本实用新型涉及一种封装结构，特别是涉及一种功率器件的封装结构。
背景技术：
如图1所示，是现有3脚to-247型号的功率器件的封装结构201的外形图，功率器件202通常为功率mosfet，mosfet能为超结mosfet，vdmos等。功率器件封装在封装结构201内部，并通过3个引脚引出，图1中3个引脚分别用g，s，d表示，引脚g和功率器件202的栅极区相连，引脚s和功率器件202的源区相连，引脚d和功率器件202的漏极相连。
如图2所示，是图1的封装结构201中的功率器件202连接负载后的电路图；在使用状态下，引脚d连接电源电压，引脚s连接输入信号，引脚s连接负载lsource。当引脚g和引脚s的电压差即栅源电压vgs大于功率器件202的阈值电压时器件导通，反之器件截止。功率器件202作为开关使用时会不断在导通和截止状态下切换。如图2所示可知，在栅源电压vgs应用于功率器件202芯片后，会产生反电势，反电势的大小为：
vls＝lsource*did/dt；
其中，lsource表示源极连接的负载导线电感，id表示漏极电流，did/dt表示漏极电流斜率，vls表示负载lsource上的反向电压即反电势。可以看出，vls增加后会引出vgs下降，实际作用于功率器件202芯片后，会降低开关速度，尤其是开通速度。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种功率器件的封装结构，能使栅源驱动电压不受负载端的反向电压的影响，从而能提高器件的开关速度并从而能改善中型至大小开关电源的效率。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的功率器件的封装结构包括4个引脚，分别为：漏极脚，栅极脚，源极功率脚和源极信号脚。
功率器件包括栅极区、源区和漏区。
功率器件设置在所述封装结构的载片台上。
在所述封装结构内部，所述漏极脚和所述功率器件的漏区连接，所述栅极脚和所述功率器件的栅极区连接。
所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接。
所述源极信号脚通过开尔文连接方式连接所述功率器件的源区。
进一步的改进是，所述源极功率脚通过引线和所述功率器件的源区连接。
进一步的改进是，所述功率器件的源区包括一个以上的连接位置区域，所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接的引线包括一根以上且分别和对应的所述功率器件的源区的连接位置区域连接。
进一步的改进是，所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接的引线为铝线。
进一步的改进是，所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接的铝线的宽度为20微米以上。
进一步的改进是，所述源极信号脚通过一根引线连接到所述功率器件的一个连接位置区域。
进一步的改进是，所述源极信号脚对应的引线为铝线。
进一步的改进是，所述源极信号脚对应的铝线的宽度为5微米。
进一步的改进是，所述源极功率脚的引线和对应的所述连接位置区域采用一线一焊点的方式连接或者采用一线多焊点的方式连接。
进一步的改进是，所述漏区位于所述功率器件的背面，所述漏区直接和所述载片台上的金属接触并连接到所述漏极脚。
进一步的改进是，所述栅极脚通过引线和所述功率器件的栅极区连接。
进一步的改进是，所述栅极脚对应的引线为铝线。
进一步的改进是，所述连接位置区域为3个，所述源极功率脚对应的引线为3根。
进一步的改进是，在使用状态下，所述源极功率脚和外部负载连接，所述功率器件的源漏电流通过所述源极功率脚连接到所述外部负载。
驱动信号连接到所述栅极脚和所述源极信号脚之间。
进一步的改进是，所述封装结构还包括外壳，所述外壳将所述功率器件封闭在内部并将4个所述引脚引出到所述外壳的外部。
本实用新型将封装结构设置为4个引脚的结构，主要是将源极脚分开为源极功率脚和源极信号脚，其中源极信号脚通过开尔文连接方式实现，在开尔文连接方式下，源极信号脚上的电流趋于0，能实现驱动回路的源极信号脚和与负载连接的源极功率脚分离，从而能使得加在栅极脚和源极信号脚上的电压即栅源电压基本不会变化，从而使得功率器件能保持良好的驱动性能，能使栅源驱动电压不受负载端的反向电压的影响，从而能提高器件的开关速度并从而能改善中型至大小开关电源的效率。
源极功率脚在使用状态下和负载相连并为负载提供电流，本实用新型能通过多根较宽的引线将源极功率脚连接到功率器件的源区的不同连接位置区域上，能减少引线电阻并提高电流均衡性。
