專利名稱：表面安裝多片器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙引線表面安裝多片器件。本發(fā)明例如在高壓二極管和低電容高功率瞬變電壓抑制器(TVS)器件的制造中有用。
背景技術(shù)：
圖1是包含二極管片10的已知表面安裝結(jié)構(gòu)的示意截面圖。二極管片10布置在顯示了輪廓的封裝40之內(nèi)。該結(jié)構(gòu)包含上引線框20和下引線框21。引線框、包含引線的導(dǎo)電框以及未封裝小片能夠連接的端板(header)，在半導(dǎo)體工業(yè)中是眾所周知的。引線框20、21具有端板區(qū)20A、21A(也被稱為“小片焊盤”或“芯片焊盤”)，其與二極管10電接觸，并且通常配備有凹坑(未顯示)以增強(qiáng)電接觸。引線框20、21還具有延伸超過(guò)封裝40的引線區(qū)20B、21B。通過(guò)圍繞封裝40的下面纏繞引線區(qū)20B、21B(成為所謂的“J彎曲”構(gòu)造)，或者通過(guò)向下并向外彎曲引線區(qū)20B、21B(成為所謂的“鷗型翼”構(gòu)造)，能夠?qū)⒃摻Y(jié)構(gòu)容易地表面安裝在諸如電路板之類的別的結(jié)構(gòu)上。
在許多應(yīng)用中，例如在垂直空間非常珍貴的膝上型計(jì)算機(jī)的電路板中，具有薄封裝的表面安裝器件是所希望的。本發(fā)明通過(guò)提供多片表面安裝器件而同時(shí)避免在器件之內(nèi)需要將小片堆疊在彼此之上來(lái)應(yīng)對(duì)這些以及其他需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種可表面安裝的器件，其包含(a)第一小片，包含下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)；(b)第二小片，包含下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)；(c)第一引線框部分，包含端板區(qū)和引線區(qū)，其中第一小片的下觸點(diǎn)和第一引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接；(d)第二引線框部分，包含端板區(qū)和引線區(qū)，其中第二小片的下觸點(diǎn)和第二引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接；(e)(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電部件，布置在第一小片的上電觸點(diǎn)和第二小片的上電觸點(diǎn)之間，并且與它們電且機(jī)械連接；以及(f)封裝材料，其封裝以下每一個(gè)的至少一部分第一和第二小片、第一和第二引線框部分的端板區(qū)以及導(dǎo)電部件。典型地，下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)在第一和第二小片的相對(duì)表面上。
第一和第二引線框部分的引線區(qū)從封裝材料中延伸，并且適合于允許器件用別的電氣組件進(jìn)行表面安裝。第一和第二小片并不在封裝器件之內(nèi)堆疊在彼此之上。
可表面安裝的器件能夠是例如TVS器件，例如低電容和/或高電壓TVS器件。在某些實(shí)施例中，第一和第二小片對(duì)應(yīng)于二極管，例如整流二極管和/或雪崩擊穿二極管。作為特定的例子，第一小片能夠?qū)?yīng)于雪崩擊穿二極管，而第二小片則能夠?qū)?yīng)于具有比雪崩擊穿二極管的電容低的電容的整流二極管。在其他實(shí)施例中，第一小片能夠?qū)?yīng)于晶閘管浪涌抑制器，而第二小片則能夠?qū)?yīng)于具有比晶閘管浪涌抑制器的電容低的電容的整流二極管。
用于可表面安裝的器件的示范性導(dǎo)電部件包括導(dǎo)線和通常平面的部件(如果希望的話，其能夠配備有用于改善電接觸的凹坑)。在某些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電部件(例如導(dǎo)線接頭)布置在第一小片的上電觸點(diǎn)和第二小片的上電觸點(diǎn)之間，并且與它們電且機(jī)械連接。
典型地，第一和第二引線框部分的端板區(qū)并不在器件之內(nèi)相互重疊，并且更加典型地在器件之內(nèi)共面。
