[實(shí)用新型]大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420626280.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204144238U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季興橋;陸吟泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
• 主分類號(hào): H01L23/06
• 分類號(hào): H01L23/06;H01L23/373
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電子元器件封裝領(lǐng)域，特別是一種大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件。

背景技術(shù)

大功率半導(dǎo)體芯片在應(yīng)用時(shí)對(duì)封裝的散熱要求高，同時(shí)要求封裝材料的熱膨脹系數(shù)比較低。而傳統(tǒng)的AlSiC(鋁碳化硅)、銅、鉬銅、鎢銅等金屬都無(wú)法同時(shí)滿足散熱和密封要求，不能兼顧大功率半導(dǎo)體芯片封裝后的散熱、熱膨脹、氣密性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件，能夠解決大功率半導(dǎo)體芯片封裝后，散熱、熱膨脹、氣密性不能兼顧的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的：提供一種大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件，所述封裝組件包括硅鋁盒體、金錫焊料片、金剛石銅熱沉塊、錫鉛焊料片、大功率半導(dǎo)體芯片、蓋板、低頻連接器和射頻連接器，所述硅鋁盒體底部開(kāi)有腔槽，所述金剛石銅熱沉塊位于所述腔槽中，并通過(guò)所述錫鉛焊料片與所述硅鋁盒體焊接，所述大功率半導(dǎo)體芯片位于所述腔槽上方，并通過(guò)所述金錫焊料片焊接在所述金剛石銅熱沉塊上，所述蓋板蓋合所述硅鋁盒體，并通過(guò)激光封焊與所述硅鋁盒體焊接，所述低頻連接器和所述射頻連接器焊接在所述硅鋁盒體的相對(duì)兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述腔槽貫穿所述硅鋁盒體底部，所述金剛石銅熱沉塊包括頭部和端部，所述頭部的剖面尺寸小于所述端部的剖面尺寸，所述腔槽為T型槽，所述金剛石銅熱沉塊的頭部置于所述腔槽中，所述金剛石銅熱沉塊的端部連接所述頭部的端面通過(guò)所述錫鉛焊料片與所述硅鋁盒體焊接。

優(yōu)選地，所述腔槽位于硅鋁盒體底部但并不貫穿所述硅鋁盒體底部，所述錫鉛焊料片設(shè)置在所述硅鋁盒體底部，所述金剛石銅熱沉塊設(shè)置在所述錫鉛焊料片上，并通過(guò)所述錫鉛焊料片焊接在所述腔槽內(nèi)。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：通過(guò)采用金剛石銅熱沉塊作為熱沉散熱，從而能夠解決大功率半導(dǎo)體芯片封裝后，散熱、熱膨脹、氣密性不能兼顧的問(wèn)題，可以大幅度提高大功率半導(dǎo)體芯片的散熱效率和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件一種實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件另一種實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型提供的封裝組件包括硅鋁盒體1、金錫焊料片2、金剛石銅熱沉塊3、錫鉛焊料片4、大功率半導(dǎo)體芯片5、蓋板6、低頻連接器7和射頻連接器8，硅鋁盒體1底部開(kāi)有腔槽11，金剛石銅熱沉塊3位于腔槽11中，并通過(guò)錫鉛焊料片4與硅鋁盒體1焊接，大功率半導(dǎo)體芯片5位于腔槽11上方，并通過(guò)金錫焊料片2焊接在金剛石銅熱沉塊3上，蓋板6蓋合硅鋁盒體1，并通過(guò)激光封焊與硅鋁盒體1焊接，低頻連接器7和射頻連接器8焊接在硅鋁盒體1的相對(duì)兩側(cè)。

本實(shí)用新型的封裝組件在具體應(yīng)用時(shí)，具有內(nèi)嵌式和外嵌式兩種封裝方式。

參見(jiàn)圖1，是本實(shí)用新型大功率半導(dǎo)體芯片的封裝組件一種實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的封裝組件采用外嵌式的封裝方式。其中，腔槽11貫穿硅鋁盒體1底部，金剛石銅熱沉塊3包括頭部和端部，頭部的剖面尺寸L小于端部的剖面尺寸M，腔槽11為T型槽，金剛石銅熱沉塊3的頭部置于腔槽11中，金剛石銅熱沉塊3的端部連接頭部的端面通過(guò)錫鉛焊料片4與硅鋁盒體1焊接。

如果采用外嵌式的封裝方式，則封裝流程如下：

對(duì)硅鋁盒體1、金錫焊料片2、金剛石銅熱沉塊3和錫鉛焊料片4、進(jìn)行超聲波清洗；

在氣氛爐中采用金錫焊接低頻連接器7和射頻連接器8；

采用氦氣質(zhì)譜儀對(duì)封裝組件進(jìn)行檢漏；

將大功率半導(dǎo)體芯片5通過(guò)金錫焊料片2焊接在金剛石銅熱沉塊3上，焊接完成后通過(guò)X-RAY檢測(cè)焊接空洞；

將金剛石銅熱沉塊3的端部連接頭部的端面通過(guò)錫鉛焊料片4與硅鋁盒體1上，焊接完成后通過(guò)X-RAY檢測(cè)焊接空洞；

再次采用氦氣質(zhì)譜儀對(duì)封裝組件進(jìn)行檢漏；

在硅鋁盒體1上安裝其他元器件；

調(diào)試封裝組件的電氣性能；

在真空烘箱中烘烤，并通過(guò)激光封焊將蓋板6與硅鋁盒體1焊接；

采用壓氦法檢測(cè)封裝組件的氣密性能。