本实用新型的源极信号脚采用一个较窄的信号线即可实现，能节约成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是现有3脚to-247型号的功率器件的封装结构的外形图；
图2是图1的封装结构中的功率器件连接负载后的电路图；
图3是本实用新型实施例功率器件的封装结构的内部结构图；
图4是本实用新型实施例功率器件的封装结构的外形图；
图5是本实用新型实施例封装结构中的功率器件连接负载后的电路图。
具体实施方式
如图3所示，是本实用新型实施例功率器件102的封装结构的内部结构图；如图4所示，是本实用新型实施例功率器件102的封装结构的外形图；如图5所示，是本实用新型实施例封装结构中的功率器件102连接负载lsource后的电路图；本实用新型实施例功率器件102的封装结构包括4个引脚，分别为：漏极脚d，栅极脚g，源极功率脚s1和源极信号脚s2，图3中，漏极脚d也用标记1标出，栅极脚也用标记4标出，源极功率脚s1也用标记2标出，源极信号脚s2也用标记3标出，图3中仅显示了部分的引脚，在所述封装结构的外部的完整的引脚结构请参考图4所示。
功率器件102包括栅极区103、源区104和漏区。
功率器件102设置在所述封装结构的载片台101上。
在所述封装结构内部，所述漏极脚d和所述功率器件102的漏区连接，所述栅极脚g和所述功率器件102的栅极区103连接。
所述源极功率脚s1和所述功率器件102的源区104连接。
所述源极信号脚s2通过开尔文连接方式连接所述功率器件102的源区104。
本实用新型实施例中，所述源极功率脚s1通过引线105a和所述功率器件102的源区104连接。
所述功率器件102的源区104包括一个以上的连接位置区域104a，所述源极功率脚s1和所述功率器件102的源区104连接的引线105a包括一根以上且分别和对应的所述功率器件102的源区104的连接位置区域104a连接。
所述源极功率脚s1和所述功率器件102的源区104连接的引线为铝线。
所述源极功率脚s1和所述功率器件102的源区104连接的铝线的宽度为20微米以上。
较佳为，所述连接位置区域104a为3个，所述源极功率脚s1对应的引线105a为3根。多根较宽的引线105a的设置能减少引线电阻并均衡电流。
所述源极信号脚s2通过一根引线105b连接到所述功率器件102的一个连接位置区域104a。所述源极信号脚s2对应的引线105b为铝线。所述源极信号脚s2对应的铝线的宽度为5微米。通常，采用开尔文连接结构的测试电路中，同一节点会引出两根连线，一根连线流过的电流趋于0并在测试中用于测量电压，另一根连线用于流过电流，图3中标记105d对应的一对引线105a和105b对应于开尔文连接结构一对连线，其中引线105b对应于电流趋于0的连线，这样，能使所述源极信号引脚s2的电压信号不会受到负载lsource的较大的电流变化的影响。
所述源极功率脚s1的引线和对应的所述连接位置区域104a采用一线一焊点106的方式连接或者采用一线多焊点106的方式连接。
所述漏区位于所述功率器件102的背面，所述漏区直接和所述载片台101上的金属接触并连接到所述漏极脚d。
所述栅极脚g通过引线105c和所述功率器件102的栅极区103连接。所述栅极脚g对应的引线为铝线。
如图4所示，所述封装结构还包括外壳107，所述外壳107将所述功率器件102封闭在内部并将4个所述引脚引出到所述外壳107的外部。
如图5所示，是本实用新型实施例封装结构中的功率器件连接负载lsource后的电路图；在使用状态下，所述源极功率脚s1和外部负载lsource连接，所述功率器件102的源漏电流通过所述源极功率脚s1连接到所述外部负载lsource。
驱动信号vdrv连接到所述栅极脚g和所述源极信号脚s2之间。驱动信号即为栅源电压vgs。图5中，栅极脚g还采用“栅极”表示，漏极脚d还采用“漏极”表示，所述源极功率脚s1还采用“源极(功率)”表示，所述源极信号脚s2还采用“源极(信号)”表示。可以看出，源漏电流id基本上通过所述源极功率脚s1流到外部负载lsource中，源漏电流id在上的变化产生的反向电压基本上不会对vgs产生影响，使得vdrv≈vgs。
和图1所示结构相比，本实用新型实施例为4脚to-247封装，通过单独设计一条与栅极即栅极脚g形成驱动回路的源极信号端子即所述源极信号脚s2，与源极功率端子即所述源极功率脚s1分离，能实现栅极驱动源极信号端子将母线电流与栅极驱动电流相隔离，有利于减少栅源电压电感的影响。