在許多實(shí)施例中，第一和第二引線框部分每個(gè)都將包含一個(gè)或多個(gè)分離區(qū)，其對(duì)應(yīng)于從前體(precursor)引線框分離的位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了制造上面的可表面安裝的器件的方法。該方法包含(a)提供前體引線框，其包含第一引線框部分、第二引線框部分和可分離部分；(b)放置和第一引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接的第一小片的下觸點(diǎn)；(c)放置和第二引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接的第二小片的下觸點(diǎn)；(d)放置和第一小片的上電觸點(diǎn)與第二小片的上電觸點(diǎn)電并且機(jī)械連接的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電部件；(e)將第一和第二小片、第一和第二引線框部分的端板區(qū)以及導(dǎo)電部件的至少一部分封裝在封裝材料中；以及(f)將第一和第二引線框部分從前體引線框的可分離部分分開(kāi)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，上面的可表面安裝的器件進(jìn)一步包含第三小片，其具有下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)，其中，第三小片的下觸點(diǎn)和第二引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接，而第三小片的上觸點(diǎn)則和(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電部件電并且機(jī)械連接。如上面那樣，下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)典型地在第一、第二和第三小片的相對(duì)表面上。
可表面安裝的器件能夠是例如TVS器件(例如低電容和/或高電壓TVS器件)。在某些實(shí)施例中，第一小片對(duì)應(yīng)于雙向雪崩擊穿二極管，而第二和第三小片則對(duì)應(yīng)于整流二極管(例如具有陰極側(cè)向上的一個(gè)整流器和具有陰極側(cè)向下的另一個(gè)整流器——在本領(lǐng)域中被稱作“反并聯(lián)”的布置)，其每一個(gè)都具有比雙向雪崩擊穿二極管的電容低的電容。
在其他的實(shí)施例中，第一小片對(duì)應(yīng)于雙向晶閘管浪涌抑制器，而第二和第三小片則對(duì)應(yīng)于整流二極管(例如相互反并聯(lián)地布置)，其每一個(gè)都具有比雙向晶閘管浪涌抑制器的電容低的電容。
在其他的實(shí)施例中，第二和第三小片能夠由具有兩個(gè)活動(dòng)區(qū)域的單個(gè)小片替換(例如，具有陰極在上表面上并且陽(yáng)極在下表面上的一個(gè)活動(dòng)區(qū)域，以及具有陽(yáng)極在上表面上并且陰極在下表面上的另一個(gè)活動(dòng)區(qū)域——亦即，呈反并聯(lián)布置)。
在某些實(shí)施例中，提供了多個(gè)導(dǎo)電部件，其以下述方式布置在第一小片的上電觸點(diǎn)、第二小片的上電觸點(diǎn)以及第三小片的上電觸點(diǎn)之間，并且和它們電且機(jī)械連接，所述方式為第一、第二和第三小片的上電觸點(diǎn)短接在一起。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，上面的可表面安裝的器件包括與第一引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接的兩個(gè)或多個(gè)小片以及與第二引線框部分的端板區(qū)電并且機(jī)械連接的兩個(gè)或多個(gè)小片，同時(shí)(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電部件與每個(gè)小片電并且機(jī)械連接。
如典型的那樣，“上”和“下”等等，當(dāng)這些術(shù)語(yǔ)涉及方向時(shí)，僅僅指示相對(duì)方向，并且不必和例如地球的重力場(chǎng)施加的力的方向相關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠提供表面安裝多片器件而不堆疊小片。通過(guò)消除堆疊小片的需要，本發(fā)明能夠提供較薄的封裝，這在例如如上所述的膝上型計(jì)算機(jī)的無(wú)數(shù)應(yīng)用中證明是非常寶貴的。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)是(a)能夠構(gòu)造表面安裝多片器件，其包含串聯(lián)的小片，并且如果希望的話，包含并聯(lián)(例如反并聯(lián))的小片；以及(b)能夠構(gòu)造表面安裝多片器件，其包含變化尺寸的小片。這些特征用堆疊的小片設(shè)計(jì)目前是不可得到的。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，能夠提供表面安裝多片器件，其具有相對(duì)于相當(dāng)?shù)亩询B小片結(jié)構(gòu)的較低的熱阻，這改善了器件的功率使用容量。
