[实用新型]以塑封料部分取代引线框架材料的器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种以塑封料部分取代引线框架材料的TO-220器件，属于半导体器件技术领域。

背景技术

根据中华人民共和国原电子工业部标准SJ/T10585-94，TO-220引线框架的结构如图1所示，引线框架主体由固定部1、芯片部2、中间管脚3构成，另外与中间管脚3两侧还有两个侧管脚4，三者并列排布。固定部1和芯片部2为一个连续整体的两部分，厚度相同，厚度范围为1.2～1.3mm。芯片部2为等腰梯形。中间管脚3、固定部1、芯片部2三者连为一体。中间管脚3和两个侧管脚4厚度为0.5～0.6mm。侧管脚4在后续的封装工艺中由塑封体5将其与引线框架主体连为一体，见图2所示。引线框架各部分的材质均为铜。与固定部1的几何中心同心，有一个固定孔6。为了防止中间管脚3发生与其他器件的导通，一种方案是在固定孔6中镶嵌绝缘圈7，避免固定螺丝与固定部2之间电接触。另一种方案见图3所示，引线框架主体由加长固定部8、分立芯片部9组成，并且为两个独立部分，陶瓷片10将二者隔离。虽然中间管脚3依然与分立芯片部9相连，但是，不再与加长固定部8导通。应用该方案制作的器件被命名为TO-220S。由于上述方案中的中间管脚3的厚度与固定部1、芯片部2、加长固定部8、分立芯片部9的厚度不同，因此，引线框架加工用材均为异型材。上述器件被塑封后需要对暴露的金属表层电镀，包括中间管脚3、侧管脚4伸出塑封体5外的部分、固定部1的表面、芯片部2的底面、加长固定部8的底面和固定孔6部分的表面。

实用新型内容

现有技术存在的问题有，器件的固定部、芯片部的厚度尺寸以及固定部的长度尺寸偏大，铜材消耗量大，器件重量、电镀面积随之增大；绝缘圈7的采用不仅使这种器件增加了附件，也增加了加工工序；TO-22OS的方案铜材消耗量进一步大幅度增加，同时器件的结构复杂、加工成本上升。为了降低现有TO-220系列器件的铜材消耗、降低加工成本，我们设计了一种以塑封料部分取代引线框架材料的器件。

本实用新型是这样实现的，固定部的厚度小于1.2mm、大于0.4mm，芯片部的厚度为1.2～1.3mm；或者固定部和芯片部的厚度相同且小于1.2mm、大于0.4mm；塑封体从管脚根部一直延伸至固定部的端部，并将固定部塑封，固定部与塑封层的总厚度为1.8～2.8mm。

上述方案所产生的技术效果在于，应用于TO-220引线框架，由于固定部或/和芯片部厚度的减小，塑封层的形成，这一以塑代铜的措施使得每个器件的铜材消耗降低20～50％。应用于TO-220S，效果更为明显。由于固定部完全塑封，无须采用绝缘圈即可避免固定螺丝造成的导通，减少了工序。也由于固定部完全塑封，电镀面积减小。固定部厚度的减小对固定强度的影响因塑封层的形成以及固定部与塑封层的总厚度相对于现有固定部厚度的提高而得到弥补，另外，由于塑封体延伸至整个固定部，降低了二者接触端面出现缝隙的可能性，从而改善了器件强度和防水能力。由于器件散热能力主要取决于芯片部，进一步说主要取决于芯片部底面面积，但是，芯片部底面面积并未因本实用新型所采取的技术措施而改变，所以，器件散热能力受到的影响可以忽略，这一点也为所进行的计算机模拟实验所验证。

附图说明

图1是现有TO-220引线框架俯视图。图2是现有TO-220引线框架沿A-A方向剖面主视图，该图同时表示塑封体、绝缘圈的结构和位置。图3是现有TO-220S引线框架示意图，该图同时表示塑封体、起绝缘和导热作用的陶瓷片在器件中的位置。图4本实用新型引线框架采用异型材制作、固定部厚度减小并被完全塑封方案示意图。图5是本实用新型引线框架采用同型材制作、固定部和芯片部厚度减小且固定部被完全塑封方案示意图，该图兼做摘要附图。图6是本实用新型引线框架采用同型材制作、固定部和芯片部厚度减小且被完全塑封方案示意图，该图同时表示起绝缘和导热作用的陶瓷片在器件中的位置。图7本实用新型引线框架采用异型材制作、固定部厚度减小且长度缩短并被完全塑封方案示意图。图8是本实用新型引线框架采用同型材制作、固定部和芯片部厚度减小且固定部长度缩短、固定部被完全塑封方案示意图。

具体实施方式

方案一：见图4所示，引线框架采用异型材制作，固定部1的厚度小于1.2mm、大于0.4mm，固定部1被塑封体5完全塑封，固定部1与塑封层11的总厚度为1.8～2.8mm，芯片部2的厚度为1.2～1.3mm，固定部1与芯片部2连为一体，芯片部2的底面是器件底面的一部分。