一種引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件的製作方法

2023-05-02 22:41:01

本發明屬於集成電路封裝技術領域，涉及一種引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件。

背景技術：

一般的led驅動晶片擁有3個管腳——電源腳、高壓腳、地腳，採用一般典型的cpc4封裝(4個引腳，其中兩個與基島相連，實際只有3個有效的i/o)就可以。而功能更複雜的晶片除了電源腳、高壓腳、地腳外，還有採樣端，一共需要至少4個獨立的管腳來實現與外部電路互連。這種晶片如果採用sop8來封裝，產品厚度和體積太大，i/o數容易浪費，且散熱較差；如果採用cpc4或sot或to封裝，管腳數又受限。因此現有的一些傳統封裝形式已經無法滿足此類特殊晶片對信號傳輸速度、抗幹擾能力、散熱性能以及i/o數的需求。

因此，有必要設計一種引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件，這種引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件結構新穎而獨特，具有良好的可靠性和散熱性能。

發明的技術解決方案如下：

一種引線框單元，包括晶片、基島和至少4個獨立引腳；

獨立引腳是指任意兩個引腳內部不短接；

晶片上設有多個焊盤；

引腳包括第一類引腳和第二類引腳；第一類引腳為至少一個；第一類引腳與基島相連；且第一類引腳的寬度大於第二類引腳的寬度；

第二類引腳通過焊線與晶片上的焊盤相連；第二類引腳為多個時，第二類引腳通過多條焊線分別連接晶片上的對應數量的焊盤；

基島通過至少一條焊線與晶片上的至少一個焊盤相連。

第一類引腳為1-2個。

焊盤包括第一類焊盤和第二類焊盤。第一類焊盤為高壓焊盤，第二類焊盤為普通焊盤，一般而言，高壓焊盤對應的引腳與地腳之間的壓差超過500v可視為高壓，高壓腳與地腳之間需要間隔一定的距離以保證不會被擊穿。

第一類焊盤與距離第一類引腳較遠的第二類引腳相連。

引線框單元的側部設有至少一條用於與其他引線框單元連接的吊筋。

一種引線框架，其特徵在於，包括多個前述的引線框單元連接而成；

每一個引線框單元的左右側設有至少一條吊筋（又稱連筋）。

多個引線框單元呈一排或一列排布，或多個引線框單元呈多行多列的陣列方式排布。

一種基於引線框單元的封裝器件，所述的引線框單元為前述的引線框單元；包括封裝器件本體和外露的第一類引腳和第二類引腳。

基島相對於引腳下沉一定高度，所述的高度為0.5-2倍的預設引線框架厚度，優選1倍。

所述的下沉是通過彎曲連接部9實現的，彎曲連接部連接引腳與基島，彎曲連接部上設有通孔，設有通孔有利於改善彎曲連接部的柔韌性，即容易彎曲，且保障連接強度。

引腳設置：第一類引腳（寬引腳）的個數為1-2個，一般位於本體的同一側，也可以是不同側；

引腳的總數優選4-6個；

第一類引腳（寬引腳）的寬度為第二類引腳（窄引腳）的1.5-5倍。

這種不對稱的引線框封裝結構，包含一個晶片、一個引線框單元、多個引腳焊線以及用於包裹上述部分的塑封體，共同構成一種包封結構；

該引線框單元包含一個基島、四個引線腳、兩個與基島相連且延伸出來的吊筋；

該吊筋與和該單元處於同一行的相鄰單元的基島的吊筋相連，多個這樣的單元按矩陣排列的方式就構成了一整條引線框架；

該四個引線腳排布在與基島相對的兩側，其中一個引線腳為加寬引腳並與基島相連，另外三個為等寬的窄引腳且與基島間隔一定的距離，形成不對稱的結構。

本發明所述的引線框封裝結構，該包封結構的第一&二引線腳為窄引腳且位於塑封體的同一側邊，第三&第四引線腳位於與第一&第二引線腳所在塑封體側邊平行且相對的另一側邊，呈不對稱的結構。

本發明所述的引線框封裝結構，所述第三&第四引線腳有兩種實現方式，一種是第三引線腳與第一&第二引線腳為等寬的窄引腳，第四引線腳為寬引腳；另一種是第四引線腳與第一&第二引線腳為等寬的窄引腳，第三引線腳為寬引腳。