本發(fā)明的還一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，能夠提供雙引線、多片、低電容、高功率、雙向TVS器件(例如雪崩型或晶閘管型TVS器件)。
一旦查看隨后的詳細(xì)說(shuō)明和權(quán)利要求，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例與優(yōu)點(diǎn)將立刻變得明顯。


圖1是已知的雙引線表面安裝器件的示意性截面圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙引線表面安裝多片器件的示意性截面圖；圖2B是顯示器件的小片和引線框部分的圖2A的器件的示意性局部平面圖；圖2C是顯示器件的導(dǎo)電鏈接、小片以及引線框部分的圖2A的器件的示意性局部平面圖；圖3A、3B和4是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的雙引線表面安裝多片器件的示意性截面圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙引線表面安裝多片器件的示意性截面圖；圖5B是顯示器件的小片和引線框部分的圖5A的器件的示意性局部平面圖；圖5C是顯示器件的導(dǎo)電鏈接、小片以及引線框部分的圖5A的器件的示意性局部平面圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙引線多片器件的導(dǎo)電鏈接、小片以及引線框部分的示意性局部平面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙引線表面安裝多片器件的示意性截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前體引線框的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式
參考顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖，現(xiàn)在來(lái)更加充分地在下文中說(shuō)明本發(fā)明。然而，可以以不同的形式體現(xiàn)本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制到在此闡述的實(shí)施例。
在圖2A的截面圖中示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的多片結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。如顯示的那樣，第一小片110A放置在第一引線框部分120的端板區(qū)120A(在本領(lǐng)域中也被稱作“小片焊盤”或“芯片焊盤”)，并且第二小片110B放置在第二引線框部分121的端板區(qū)121A。
在顯示的實(shí)施例中，第一和第二引線框部分120、121的端板區(qū)120A、121A在器件之內(nèi)基本上彼此共面。第一和第二引線框部分120、121之間的間隙應(yīng)當(dāng)足夠大，以防止相互間電弧放電。另一方面，間隙典型地保持得小到實(shí)際上可以使器件的寬度最小化。確保第一和第二引線框部分120、121彼此共面并且維持適當(dāng)?shù)拈g隙尺寸的一個(gè)方法是，最初在單個(gè)前體引線框之內(nèi)提供第一和第二引線框部分120、121，然后在生產(chǎn)過(guò)程期間，典型地在成型之后，將它們分開(kāi)。下面更加詳細(xì)地討論本發(fā)明的這個(gè)特征。
圖2A的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)一步配備了導(dǎo)電部件，其提供第一和第二小片110A、110B之間的電連接。在顯示的實(shí)施例中，導(dǎo)電部件是有凹坑的鏈接部件130，其被放置到上覆并接觸每個(gè)小片110A、110B的位置，以便機(jī)械并且電串聯(lián)連接小片?？蛇x擇地有凹坑的鏈接130能夠例如如本領(lǐng)域中已知的那樣選擇和放置。
在圖2A中顯示的實(shí)施例的鏈接130中提供凹坑，以避免小片110A、110B上存在的鈍化接觸。對(duì)于在兩面上都具有鈍化的器件，希望在鏈接和引線框部分的端板區(qū)上都提供凹坑。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，諸如使用導(dǎo)線接頭的那些，不存在對(duì)于凹坑的需要。
