式器件的封装结构，能够提高桥式器件在高压条件下工作的电学性能可靠性，同时又具有四角扁平封装优良的散热性能以及超薄的尺寸。

为了解决上述问题，本发明提供了一种桥式器件的封装结构，包括四个桥臂芯片、四个金属支撑片、多个内部电学连接件以及塑封体；所述四个金属支撑片各自具有相对设置的第一表面与第二表面，所述第一表面为一平面，第二表面设置有凸出的电学引脚；所述四个桥臂芯片与四个金属支撑片以及内部电学连接件相互电学连接形成四个端口分别设置于四个金属支撑片上的桥式电路，其中桥臂芯片与金属支撑片的连接方式为桥臂芯片采用导电焊料贴装至一金属支撑片的第一表面；所述塑封体包裹四个桥臂芯片、四个金属支撑片以及所有内部电学连接件，但将所述电学引脚暴露在塑封体之外。

作为可选的技术方案，所述桥臂芯片为二极管，所述作为四个桥臂芯片的四个二极管均正极贴装至金属支撑片，第一桥臂芯片贴装至第一金属支撑片、第二桥臂芯片贴装至第二金属支撑片，第三桥臂芯片与第四桥臂芯片贴装至第三金属支撑片；第一电学连接件连接第四金属支撑片、第一桥臂芯片的负极以及第二桥臂芯片的负极，第二电学连接件连接第二金属支撑片与第三桥臂芯片的负极，第三电学连接件连接第四桥臂芯片的负极与第一金属支撑片。

作为可选的技术方案，所述桥臂芯片为电阻，所述作为四个桥臂芯片的四个电阻的两极中的任意一极贴装至金属支撑片，第一桥臂芯片贴装至第一金属支撑片、第二桥臂芯片贴装至第二金属支撑片，第三桥臂芯片与第四桥臂芯片贴装至第三金属支撑片；第一电学连接件连接第四金属支撑片、第一桥臂芯片的未贴装一极以及第二桥臂芯片的未贴装一极，第二电学连接件连接第二金属支撑片与第三桥臂芯片的未贴装一极，第三电学连接件连接第四桥臂芯片的未贴装一极与第二金属支撑片。

作为可选的技术方案，所述多个电学连接件的材料各自独立地选自于铝带和铜片中的一种。

作为可选的技术方案，所述金属支撑片的外侧部具有侧向凸起，所述侧向凸起亦暴露在塑封体之外。

作为可选的技术方案，所述导电焊料为含有金属颗粒的环氧树脂。

本发明的优点在于，封装体仅将各个引脚暴露出来，最大程度上避免了封装体漏电的可能性，并通过将桥臂芯片贴装在金属支撑片上的方法尽量缩短了电学引脚和桥臂芯片之间的距离，因此芯片工作产生的热量可以很容易的通过电学引脚散发到环境中去。

进一步采用铜片或者铝带作为电学连接部件，除了提高电导率以降低热损耗之外，作用还在于增加芯片之间的导热率，提高封装体整体的温度一致性，避免出现局部过热的现象。

附图说明

附图1所示是本发明具体实施方式所述桥式器件的封装结构的示意图。

附图2所示是采用铜片代替附图1中的铝带作为电学连接件的封装体示意图。

附图3所示是四个支撑片在图1中未能示出的第二表面的示意图。

附图4是采用四个二极管作为桥臂形成的典型的全桥整流电路的电路图。