本实用新型涉及半导体封装领域，具体涉及一种二极管的封装结构。
背景技术：
采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将p型半导体与n型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区，称为pn结（pnjunction）。pn结具有单向导电性，是电子技术中许多器件所利用的特性，常用的半导体器件例如半导体二极管，其物质基础就是pn结。在制作应用过程中，为了提高半导体二极管器件的寿命，二极管器件的封装结构应能够具有良好的散热效果，通常在芯片制作完成之后，会采用面积较大且厚度较厚的铜材作为芯片电极的导电材料以达到散热目的，而芯片在完成较厚大的铜材的焊接时，所需要加工的材料边角料较多，不仅导致材料成本增加，而且厚铜材封装过程中常由于翘曲或切筋应力过大，芯片容易损伤，使得器件无效。
因此，需提供一种二极管封装结构，能够减轻封装过程中加工应力对芯片造成的损伤，且同时能够提高产品的散热能力。
技术实现要素：
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种二极管的封装结构，使其能够减少封装过程中所产生的应力对芯片的损伤，同时提高该器件的散热性能。
根据第一方面，一种实施例中提供一种二极管的封装结构，包括：
待封装的二极管芯片，所述二极管芯片包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其第一表面或第二表面的四周具有沟槽区；
所述二极管芯片的第一表面上具有第一上金属层，第二表面上具有第一下金属层，所述第一上金属层和所述第一下金属层的厚度小于1.5mm；
环绕所述二极管芯片、第一上金属层以及第一下金属层的侧面一周具有包封层，所述包封层为绝缘材料；
所述第一上金属层的表面具有第二上金属层，所述第一下金属层的表面具有第二下金属层；所述第二上金属层厚度大于所述第一上金属层厚度，所述第二下金属层厚度大于所述第一下金属层厚度；
在所述第二上金属层和所述第二下金属层上分别引出电极引脚，用于与外电路连接。
一些实施例中，所述第二上金属层的面积大于所述第一上金属层的面积，所述第二下金属层的面积大于所述第一下金属层的面积。
一些实施例中，所述第一上金属层和第一表面之间具有焊料层，所述第一下金属层和第二表面之间具有焊料层，所述焊料层为锡铅合金或锡铅银合金。
一些实施例中，所述第一上金属层和所述第一下金属层为铜粒、镀银铜粒、钼片或可伐金属片。
一些实施例中，所述第一上金属层的面积小于所述第一下金属层的面积；所述第二上金属层的面积小于第二下金属层的面积。
一些实施例中，所述第二上金属层和所述第二下金属层的厚度小于3mm。
一些实施例中，所述包封层为环氧树脂、硅脂或硅橡胶。
一些实施例中，所述第一上金属层和所述第一下金属层的厚度为0.2mm-1.5mm。
一些实施例中，所述第一上金属层和所述第一下金属层为方形，边长为6mm-23mm。
一些实施例中，所述第一表面和所述第二表面的四周均具有沟槽区。
依据上述实施例二极管的封装结构，此设计将在芯片表面先引出适当的厚度的第一金属片，该第一金属片相当于一个起到过渡作用的金属层，该金属层在制作时，受到应力小，因此对芯片的拉扯应力会减小，当芯片进行绝缘环氧树脂包封后，再焊接上一个利于散热的第二金属片，这样可以避免焊接或其他加工时铜粒翘曲和铜材互相拉扯的应力对芯片的影响，同时实现器件的散热功能。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中提供的二极管芯片示意图；
图2为本实用新型一实施例中提供的二极管芯片俯视图；
图3为本实用新型一实施例中提供的二极管封装结构示意图；
图4为本实用新型另一实施例中提供的二极管封装结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
经分析可知，由于电极的金属材料面积大，厚度厚，加工时需要的力就越大，所表现出来受力的均匀性也越差，通过冲切出来的铜材的总变形也会越大，就会容易产生翘曲；而且加工时连体的金属会互相拉扯从而容易影响到芯片。
在本实用新型实施例中，在芯片的表面先连接有厚度小于1.5mm的第一金属层，再在第一金属层上焊接第二金属层，该第二金属层的厚度可以大于第一金属层，此设计将在芯片表面所引出的导热金属片做成适当的厚度的过渡金属片，当芯片进行绝缘环氧树脂包封后，再焊接上一个利于散热的第二金属片，这样可以避免焊接或其他加工过程中金属翘曲和其周围的金属材料之间互相拉扯时产生的应力对芯片造成影响，同时还可以实现器件的散热功能。
请结合参考图1至图4，本实施例提供一种二极管的封装结构，包括待封装的二极管芯片100，所述二极管芯片100包括第一表面101和与所述第一表面101相对的第二表面102，其第一表面101或第二表面102的四周具有沟槽区110。
参考图1中，本实施例中，所述第一表面101和所述第二表面102的四周均具有沟槽区110，即所形成的是双台面的二极管的封装；在一些实施例中，仅在第一表面101或第二表面102的其中一面上具有沟槽区110，即，所形成的是单台面二极管的封装，封装结构参考图4。
所述二极管芯片100的第一表面101上具有第一上金属层201，第二表面102上具有第一下金属层202，所述第一上金属层201和所述第一下金属层202的厚度小于1.5mm。
所述二极管芯片100可以tvs，可以是半导体放电管，也可以是普通的整流二极管芯片。
本实施例中，所述第一上金属层201焊接在所述第一表面101之上，所述第一上金属层201和第一表面101之间具有焊料层，所述第一下金属层202焊接在所述第二表面102之上，所述第一下金属层202和第二表面102之间具有焊料层。
本实施例中所述焊料层材料可以为锡铅合金。其他一些实施例中，所述焊料层的材料还可以为锡铅银合金。