本發明所述的引線框封裝結構，所述同側的一窄一寬兩個引腳的淨距大於等於0.55mm，所述同側的兩個窄引腳的淨距大於等於1.00mm。

本發明所述的封裝結構，所述同側的一窄一寬兩個引腳的間距等於其淨距加上兩個引腳寬度之和的一半，所述同側的兩個窄引腳的間距等於其淨距加上兩個窄引腳寬度之和的一半。

本發明所述的封裝結構，所述寬引腳所在側邊的兩個引腳(一窄一寬)的間距，小於平行於該側邊的相對側邊的兩個引腳(兩窄)的間距。

採用不對稱結構，便於識別晶片的方向，避免晶片左右對調，造成晶片焊接錯誤，從而避免晶片損壞或避免電路出現故障。

所述的封裝結構，可以作出一些變形：在第一與第二引線腳中間增加1個與之同寬的引線腳，且引線腳間距分別變為原來的三分之一和三分之二，變成具有5個引線腳的cpc4-s，即cpc5-s；或者在第一與第二引線腳之間增加2個與之同寬的引線腳，且引線腳間距都變為原來的三分之一，變成具有6個引線腳的cpc4-s，即cpc6-s。

所述引腳的間距是指相鄰兩個引腳的中心之間的距離，引腳的淨距是指相鄰兩個引腳的靠內的側邊的最小距離(即引腳間距減去兩個引腳寬度之和的一半)。

有益效果：

本發明的引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件，這種封裝機構又稱不對稱的引線框封裝結構(簡稱為cpc4-s)，包括一個晶片、一個引線框、多個引腳焊線以及用於包裹上述部分的塑封體。該引線框包含一個基島、四個引線腳、兩個與基島相連且延伸出來的吊筋。該四個引線腳排布在與基島相對的兩側，其中一個引線腳為加寬引腳並與基島相連，另外三個為等寬的窄引腳且與基島間隔一定的距離，形成不對稱的結構，其中加寬的引腳可以起到增強散熱能力的作用。寬引腳所在側邊的兩個引腳(一窄一寬)的間距，小於平行於該側邊的相對側邊的兩個引腳(兩窄)的間距。經過特殊設計的這種封裝結構，與典型的cpc4封裝相比，i/o設置更加靈活，擁有4個獨立且有效的功能管腳，可用來封裝一些四端子器件，可視為cpc4的升級版，擴大了應用範圍。也可以在中心線間距更寬的兩個引腳之間增加1到2個管腳，演變成cpc5-s、cpc6-s。這種引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件結構新穎而獨特，具有良好的可靠性和散熱性能。

即尺寸更小更薄，散熱性合格，同時擁有至少4個有效管腳的貼片封裝形式。本發明提出的一種新的封裝引線框結構，為了與典型的cpc4封裝結構區分，將其命名為cpc4-s（cpc是代號，可以是公司名稱縮寫等，4表示有4個引腳,s表示special，即cpc4的特別版）。

與現有的sop或sot封裝技術相比，cpc4-s引腳數量為4個，且各自獨立，適合封裝4埠器件，或是封裝一些原本採用sop&sot封裝，但焊線管腳數很少的集成電路。

其中與基島相連的引腳加寬，可以起到增強散熱能力的作用。

與典型的cpc4封裝相比，cpc4-s有4個獨立且有效的功能i/o，只有一個管腳與基島相連，應用起來更加靈活，可以封裝一些需要4個i/o實現與外部電路互連的晶片，更適合大規模的smt作業。

綜上所述，本發明的引線框單元、引線框架及基於引線框單元的封裝器件結構新穎而獨特，具有良好的可靠性和散熱性能。

附圖說明

圖1是典型（現有）4引腳封裝器件的主視圖；

圖2是典型（現有）4引腳封裝器件的側視圖；

圖3是典型（現有）4引腳封裝器件的仰視圖；

圖4是典型（現有）4引腳引線框單元示意圖；

圖5是實施例1的封裝器件的結構示意圖；

圖6是實施例1的基島與引腳相對位置示意圖；

圖7是實施例1的引線框單元示意圖；

圖8是實施例2的封裝器件的結構示意圖；

圖9是實施例2的引線框單元示意圖；

圖10是實施例3的封裝器件的結構示意圖（主視圖）；

圖11是實施例3的封裝器件的結構示意圖（仰視圖）；

圖12是實施例4的封裝器件的結構示意圖（主視圖）；

圖13是實施例4的封裝器件的結構示意圖（仰視圖）。

標號說明：1-封裝器件本體（又稱塑膠體），2-第一類引腳，3-第二類引腳，4-引腳標誌，5—基島，6-焊線，7-晶片，8-通孔，9-彎曲連接部，10-吊筋，11-第一類焊盤，12-第二類焊盤，d-基島相對引腳的下沉深度。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明：