盡管顯示了基本上平面的有凹坑的鏈接130，但是其他導(dǎo)電部件，例如非平面的導(dǎo)電片(“片”在這里被規(guī)定為這樣的物體，其厚度顯著小于其長(zhǎng)度和寬度)或?qū)Ь€，同樣能夠用于電連接小片110A和小片110B。
完成的結(jié)構(gòu)包括外殼140，其完全封裝了小片110A、110B。引線框部分120、121的端板區(qū)120A、121A也被封裝。另一方面，引線區(qū)120B、121B從器件外殼140向外橫向延伸，以允許電連接到器件。在顯示的實(shí)施例中，引線區(qū)120B、121B在共同的平面中從器件在相反的方向上延伸，但是這決不是必須的。
圖2B是圖2A的結(jié)構(gòu)的示意性局部平面圖，其中僅顯示了第一和第二小片110A、110B以及引線框部分120、121。在顯示的特定設(shè)計(jì)中，使用矩形的小片110A、110B以增加表面積，并從而增加封裝結(jié)構(gòu)的使用功率。圖2B中的虛線對(duì)應(yīng)于引線框部分120、121中的彎曲，這在圖2A中能夠清楚地看見(jiàn)。圖2C和圖2B類似，除了圖2C進(jìn)一步顯示了鏈接130相對(duì)于小片110A、110B的位置之外。鏈接130上的虛線對(duì)應(yīng)于先前討論的凹坑。
盡管下面在圖3A-B、4、5A-C、6、7和8中未顯示，但是如果希望的話，能夠結(jié)合這些實(shí)施例清楚地提供凹坑。
大量構(gòu)造是可用的，所述構(gòu)造能夠?qū)D2A中顯示的結(jié)構(gòu)100轉(zhuǎn)換成表面安裝結(jié)構(gòu)。例如，圖3A顯示了一種構(gòu)造，其中圍繞外殼140將引線框部分120、121的引線區(qū)120B、121B彎曲呈“J彎曲”構(gòu)造。在圖3B中顯示了另一種構(gòu)造，其中將引線框部分120、121的引線區(qū)120B、121B向下并向外彎曲呈“鷗型翼”構(gòu)造。
如圖2A中顯示的那樣的封裝結(jié)構(gòu)能夠容納若干不同類型的小片110A、110B。作為一個(gè)例子，小片110A和110B能夠?qū)?yīng)于兩個(gè)二極管，例如一對(duì)整流二極管或一對(duì)雪崩擊穿二極管(可以是單向或雙向的)。通過(guò)在結(jié)構(gòu)之內(nèi)串聯(lián)地放置兩個(gè)二極管(亦即一個(gè)二極管陽(yáng)極側(cè)向上，而另一個(gè)二極管則陰極側(cè)向上)，二極管的反向電壓范圍能夠擴(kuò)大(亦即加倍)。
作為另一個(gè)例子，通過(guò)使小片110A對(duì)應(yīng)于高電容單向雪崩擊穿二極管，并且使小片110B對(duì)應(yīng)于具有比雪崩擊穿二極管的擊穿電壓高的擊穿電壓的低電容整流二極管，能夠構(gòu)造低電容單向瞬變電壓抑制器(TVS)器件。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)二極管被相反地施加偏壓(亦即連接呈陰極對(duì)陰極或陽(yáng)極對(duì)陽(yáng)極構(gòu)造)。因?yàn)榈碗娙菡鞫O管和高電容雪崩擊穿二極管串聯(lián)，所以最后的電容為Cnet＝(CAD×CRD)/(CAD+CRD)，其中CAD是單向雪崩擊穿二極管的電容，而CRD則是整流二極管的電容。通過(guò)檢查這個(gè)公式，能夠看出，如果CAD遠(yuǎn)大于CRD，則器件的最后電容近似等于CRD(亦即Cnet≈CRD，其中CAD＞＞CRD)。因?yàn)檫@個(gè)原因，所以本發(fā)明的TVS器件例行地為低電容器件。
器件能夠使用的峰值浪涌電流I是額定功率P除以電壓V(亦即I＝P/V)。例如，具有100V的箝位電壓的600W雪崩擊穿二極管能夠使用6安培的峰值浪涌電流(注意在反向偏壓中使用雪崩型TVS二極管)。因?yàn)檎鞫O管被正向偏壓，所以能夠合理地假設(shè)正向電壓在6安培下為大約1V。因此，這個(gè)例子中的整流二極管只需要大約6W的正向額定功率，以使用和600W、100V雪崩擊穿二極管相同的浪涌電流。
額定功率一般和小片尺寸成比例(亦即小片越大，則熱阻越低，并且額定功率越高)。因此，在許多實(shí)施例中，整流二極管能夠遠(yuǎn)小于雪崩型二極管。(然而，注意，如果希望整流器和TVS尺寸相同，則仍然會(huì)顯著減少電容，因?yàn)榉聪驌舸╇妷汉碗娙莩煞幢取?為了容納小片尺寸的這種不同，能夠?qū)⒁€框部分120的端板120A制造得相對(duì)于引線框部分121的端板121A不對(duì)稱(例如見(jiàn)圖4)。用這種方法，增加了能夠裝配在封裝器件之內(nèi)的雪崩擊穿二極管小片110A的尺寸，并且使使用功率最大化。
