半导体器件引线框架及半导体器件的制作方法

1.本实用新型属于半导体技术领域，特别是涉及一种半导体器件引线框架及半导体器件。


背景技术：

2.功率半导体器件主要应用于新能源汽车、服务器电源、bms、开关电源、逆变器等领域，其具有很大的发展空间，同时碳化硅材料、氮化镓材料及先进封装技术也在蓬勃发展中。
3.目前功率半导体器件普遍采用薄外型封装(to型封装)，如to-220、to-251、to-263等封装，它们主要应用于中低压领域。在中高压应用领域中，to-247封装占主导地位，其基岛与to-220、to-251、to-263等封装相比，具有更大的基岛，能够封装更大面积和更大功率的芯片。
4.然而，to-247框架的基岛部分面积只占总面积的二分之一，安装孔也占据了一大部分，降低了芯片的安装面积，不能将框架的面积充分利用。to-247管脚宽度较窄，塑封后的产品管脚与塑封料之间容易发生变形，导致产品的抗冲击能力降低；to-247封装属于通孔插件封装，其散热需要单独增加散热片，其散热效果没有smt封装器件效果好；to-247封装出来的产品还存在较高的封装电感和封装电阻，会增加器件的开关损耗和导通损耗，影响产品的整体性能。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半导体器件引线框架及半导体器件，用于解决现有技术中引线框架抗冲击能力差、封装电感和封装电阻较高的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体器件引线框架，包括：框架本体以及沿其长度方向排布于框架本体上的多个框架单元，各个所述框架单元呈单排排列，所述框架单元包括基岛及独立设置于基岛底端的管脚组件，所述管脚组件包括并排布置的多个管脚，所述管脚靠近基岛的一端设置有管脚部，所述基岛的上表面设置有基岛网格，所述管脚部的背面设置有管脚网格。
7.可选地，每个所述框架单元中的管脚数量为4个，各个所述管脚沿横向均匀分布，且各个所述管脚的尺寸相同。
8.可选地，每个所述框架单元中各个管脚部之间相互独立、或者两个相邻管脚部连接、或者三个相邻管脚部连接。
9.可选地，所述基岛网格的深度与管脚网格的深度相同，所述基岛网格的尺寸大于管脚网格的尺寸。
10.可选地，所述基岛与管脚分别位于不同的平面，所述基岛所在平面与管脚所在平面之间具有高度差。
等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
31.请结合图1和图2所示，本实用新型提供一种半导体器件引线框架，包括：框架本体1以及沿其长度方向排布于框架本体1上的多个框架单元2，各个所述框架单元2呈单排排列，所述框架单元2包括基岛21及独立设置于基岛21底端的管脚组件22，所述管脚组件22包括并排布置的多个管脚222，所述管脚222靠近基岛21的一端设置有管脚部221，所述基岛21的上表面设置有基岛网格211，所述管脚部221的背面设置有管脚网格221a。
32.本实施例中，采用的半导体器件引线框架为表贴式耐大电流引线框架，框架本体1上呈单排排列有12个框架单元2，每个框架单元2对应1个光伏旁路模块的封装，1个引线框架能够封装12个光伏旁路模块。如此，可有效提高生产效率、原材料的利用率和降低生产成本。图1中示意出了部分框架单元2，其余框架单元2省略。
33.框架本体1及管脚222为片状结构，适用于小型化、扁平化的封装。
34.每个框架单元2包括基岛21及独立设置于基岛21底端的管脚组件22，每个基岛21顶端的框架本体1上设置有用于定位该框架单元2的定位孔23，相邻定位孔23之间设置有用于分隔框架单元2的第一分隔孔11，且相邻管脚组件22之间设置有用于分隔管脚组件22的第二分隔孔12，所述第二分隔孔12与第一分隔孔11在纵向上一一对应；本实施例中，定位孔23由条形孔和位于条形孔上且连通的圆形孔组合而成，第一分隔孔11为矩形孔，且沿框架本体1的长度方向延伸；第二分隔孔12为腰型孔，且沿框架本体1的宽度方向延伸，第二分隔孔12的长度与管脚222的长度适配，通过第一分隔孔11和第二分隔孔12可对各个框架单元2进行分隔，便于后续分离各个框架单元2。在其他实施例中，定位孔23、第一分隔孔11及第二分隔孔12的形状可根据需求设定。
35.本实施例中，所述框架本体1总长210.00
±
0.15mm，总宽32.75
±
0.15mm；该框架本体1为异型材框架，基岛21与管脚222的厚度不同，其中，基岛21的厚度为1.30
±
0.015mm，管脚222的厚度为0.50
±
0.015mm；相邻框架单元2之间的步距(相邻定位孔23的中心距)为17.50
±
0.03mm，累积步距(所有定位孔23的总距离)192.50
±
0.08mm；定位边宽(定位孔23与框架本体1顶端之间的距离)为2.80mm，定位孔23中圆形孔的直径为φ3.60
±
