[發明專利]芯片封裝結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201710130012.X
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106876348A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 嚴光能;向艷;袁燁;汪顯波
• 申請（專利權）人: 中航華東光電有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L33/64
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 鄒飛艷,張苗

技術領域

本發明涉及本發明屬于半導體技術領域，具體地，涉及芯片封裝結構及其制造方法。

背景技術

近年來，隨著半導體技術的全面發展，大功率半導體封裝行業也在不斷推陳出新，競爭日趨激烈。熱量往往是封裝技術的最關鍵部分之一。在大功率LED、IGBT晶閘管的封裝器件，熱阻問題已經嚴重影響到器件的可靠性。因此，解決大功率芯片封裝的熱阻問題，是封裝技術的瓶頸之一。

過去的10年間，半導體器件的電流要求一直在增加，與此同時，電流切換速率要求也有相當大的提高，這就要求半導體器件具有盡可能低的導通電阻。隨著半導體技術的進步，封裝技術逐漸成為性能提升的主要障礙。半導體器件的封裝不僅起著保護芯片和增強導熱性能的作用，而且還是溝通芯片內部世界與外部電路的橋梁和規格通用功能的作用。封裝的主要作用是為芯片提供物理保護和實現電氣連接，同時實現半導體器件或集成電路外形標準化、規格化。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降，保護芯片表面以及連接引線等，使芯片在電氣或熱物理等方面免受外力損害及外部環境的影響；同時通過封裝使芯片的熱膨脹系數與框架或基板的熱膨脹系數相匹配，這樣就能緩解由于熱等外部環境的變化而產生的應力以及由于芯片發熱而產生的應力，從而可防止芯片損壞失效。

因此，提供一種可以有效地改善半導體器件封裝散熱效率，熱阻低、電流容量高，從而防止芯片損壞失效、增強導熱性能的芯片封裝結構及其制造方法是本發明亟需解決的問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是克服現有技術中芯片封裝技術所帶來的熱阻過大的問題，從而提供一種可以有效地改善半導體器件封裝散熱效率，熱阻低、電流容量高，從而防止芯片損壞失效、增強導熱性能的芯片封裝結構及其制造方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種芯片封裝結構，所述芯片封裝結構包括：金屬基板和散熱片，所述金屬基板的一側設置有多個凹槽，所述散熱片上設置有多個與所述凹槽相配合的金屬材質的固定塊，所述固定塊一一對應固定在所述凹槽中。

優選地，所述芯片封裝結構包括翅片，多個所述翅片分別間隔地設置在所述散熱片上與所述固定塊相對的一面。

優選地，所述凹槽與所述固定塊之間的連接方式為焊接。

優選地，所述固定塊的外表面設置有多個凸起。

優選地，所述金屬基板上與所述凹槽相對的一面分別設置有正極線路、負極線路和LED芯片。

優選地，所述芯片封裝結構制造包括以下步驟：步驟1，在金屬基板的綁定面設置正極線路和負極線路；步驟2，在所述金屬基板的非綁定面機械加工出多個凹槽；步驟3，在散熱片的一面設置多個與所述凹槽相配合的固定塊；步驟4，將LED芯片綁定封裝在所述金屬基板的綁定區域；步驟5，將散熱片上的固定塊插入并固定到所述凹槽。

優選地，所述芯片封裝方法還包括：步驟6，在所述散熱片上與所述固定塊相對的一面間隔設置多個翅片。

優選地，所述步驟5中所述固定塊與所述凹槽之間通過低熔點金屬焊接在一起。

根據上述技術方案，本發明提供的芯片封裝結構通過在所述金屬基板上設置散熱片對其產生的熱量進行散出，其中為了增大散熱效果，將所述金屬基板的散熱面設置多個凹槽，從而增大所述金屬基板的有效散熱面積，所述散熱片上設置有多個與所述凹槽相配合的金屬材質的固定塊，即所述固定塊固定在所述凹槽中時，所述固定塊的外表面與所述凹槽的內壁是相互貼合的。本發明提供的芯片封裝結構克服現有技術中芯片封裝技術所帶來的熱阻過大的問題。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明的一種優選實施方式下提供的芯片封裝結構的結構示意圖。

附圖標記說明

1 正極線路 2 LED芯片

3 負極線路 4 金屬基板

5 凹槽 6 固定塊

7 散熱片 8 翅片

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。