盡管通過(guò)堆疊雪崩擊穿二極管小片和整流二極管小片，也能夠?qū)崿F(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的功能，但是這會(huì)需要較厚的封裝，這有悖于更薄器件方向的半導(dǎo)體工業(yè)中的趨勢(shì)。同樣，堆疊方法導(dǎo)致較高的熱阻，這限制了器件的功率使用容量。進(jìn)而，在堆疊的表面安裝封裝中使較小尺寸的整流二極管小片和較大尺寸的雪崩擊穿二極管小片對(duì)準(zhǔn)會(huì)非常困難，因?yàn)檩^小的小片在焊接時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移位置。
通過(guò)使小片110A對(duì)應(yīng)于高電容單向晶閘管浪涌抑制器，并且使小片110B對(duì)應(yīng)于具有比晶閘管浪涌抑制器的擊穿電壓高的擊穿電壓的低電容整流二極管，能夠構(gòu)造低電容TVS器件的另一個(gè)例子。
在這個(gè)連接中，注意，晶閘管浪涌抑制器顯示了通常被稱為“消弧效應(yīng)”(crowbar effect)的現(xiàn)象(并且因此這種類型的TVS通常被稱作“消弧型TVS”)。這時(shí)意味著，一旦器件在其轉(zhuǎn)折電壓(VBO)和轉(zhuǎn)折電流(IBO)下箝位高壓浪涌，它就切換到低壓(亦即典型地＜10V)低阻抗?fàn)顟B(tài)(亦即接通狀態(tài))。由于IBO在毫安范圍內(nèi)，所以器件只需在低壓下使用高電流。這允許晶閘管浪涌抑制器使用比具有相同額定功率的雪崩擊穿二極管大得多的電流。因此，整流二極管一般在尺寸方面相對(duì)接近于晶閘管浪涌抑制器，以使用浪涌電流(但是如果希望的話，能夠較小)。然而，因?yàn)檎鞫O管具有反向擊穿電壓，其典型地基本上高于晶閘管浪涌抑制器的反向擊穿電壓，所以它的電容較低，并且器件的最后電容減少。
上面的TVS器件是表面安裝、低電容、高功率器件。這些特征使得它們有益于許多應(yīng)用。例如，這些器件在保護(hù)高速數(shù)據(jù)線免受功率浪涌的影響方面是有用的，因?yàn)樗鼈兊牡碗娙莺托孤╇娏髦率顾鼈儗?duì)于它們被設(shè)計(jì)用來(lái)在正常操作期間進(jìn)行保護(hù)的電路基本上是透明的。
注意，圖2A-4顯示了封裝結(jié)構(gòu)100，其中將第一引線框部分120上的(a)一個(gè)小片110A和第二引線框部分121上的(b)一個(gè)小片110B串聯(lián)放置。然而，更加廣泛地，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)允許第一引線框部分上的1、2、3或更多的小片和第二引線框部分上的1、2、3或更多的小片串聯(lián)連接。在單個(gè)引線框部分上放置多個(gè)小片的地方，它們相互電并聯(lián)(例如反并聯(lián))。
例如，圖5A-5C顯示了封裝結(jié)構(gòu)100，其中，第一引線框部分120上的(a)一個(gè)小片110Z和第二引線框部分121上的相互反并聯(lián)的(b)兩個(gè)小片110X、110Y串聯(lián)放置。(如上面討論的那樣，在某些實(shí)施例中，兩個(gè)小片110X、110Y能夠用具有兩個(gè)活動(dòng)區(qū)域的單個(gè)小片替換。)更加具體地，圖5A-5C中顯示的器件類似于圖2A-2C的器件之處在于，其包括第一引線框部分120，具有端板區(qū)120A和引線區(qū)120B；第二引線框部分121，具有端板區(qū)121A和引線區(qū)121B；鏈接130；以及封裝140。然而，圖2A-2C的器件只包含相互串聯(lián)的第一和第二小片110A、110B，而圖5A-5C的器件則包含第一和第二小片110X、110Y，它們相互電并聯(lián)(例如反并聯(lián))，并且它們進(jìn)一步和第三小片110Z串聯(lián)。
如圖2C中的那樣，有凹坑的鏈接130能夠用于相互連接圖5C中的小片110X、110Y和110Z。然而，同樣能夠使用各種連接方案。例如，導(dǎo)線接頭131A、131B能夠用于將小片110X、110Y和110Z短接在一起，如圖6所示。
圖5A-5C的結(jié)構(gòu)能夠容納若干不同類型的小片110X、110Y、110Z。例如，通過(guò)使小片110Z對(duì)應(yīng)于高電容雙向雪崩擊穿二極管，并且通過(guò)使小片110X和110Y對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相反偏壓的低電容整流二極管，其中整流二極管中的每一個(gè)都具有比適當(dāng)偏壓下的雪崩擊穿二極管的擊穿電壓高的擊穿電壓，能夠構(gòu)造雙引線、低電容、雙向瞬變電壓抑制器器件。