典型設計（對比例）：如圖1-4，寬引腳為2個，窄引腳為2個；寬引腳位於同一側，窄引腳位於另一側。典型cpc4封裝pin1&2獨立，pin3&4與基島相連。其外形如圖1-4所示，pin1&2為等寬的窄管腳，pin3&4為等寬的寬管腳。這種結構有一定的局限性，實際的i/o數只有3個，最多只能封裝擁有3個埠的晶片。因此，對這種結構進行了改良，即如下所述的優選實施例。

實施例1：如圖5-7，寬引腳為1個，窄引腳為3個。包含一個晶片、一個引線框單元2、若干條引腳焊線，共同被塑封料包圍構成一種方形的密封體。

該晶片包含多個普通焊盤(以方形表示)及一個高壓焊盤(以圓形表示)。該高壓焊盤的焊線以及對應的地腳焊線要焊接到中心線間距更大的第二類引腳上，以滿足高壓差的需求。若所封晶片無高壓差要求，則各焊盤焊接位置可以自由定義。

該引線框單元包含一個基島、四個引線腳（焊線）、兩個與基島相連且延伸出來的吊筋。

該吊筋與和該單元處於同一行的相鄰單元的基島的吊筋相連，多個這樣的單元按矩陣排列的方式就構成了一整條引線框架。

該四個引線腳排布在與基島相對的兩側，其中一個引線腳為加寬引腳並與基島相連，另外三個為等寬的窄引腳且與基島間隔一定的距離。

本發明所述的引線框封裝結構的第一&二引線腳為窄引腳且位於塑封體的同一側邊，第三&第四引線腳位於與第一&第二引線腳所在塑封體側邊平行且相對的另一側邊。

第四引線腳與第一&第二引線腳為等寬的窄引腳，第三引線腳為寬引腳。

實施例2：如圖8-9，寬引腳為1個，窄引腳為3個。與實施例2不同之處在於，寬引腳的位置不同。第三引線腳與第一&第二引線腳為等寬的窄引腳，第四引線腳為寬引腳。

本發明所述的引線框封裝結構，所述同側的一窄一寬兩個引腳的淨距大於等於0.55mm，所述同側的兩個窄引腳的淨距大於等於1.00mm。

本發明所述的封裝結構，所述同側的一窄一寬兩個引腳的間距等於其淨距加上所述兩個引腳寬度之和的一半，所述同側的兩個窄引腳22的間距等於其淨距加上所述兩個窄引腳寬度之和的一半。

本發明所述的封裝結構，所述寬引腳所在側邊的兩個引腳(一窄一寬)的間距(即兩個引腳中心的距離)，小於平行於該側邊的相對側邊的兩個引腳(兩窄)的間距(即兩個引腳中心的距離)。

本發明所述的引線框封裝結構，所述基島21採用downset（即基島下沉，形成凹槽）設計，下沉深度d等於1倍框架厚度(但不限於此倍數)。

本發明提供的設計方案結構新穎獨特、簡單合理，擁有4個獨立的i/o，是一種典型的4埠led驅動晶片封裝，只有一個管腳與基島相連，應用起來更加靈活，可以封裝一些需要4個i/o實現與外部電路互連的晶片。與基島相連的管腳加寬，增強了產品的散熱能力。

上述實施方式僅為例示性地說明本發明的實現過程和特點，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形或改進。比如，實施例1和2所示的封裝結構可以做出一些變形：

實施例3：如圖10-11，寬引腳為1個，窄引腳為4個。一側具有1個寬引腳和一個窄引腳，另一側設有3個窄引腳。在第一與第二引線腳中間增加1個與之同寬的引線腳，且引線腳間距分別變為原來的三分之一和三分之二，變成具有5個引線腳的cpc4-s，即cpc5-s。

實施例4：如圖12-13，總引腳為6個；寬引腳為1個，窄引腳為5個。一側具有1個寬引腳和一個窄引腳，另一側設有4個窄引腳。

在第一與第二引線腳之間增加2個與之同寬的引線腳，且引線腳間距都變為原來的三分之一，變成具有6個引線腳的cpc4-s，即cpc6-s。

也可以將實施例2也按上述的方法做出變形，增加一個或兩個引腳變成cpc5-s或cpc6-s。而這些都應屬於本發明的保護範圍之內。