一些实施例中，所述第一上金属层201和所述第一下金属层202的厚度为0.2mm-1.5mm，第一金属层（即第一上金属层和第一下金属层）厚度过小，当小于0.2mm时，不利于第二金属层（即第二上金属层和第二下金属层）的焊接，避免同样由于第二金属层厚度过厚导致芯片因应力而损坏，当第一金属层（即第一上金属层和第一下金属层）厚度过大，当大于1.5mm时，芯片容易因应力而损坏。
本实施例中，所述第一上金属层201和所述第一下金属层202为方形，边长为6mm-23mm，第一金属层（即第一上金属层和第一下金属层）不宜太大，避免面积过大而与芯片接触时产生较大应力，若太小了，会造成工艺难度增加，不利于工业加工。
环绕所述二极管芯片100、第一上金属层201以及第一下金属层202的侧面一周具有包封层200，所述包封层200为绝缘材料。
本实施例中，所述包封层200可以为环氧树脂，目的是起到绝缘和保护该二极管芯片的作用。在其他实施例中，所述包封层200还可以是硅脂材料，或硅橡胶材料。
所述第一上金属层201的表面具有第二上金属层301，所述第一下金属层202的表面具有第二下金属层302；所述第二上金属层厚度大于所述第一上金属层厚度，所述第二下金属层厚度大于所述第一下金属层厚度。
由于在二极管芯片100制作金属电极时，首先制作一层厚度较小的第一金属层（即第一上金属层和第一下金属层），经研究发现，基于目前现有工艺在制作金属层厚度小于1.5mm的金属层时，由于金属颗粒较为容易加工，例如铜粒、镀银铜粒、钼片或可伐金属片等材料在受到冲切时，所表现出来的受力均匀性较好，变形较小，因此，可以避免在第一金属层上产生翘区，因此，在后续的封装和包装过程中受到的互相拉扯的力也较小，因此，当第一金属层和芯片接触时的受力均匀性较好，减少了芯片损坏的可能性；当在第一金属层上在焊接第二金属层（即第二上金属层和第二下金属层）时，就可以进一步提高器件的散热性能，同时，避免芯片因为金属接触而产生的翘区，由此，使得可以避免焊接或其他加工过程中金属中产生的翘曲和其周围金属互相拉扯的应力对芯片造成的影响，同时满足了散热性需求。
一些实施例中，所述第一上金属层201和所述第一下金属层202为铜粒、镀银铜粒、钼片或可伐金属片。
本实施例中，在所述第二上金属层301和所述第二下金属层302上分别引出电极引脚，用于与外部电路连接。
一些实施例中，所述第二上金属层301的面积大于所述第一上金属层201的面积，所述第二下金属层302的面积大于所述第一下金属层301的面积。当第二金属层的面积大于第一金属层的面积，更利于二极管芯片的散热性能，同时，封装后的器件更容易贴装在pcb板上，以和外部电路连接。
一些实施例中，所述第一上金属层201的面积小于所述第一下金属层202的面积；所述第二上金属层301的面积小于第二下金属层302的面积。由于在同一个芯片上，其上方金属层的面积小于下方金属层的面积时，若将电极从面积小的一面引出在面积大的一面时，安装在外部电路板时更稳定。
本实施例中，所述第二上金属层301和所述第二下金属层302的厚度小于3mm，第一金属层和第二金属层相加的大小和厚度越大越利于芯片的散热，但是其相加的厚度不宜过大，当第一金属层的厚度为最大1.5mm时，所述第二金属层的厚度不宜超过3mm，以保障芯片的安全。
在本实施例中提供的二极管封装结构，能够减少铜材的损耗，同时减轻封装过程中加工应力对芯片造成的损伤，且能够提高产品的散热能力。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
1.一种二极管的封装结构，其特征在于，包括：
待封装的二极管芯片，所述二极管芯片包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其第一表面或第二表面的四周具有沟槽区；
所述二极管芯片的第一表面上具有第一上金属层，第二表面上具有第一下金属层，所述第一上金属层和所述第一下金属层的厚度小于1.5mm；
环绕所述二极管芯片、第一上金属层以及第一下金属层的侧面一周具有包封层，所述包封层为绝缘材料；
所述第一上金属层的表面具有第二上金属层，所述第一下金属层的表面具有第二下金属层；所述第二上金属层厚度大于所述第一上金属层厚度，所述第二下金属层厚度大于所述第一下金属层厚度；
在所述第二上金属层和所述第二下金属层上分别引出电极引脚，用于与外电路连接。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二上金属层的面积大于所述第一上金属层的面积，所述第二下金属层的面积大于所述第一下金属层的面积。
3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一上金属层和第一表面之间具有焊料层，所述第一下金属层和第二表面之间具有焊料层，所述焊料层为锡铅合金或锡铅银合金。
4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一上金属层和所述第一下金属层为铜粒、镀银铜粒、钼片或可伐金属片。
5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一上金属层的面积小于所述第一下金属层的面积；所述第二上金属层的面积小于第二下金属层的面积。
6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二上金属层和所述第二下金属层的厚度小于3mm。
7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述包封层为环氧树脂、硅脂或硅橡胶。
8.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一上金属层和所述第一下金属层的厚度为0.2mm-1.5mm。
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述第一上金属层和所述第一下金属层为方形，边长为6mm-23mm。
10.如权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面的四周均具有沟槽区。
技术总结