如上面的那樣，因?yàn)榈碗娙菡鞫O管和高電容雪崩擊穿二極管串聯(lián)，所以器件的最后電容很低。此外，因?yàn)檎鞫O管中的一個(gè)在雪崩擊穿二極管的擊穿期間將被施加正向偏壓，所以整流二極管的額定功率能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于雪崩擊穿二極管的額定功率，尤其是在較高的額定電壓下。因此，在許多實(shí)施例中，整流二極管能夠比雪崩擊穿二極管小得多，在所述情況下，第一和第二引線框部分可以相對(duì)于彼此不對(duì)稱(例如見(jiàn)圖7)。通過(guò)使第一和第二引線框部分不對(duì)稱，增加了將要裝配在封裝器件之內(nèi)的雪崩擊穿二極管小片110Z的尺寸。
例如通過(guò)使小片110Z對(duì)應(yīng)于高電容雙向晶閘管浪涌抑制器，并且通過(guò)使小片110X和110Y對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相反偏壓的低電容整流二極管，能夠構(gòu)造雙引線、低電容、雙向瞬變電壓抑制器器件。整流二極管中的每一個(gè)都具有比適當(dāng)偏壓下的雙向晶閘管浪涌抑制器的擊穿電壓高的擊穿電壓。如上面的那樣，因?yàn)檩^低電容的整流二極管和較高電容的晶閘管浪涌抑制器串聯(lián)，所以器件的最后電容降低。
雪崩或晶閘管種類的低電容、雙引線、雙向TVS器件，目前在軸向或表面安裝封裝中都是不可得到的，這或許是由于下述事實(shí)通過(guò)在軸向封裝或表面安裝封裝中堆疊小片來(lái)復(fù)制圖5A-5C中顯示的結(jié)構(gòu)的功能，如果不是不可能的話，也是很困難的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明的另一個(gè)方面，如果希望的話，在制造過(guò)程的早期階段，能夠在單個(gè)前體引線框之內(nèi)提供上面附圖中的第一和第二引線框部分120、121。在圖8中顯示了這樣的前體引線框200的一個(gè)例子的局部平面圖。前體引線框200典型地包含例如銅的金屬的構(gòu)圖片。使用已知的工藝，例如通過(guò)沖壓工藝，或者通過(guò)光刻工藝，能夠形成前體引線框200。
前體引線框200包括由側(cè)欄126A、126B、頂欄126C和底欄126D(僅局部顯示)組成的圍欄組件。第一和第二引線框部分120、121(其包括端板區(qū)120A、121A和引線區(qū)120B、121B)經(jīng)由連接部件124連接到圍欄組件的頂欄和底欄126C、126D。注意，第一和第二引線框部分120、121保持在相同的平面中，并且由連接部件124相互精確對(duì)準(zhǔn)。
左右側(cè)欄126A、126B配備有開(kāi)口128，借此能夠?yàn)榱司_穿過(guò)各種工作點(diǎn)而安裝引線框。與引線框連接的用于精確標(biāo)引和執(zhí)行各種過(guò)程的各種設(shè)備，在半導(dǎo)體工業(yè)中是眾所周知的，因此不在這里顯示。如果希望的話，能夠沿著垂直的虛線彎曲引線框部分120、121，以得到如圖2A中顯示的那樣的外形。
在制造期間，小片(未顯示)典型地被焊接到引線框120、121的端板區(qū)120A、121A。然后能夠向每個(gè)小片的未粘著的上表面提供一層焊料。然后能夠在小片之上放置諸如上述有凹坑的鏈接之類的導(dǎo)電部件(未顯示)，并且能夠加熱所得到的組件，以將鏈接焊接到半導(dǎo)體小片。例如，能夠加熱鏈接，以將小片上的焊料一直升高到適當(dāng)?shù)娜刍瘻囟取Ｗ鳛榱硪粋€(gè)例子，小片上表面上使用的焊料能夠具有比小片下表面上使用的焊料更低的熔化溫度。這將有助于防止用于小片上表面粘接的加熱免于軟化先前進(jìn)行的小片下表面粘接。
根據(jù)使用引線框的器件的制造中使用的已知技術(shù)能夠執(zhí)行隨后的過(guò)程。例如，能夠?qū)⑺玫降慕M件放置在模具中，并且能夠在壓力下將例如環(huán)氧樹(shù)脂的封裝材料壓入模具。材料將四處流動(dòng)，并且完全封裝每個(gè)小片以及第一和第二引線框部分120、121的端板區(qū)120A、120B。一旦樹(shù)脂固化并且打開(kāi)模具，器件就將包含固態(tài)樹(shù)脂外殼140，其具有從其中延伸的引線區(qū)120B、121B以及連接部件124。然后例如通過(guò)切削或沖壓操作，切斷連接部件124，以將封裝的器件從前體引線框的余部分開(kāi)。例如，能夠沿著圖8中的水平虛線切削連接部件124。
盡管未顯示，能夠構(gòu)造前體引線框，以便以每對(duì)最終被放置在單獨(dú)的器件中的方式包括許多對(duì)的第一和第二引線框部分。這允許使用成批處理技術(shù)，如本領(lǐng)域中已知的那樣。用這種方法，根據(jù)本發(fā)明，能夠同時(shí)制造成組的相同封裝結(jié)構(gòu)。