0.05mm，基岛21上的载体区域尺寸为11.30mm 7.68mm。
36.其中，每个所述框架单元2中的管脚222数量为4个，且各个管脚222的尺寸相同。各个管脚222之间通过横向延伸的管脚连接筋223连接，管脚连接筋223的两端与框架本体1连接。相应地，每个基岛21底端设置有4个管脚部221。各个管脚222沿横向均匀分布，保证各个管脚222的均匀受力，能够减少外界应力对器件的影响。本实施例中，管脚222的尺寸为1.5mm 0.5mm，1.5mm为宽度，0.5mm为厚度，防止管脚222过大导致封装开裂，其中管脚222厚度设置为0.5mm，是铜材厂的通用厚度，其工艺成熟，方便后期稳定供应。
37.并且，每个所述框架单元2中各个管脚部221之间相互独立、或者两个相邻管脚部221连接、或者三个相邻管脚部221连接。如图2所示，各个管脚部221之间相互独立。如图3所示，第一管脚222a和第二管脚222b对应的管脚部221相互独立，第三管脚222c和第四管脚222d对应的管脚部221连接为一体；如图4所示，第一管脚222a对应的管脚部221独立设置，第二管脚222b、第三管脚222c和第四管脚222d对应的管脚部221连接为一体。
38.基岛21上表面通过网格粗化处理形成有基岛网格211，管脚部221背面通过网格粗
化处理形成有管脚网格221a，所述基岛网格211的深度与管脚网格221a的深度相同，所述基岛网格211的尺寸大于管脚网格221a的尺寸，本实施例中，基岛网格211的网格尺寸为0.5mm 0.5mm(长宽)，深度为0.03mm；管脚网格221a的网格尺寸为0.25mm 0.25mm(长宽)，深度为0.03mm。此种结构，可以利于提升芯片与基岛21的结合强度。
39.并且，框架本体1呈镂空设计，参阅图5，所述基岛21与管脚222分别位于不同的平面，所述基岛21所在平面与管脚222所在平面之间具有高度差。本实施例中，基岛21所在平面与管脚222所在平面之间的高度差为1mm。此种结构，利于增加爬电距离，提升绝缘性。
40.其中，所述基岛21的上表面沿其内边沿设置有防溢槽212，所述防溢槽212沿垂直于基岛21平面的横截面呈u形。设置防溢槽212，可控制焊接材料溢出，提高塑封料与框架本体1的结合强度，降低分层风险。本实施例中，防溢槽212尺寸为宽度0.2mm，深度为0.1mm。
41.其中，所述基岛21的顶端与框架本体1之间设置有连接部213，所述连接部213上开设有第一锁胶孔213a，所述第一锁胶孔213a包括椭圆孔；所述管脚部221的底端与管脚222之间设置有第二锁胶孔221b，所述第二锁胶孔221b包括圆形孔。本实施例中，所述第一锁胶孔213a位于连接部213的中央，且第一锁胶孔213a为椭圆孔，长度为5.4mm，弧形直径为0.9mm。此种结构，利于提高塑封料与框架的结合强度。管脚部221处的第二锁胶孔221b位于管脚部221的中部，其形状为圆形孔，直径为0.6mm。此种结构，同样是为了提高塑封料与框架的结合强度。
42.并且，所述管脚部221的底端与管脚222之间设置有锁胶槽221c，所述锁胶槽221c沿垂直于基岛21平面的横截面呈v形。具体的，本实施例中，锁胶槽221c位于锁胶孔的外周，锁胶槽221c的尺寸为宽度0.2mm，深度0.1mm，此种结构，利于提高塑封料与框架的结合强度，降低分层风险。
43.参阅图6，所述框架本体1的背面沿四周设置有梯台部214，所述梯台部214呈z形。此种结构，同样能够利于提高塑封料与框架的结合强度。
44.所述引线框架的材质包括裸铜，且所述引线框架采用锻打工艺制成。如此，可提高铜材致密性，防止弯脚处材料开裂，同时提升器件导热性、以及塑封料与框架的结合强度。
45.本实用新型还提供了一种半导体器件，包括：
46.如上所述的引线框架；以及
47.芯片，贴装于所述基岛21上，所述芯片与对应的所述管脚组件22电连接。
48.封装时，先执行上芯和压焊工艺，将芯片(如mosfet)固定在基岛21上，利用铜片(或铜带)将芯片与对应的管脚组件22电连接。基于铜片(或铜带)的连接方式，可以提高散热性能和电性能，降低漏源导通电阻。
49.在封装时，还采用塑封料将压焊后的半成品封装起来，防止外部环境破坏。封装后，需露出铜片上表面及各个管脚222，从而可便于利用引线框架和铜片进行双面散热。
50.此半导体器件为表面贴装器件，且散热面积大，封装后的散热能力较强。
51.综上，在本实用新型实施例提供的半导体器件引线框架及半导体器件中，该引线框架通过单排式排列的多个框架单元，每个框架单元对应一个模块的封装，能够同时实现多个模块封装，可有效提高生产效率、原材料的利用率和降低生产成本；并且，所述半导体器件引线框架具有较佳的抗冲击能力以及优越的性能，同时，能够提高封装器件的散热效果，更加符合未来功率器件的发展要求。
52.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。