ВЫВОДНАЯ РАМКА ДЛЯ МОЩНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Российский патент 1997 года по МПК H01L23/48 

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, а именно к конструкциям металлических выводных рамок для полупроводниковых приборов, герметизируемых пластмассой и может быть широко использовано при массовом производстве.

Известны конструкции выводных рамок с плакированной полоской металла, обеспечивающие присоединение кристалла и монтажных проводников [1]
Такие выводные рамки используются для производства маломощных приборов, которые или не нуждаются в теплоотводе, или размеры теплоотвода небольшие и соизмеримы с размерами кристалла.

Известны выводные рамки для производства мощных полупроводниковых приборов с теплоотводами больших размеров и отверстиями в них, на контактные площадки которых и траверсы локально наносят слой металла [2]
Локальное нанесение слоя металла для присоединения кристалла и монтажных проводников технологически трудоемко и снижает качество их присоединения из-за неидентичности нанесения слоев. Кроме того, конструкции их не позволяют располагать на одной линии контактные площадки под кристалл и монтажные проводники, что является условием для наименьшего расхода плакированного металла.

Известна выводная рамка, плакированная полосой металла (прототип), в которой теплоотвод выполнен в виде желоба с центральным отверстием, выступом и контактной площадкой для кристалла, а траверсы с контактными площадками для проводников выполнены на оконечных участках теплоотвода и соединены с теплоотводом через центральную траверсу (ножку) со стороны выступа [3]
Конструкция данной выводной рамки не обеспечивает расположение контактной площадки под кристалл на одной линии с контактными площадками для монтажных проводников на траверсах, что ограничивает возможность уменьшения ширины полосы плакированного металла и, следовательно, его расхода.

Целью изобретения является создание возможности уменьшения расхода плакированного металла.

Поставленная цель достигается тем, что в известной выводной рамке, содержащей теплоотвод, выполненный в виде желоба с центральным отверстием, выступом и контактной площадкой для кристалла, и траверсы, выполненные на оконечных участках теплоотвода с площадками для контактных проводников и соединенные с тепловодом через центральную ножку со стороны выступа, контактная площадка для кристалла размещена на выступе, обрамленном оконечными участками траверса, на одной линии с контактными площадками для монтажных проводников, при этом высота А и ширина Б выступа выбраны из выражения A ≅ (B + a)/2, где а ширина кристалла.

Образование выступа на теплоотводе и размещение на нем кристалла позволяет, не нарушая международного стандарта на размеры готового прибора, удлинить траверсы, а центры контактных площадок на них для монтажных проводников совместить в одну линию с центром расположения кристалла. Условие на размеры выступа обеспечивает размещение в нем конуса отвода тепла и гарантирует от ухудшения его отвода.

На фиг. 1 изображена предложенная выводная рамка; на фиг. 2 изображена схема отвода тепла.

Выводная рамка имеет группу выводов 1, соединенных перемычками 2 и 3, траверсы 4 и теплоотвод 5 с отверстием 6, на котором сформирован выступ 7 с контактной площадкой 8 для кристалла, соединенный с выводом центральной ножкой 10. На концах 4 расположены контактные площадки 11 для монтажных проводников, находящихся, как и контактная площадка 8 для кристалла, на середине полосы 13 плакированного металла. Размеры и форма траверс 4 взаимосвязаны с размерами выступа 7 и определяются возможностью вырубных пуансонов штампа. Кристалл 9 (фиг. 2) своей кромкой совмещается с кромкой выступа 7 у ножки 10.

Наиболее неблагоприятные условия для отвода тепла создаются тогда, когда теплоотвод прижимается к радиатору не всей поверхностью, а только зоной вокруг отверстия 6 и тепло от кристалла отводится по стрелке В (фиг. 2). Учитывая, что часть тепла отводится ножкой 10 и выводами 1, правомочно было принять за точечный источник тепла центр кристалла. Тепло от центра кристалла направляется к отверстию по стрелке В, рассеивается под углом 90^o и образующие угол рассеивания 12 не выходят за переделы выступа. Из приведенной схемы видно, когда высота выступа А не больше половины суммы ширины выступа и размера кристалла отвод тепла не ухудшается относительно прототипа.

Выводная рамка как и прототип, используется следующим образом: полупроводниковый кристалл присоединяют к контактной площадке 8, присоединяют монтажные проводники к контактным площадкам 11 и к кристаллу 9 и, после герметизации в пластмассу, вырубают перемычки 2 и 3.

Конструкция рамки обеспечивает возможность уменьшения расхода металла для плакировки полосой.

С помощью предложенной выводной рамки были получены приборы. Результаты положительные.

Сущность изобретения: на теплоотводе выводной рамки для мощных полупроводниковых приборов выполнен выступ с контактной площадкой для кристалла. Траверсы рамки выполнены в виде зигзагообразных полос с контактными площадками для контактных проволок, которые расположены на одной линии с контактной площадкой для кристалла. Высота и ширина выступа выбраны из определенного выражения. 2 ил.

Выводная рамка для мощных полупроводниковых приборов, содержащая теплоотвод, выполненный в виде желоба с центральным отверстием, выступом и контактной площадкой для кристалла, и траверсы, выполненные на оконечных участках с контактными площадками для контактных проволок и соединенные с теплоотводом через центральную ножку со стороны выступа, отличающаяся тем, что контактная площадка для кристалла размещена на выступе, обрамленном оконечными участками траверс, на одной линии с контактными площадками для контактных проволок, при этом высота A и ширина B выступа выбраны из выражения A ≅(B + а) / 2, где а ширина кристалла.