盡管在此具體顯示并說(shuō)明了各種實(shí)施例，但是可以意識(shí)到，本發(fā)明的修改和變化由上面的教導(dǎo)所覆蓋，并且處于附加的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，而不會(huì)背離本發(fā)明的精神和預(yù)定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可表面安裝的器件，包括(a)第一小片，包含下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)；(b)第二小片，包含下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)；(c)第一引線框部分，包含端板區(qū)和引線區(qū)，其中所述第一小片的所述下觸點(diǎn)和所述第一引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接；(d)第二引線框部分，包含端板區(qū)和引線區(qū)，其中所述第二小片的所述下觸點(diǎn)和所述第二引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接；(e)導(dǎo)電部件，布置在所述第一小片的所述上電觸點(diǎn)和所述第二小片的所述上電觸點(diǎn)之間，并且與它們電且機(jī)械連接；以及(f)封裝材料，其封裝以下的至少一部分(i)所述第一和第二小片中的每一個(gè)；(ii)所述第一和第二引線框部分的所述端板區(qū)；以及(iii)所述導(dǎo)電部件，其中所述第一和第二引線框部分的所述引線區(qū)從所述封裝材料延伸，并且適合于允許所述器件用別的電氣組件表面安裝，并且其中所述第一和第二小片并不在所述封裝器件之內(nèi)堆疊在彼此之上。
2.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述第一和第二引線框部分的所述端板區(qū)不在所述器件之內(nèi)相互堆疊。
3.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述第一和第二引線框部分的所述端板區(qū)在所述器件之內(nèi)基本上共面。
4.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述第一和第二引線框部分每一個(gè)都包含分離區(qū)，其對(duì)應(yīng)于從前體引線框分離的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述導(dǎo)電部件為導(dǎo)線。
6.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述導(dǎo)電部件為導(dǎo)電片。
7.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，多個(gè)導(dǎo)電部件放置在所述第一小片的所述上電觸點(diǎn)和所述第二小片的所述上電觸點(diǎn)之間，并且和它們電且機(jī)械連接。
8.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述第一和第二小片對(duì)應(yīng)于二極管。
9.如權(quán)利要求8所述的可表面安裝的器件，其中，所述二極管是整流二極管。
10.如權(quán)利要求8所述的可表面安裝的器件，其中，所述二極管是雪崩擊穿二極管。
11.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中所述第一小片對(duì)應(yīng)于雪崩擊穿二極管，并且其中所述第二小片對(duì)應(yīng)于具有比所述雪崩擊穿二極管更低的電容的整流二極管。
12.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中所述第一小片對(duì)應(yīng)于晶閘管浪涌抑制器，并且其中所述第二小片對(duì)應(yīng)于具有比所述晶閘管浪涌抑制器更低的電容的整流二極管。
13.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，進(jìn)一步包含第三小片，其包含下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)，其中所述第三小片的所述下觸點(diǎn)和所述第二引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接，并且其中所述第三小片的所述上觸點(diǎn)和所述導(dǎo)電部件或分開(kāi)的導(dǎo)電部件電并且機(jī)械連接。
