CN201194226Y - 采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件 - Google Patents

Abstract

一种采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件，其特征在于：在二极管的轴向型环氧封装体内，以一个二极管晶粒为中心，在该晶粒的两极端轴向对称设有一预焊引线；该预焊引线由引线、钉头和焊锡包三部分组成，其中，钉头位于引线靠近晶粒的一端，并与引线为一体成型结构，钉头的头部有一台面，焊锡包预焊固定在该台面上；两根预焊引线分别经各自钉头上的焊锡包与晶粒的两极端上的焊接区焊接。本方案由于预焊引线在钉头台面上预焊有焊锡包，在接下来的焊接封装中可以保证焊锡包与晶粒焊接区的对位准确性，因此解决了由焊接偏位引起的损伤晶粒氧化保护膜以及挂锡、溢锡等问题，从而提高了二极管的良品率，保证了二极管的可靠性。

Description

采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件

技术领域

本实用新型涉及轴向型封装半导体二极管，特别涉及一种采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件。这种二极管器件由于采用了引线预焊的结构设计，从而提高了二极管的可靠性以及封装的良品率。

背景技术

轴向型封装是针对半导体二极管晶粒的一种典型封装形式。其封装结构以一个含PN结的晶粒为中心，在该晶粒的两端轴向分别通过片状焊片与引线头部焊接(见图3所示)，然后用环氧树脂将晶粒及其两端的引线头部整体包裹起来实现封装保护。目前，对于轴向型封装半导体二极管生产厂家大多采用一次焊接封装工艺，具体做法是：第一步，将一颗晶粒、两块焊片和两根引线按轴向装配结构要求装填在石墨舟上(一般采用1200孔/舟的石墨舟)；第二步，将装填后整体放入高温炉内加热一次焊接成整体(加热温度一般不高于360度)；第三步，注环氧树脂封装成型。

上述一次焊接工艺中容易出现以下问题：1)由于焊片面积大于晶粒焊接区的面积，焊锡融化时部分焊锡会覆盖到晶粒焊接区边缘的氧化保护膜，虽然最终大部分焊锡会收缩在晶粒的焊接区内，但总有微量的焊锡残留在氧化保护膜上，对晶粒的氧化保护膜起破坏作用，造成二极管的可靠性下降；2)由于焊片与石墨舟上的装填孔存在径向间隙，焊片相对晶粒焊接区容易出现偏位，引起焊接时挂锡、溢锡，造成电性不良，甚至短路失效等问题。因此，如何解决现有技术中存在的这些问题，便成为本实用新型研究的课题。

发明内容

本实用新型提供一种采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件，其目的是要解决轴向型封装二极管焊接封装中，由焊接偏位引起的损伤晶粒氧化保护膜以及挂锡、溢锡等问题，以提高二极管的良品率，保证二极管的可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件，在二极管的轴向型环氧封装体内，以二极管晶粒为中心，在该晶粒的两极端轴向对称设有一预焊引线；该预焊引线由引线、钉头和焊锡包三部分组成，其中，钉头位于引线靠近晶粒的一端，并与引线为一体成型结构，钉头的头部有一台面，焊锡包预焊固定在该台面上；两根预焊引线分别经各自钉头上的焊锡包与晶粒的两极端上的焊接区焊接。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“二极管晶粒”包含PN结型二极管晶粒、金属势垒异质结型硝特基二极管晶粒等各种情况。所述“两极端”是指二极管的正极性端和负极性端。所述“预焊引线”是指引线钉头的台面上预焊有焊锡包的结构，该焊锡包的形状类似于“蒙古包”形状。

2、上述方案中，所述预焊引线按其外形来分一般有以下四种：

(1)“T”字形结构，见图4所示；

(2)“干”字形结构，见图5所示；

(3)“单子弹头”形结构，见图6所示；

(4)“双子弹头”形结构，见图7所示。

由于本实用新型的预焊引线在钉头台面上预焊有焊锡包，在接下来的焊接封装中可以保证焊锡包与晶粒焊接区的对位准确性，因此解决了由焊接偏位引起的损伤晶粒氧化保护膜以及挂锡、溢锡等问题，从而提高了二极管的良品率，保证了二极管的可靠性。

经测试本实用新型与现有一次焊接封装产品的电性良率和可靠性对比如下：

晶粒批号      原一次焊接产品电性良率     本实用新型产品电性良率

产品1                 97.1％                    99.1％

产品2                 97.8％                    99.2％

产品3                 98％                      99.5％

附图说明

附图1为本实用新型实施例结构剖视图；

附图2为本实用新型实施例中晶粒与预焊引线分解图；

附图3为现有轴向型一次焊接封装的二极管晶粒、焊片、引线分解图；

附图4为本实用新型“T”字形预焊引线结构示意图；

附图5为本实用新型“干”字形预焊引线结构示意图；

附图6为本实用新型“单子弹头”形预焊引线结构示意图；

附图7为本实用新型“双子弹头”形预焊引线结构示意图。

以上附图中：1、环氧封装体；2、引线；3、钉头；4、焊锡包；5、晶粒；6、焊片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件，

如图1和图2所示，在二极管的轴向型环氧封装体1内，以一个含PN结的晶粒5为中心，在该晶粒5的两极端轴向对称设有一预焊引线。该预焊引线由引线2、钉头3和焊锡包4三部分组成，其中，钉头3位于引线2靠近晶粒5的一端，并与引线2为一体成型结构；钉头3的头部有一台面，焊锡包4预焊固定在该台面上。两根预焊引线分别经各自钉头3上的焊锡包4与晶粒5的两极端上的焊接区焊接，以此构成一种轴向型封装的半导体二极管结构。

本实施例中采用的预焊引线形状为“单子弹头”形结构，见图6所示。产品封装中，先要在引线钉头的台面焊上焊片形成焊锡包，再用预焊引线同晶粒焊接，从而保证下一步与晶粒焊接时焊锡不会移动偏位，避免了焊锡污染晶粒氧化保护膜以及挂锡、溢锡等问题。

本实施例可以应用于轴向型封装结构的SKY(硝特基二极管)以及平面晶片型GPP产品。

图4、图5和图7分别为“T”字形预焊引线、“干”字形预焊引线和“双子弹头”形预焊引线。这些预焊引线可以用来等同替换本实施例中的“单子弹头”形预焊引线，从而构成新的实施例。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用引线预焊结构的高可靠性二极管器件，其特征在于：在二极管的轴向型环氧封装体(1)内，以一个二极管晶粒(5)为中心，在该晶粒(5)的两极端轴向对称设有一预焊引线；该预焊引线由引线(2)、钉头(3)和焊锡包(4)三部分组成，其中，钉头(3)位于引线(2)靠近晶粒(5)的一端，并与引线(2)为一体成型结构，钉头(3)的头部有一台面，焊锡包(4)预焊固定在该台面上；两根预焊引线分别经各自钉头(3)上的焊锡包(4)与晶粒(5)的两极端上的焊接区焊接。

2.根据权利要求1所述的高可靠性二极管器件，其特征在于：所述预焊引线的形状为“T”字形结构。

3.根据权利要求1所述的高可靠性二极管器件，其特征在于：所述预焊引线的形状为“干”字形结构。

4.根据权利要求1所述的高可靠性二极管器件，其特征在于：所述预焊引线的形状为“单子弹头”形结构。

5.根据权利要求1所述的高可靠性二极管器件，其特征在于：所述预焊引线的形状为“双子弹头”形结构。

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