本实用新型将封装结构设置为4个引脚的结构，主要是将源极脚分开为源极功率脚s1和源极信号脚s2，其中源极信号脚s2通过开尔文连接方式实现，在开尔文连接方式下，源极信号脚s2上的电流趋于0，从而能使得加在栅极脚g和源极信号脚s2上的电压即栅源电压基本不会变化，从而使得功率器件102能保持良好的驱动性能，能使栅源驱动电压不受负载lsource端的反向电压的影响，从而能提高器件的开关速度并从而能改善中型至大小开关电源的效率。
源极功率脚s1在使用状态下和负载lsource相连并为负载lsource提供电流，本实用新型能通过多根较宽的引线将源极功率脚s1连接到功率器件102的源区104的不同连接位置区域104a上，能减少引线电阻并提高电流均衡性。
本实用新型的源极信号脚s2采用一个较窄的信号线即可实现，能节约成本。
以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种功率器件的封装结构，其特征在于，封装结构包括4个引脚，分别为：漏极脚，栅极脚，源极功率脚和源极信号脚；
功率器件包括栅极区、源区和漏区；
功率器件设置在所述封装结构的载片台上；
在所述封装结构内部，所述漏极脚和所述功率器件的漏区连接，所述栅极脚和所述功率器件的栅极区连接；
所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接；
所述源极信号脚通过开尔文连接方式连接所述功率器件的源区。
2.如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极功率脚通过引线和所述功率器件的源区连接。
3.如权利要求2所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述功率器件的源区包括一个以上的连接位置区域，所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接的引线包括一根以上且分别和对应的所述功率器件的源区的连接位置区域连接。
4.如权利要求3所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接的引线为铝线。
5.如权利要求4所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极功率脚和所述功率器件的源区连接的铝线的宽度为20微米以上。
6.如权利要求3所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极信号脚通过一根引线连接到所述功率器件的一个连接位置区域。
7.如权利要求6所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极信号脚对应的引线为铝线。
8.如权利要求7所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极信号脚对应的铝线的宽度为5微米。
9.如权利要求3所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述源极功率脚的引线和对应的所述连接位置区域采用一线一焊点的方式连接或者采用一线多焊点的方式连接。
10.如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述漏区位于所述功率器件的背面，所述漏区直接和所述载片台上的金属接触并连接到所述漏极脚。
11.如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述栅极脚通过引线和所述功率器件的栅极区连接。
12.如权利要求11所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述栅极脚对应的引线为铝线。
13.如权利要求3所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述连接位置区域为3个，所述源极功率脚对应的引线为3根。
14.如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于：在使用状态下，所述源极功率脚和外部负载连接，所述功率器件的源漏电流通过所述源极功率脚连接到所述外部负载；
驱动信号连接到所述栅极脚和所述源极信号脚之间。
15.如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于：所述封装结构还包括外壳，所述外壳将所述功率器件封闭在内部并将4个所述引脚引出到所述外壳的外部。
技术总结