14.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中，多個(gè)導(dǎo)電部件放置在所述第一小片的所述上電觸點(diǎn)、所述第二小片的所述上電觸點(diǎn)以及所述第三小片的所述上電觸點(diǎn)之間，并且與它們電且機(jī)械連接，以便所述第一、第二和第三小片的所述上電觸點(diǎn)短接在一起。
15.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中所述第一小片對(duì)應(yīng)于雙向雪崩擊穿二極管，并且其中所述第二和第三小片對(duì)應(yīng)于具有比所述雙向雪崩擊穿二極管更低的電容的整流二極管。
16.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中所述第一小片對(duì)應(yīng)于雙向晶閘管浪涌抑制器，并且其中所述第二和第三小片對(duì)應(yīng)于具有比所述雙向晶閘管浪涌抑制器更低的電容的整流二極管。
17.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中，所述導(dǎo)電部件是導(dǎo)電片。
18.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中，所述下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)在所述第一、第二和第三小片的相對(duì)表面上。
19.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中，所述器件是TVS器件。
20.如權(quán)利要求13所述的可表面安裝的器件，其中，所述器件是低電容高電壓TVS器件。
21.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述下電觸點(diǎn)和上電觸點(diǎn)在所述第一和第二小片的相對(duì)表面上。
22.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述器件是TVS器件。
23.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中，所述器件是低電容高電壓TVS器件。
24.如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件，其中兩個(gè)或多個(gè)小片和所述第一引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接，其中兩個(gè)或多個(gè)小片和所述第二引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接，并且其中所述導(dǎo)電部件和每個(gè)小片電且機(jī)械連接。
25.一種制造如權(quán)利要求1所述的可表面安裝的器件的方法，包含(a)提供前體引線框，其包含所述第一引線框部分、所述第二引線框部分和可分離部分；(b)放置和所述第一引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接的所述第一小片的所述下觸點(diǎn)，并且放置和所述第二引線框部分的所述端板區(qū)電并且機(jī)械連接的所述第二小片的所述下觸點(diǎn)；(c)放置和所述第一小片的所述上電觸點(diǎn)與所述第二小片的所述上電觸點(diǎn)電并且機(jī)械連接的所述導(dǎo)電部件；(d)將以下的至少一部分封裝在所述封裝材料中(i)所述第一和第二小片；(ii)所述第一和第二引線框部分的所述端板區(qū)；以及(iii)所述導(dǎo)電部件；以及(e)將所述第一和第二引線框部分從所述前體引線框的所述可分離部分分開(kāi)。
全文摘要
提供了可表面安裝的多片器件(100)，其包括第一和第二引線框部分(120，121)和至少兩個(gè)小片(110A，110B)。引線框部分每個(gè)都包括端板區(qū)(120A，121A)和引線區(qū)(120B，121B)。有利地，第一和第二引線框部分的端板區(qū)，以至少一個(gè)半導(dǎo)體小片被放置在每個(gè)端板區(qū)上的方式，處于共同的平面內(nèi)。導(dǎo)電部件鏈接(130)被放置在兩個(gè)小片之上，以電并且機(jī)械相互連接小片。
文檔編號(hào)H01L23/495GK1820367SQ200480019727
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者帕迪·奧謝, 埃蒙·梅德利, 芬巴爾·奧多諾霍, 加里·霍斯曼 申請(qǐng)人:通用半導(dǎo)體公司