[發(fā)明專利]半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910163031.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN110400755B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓偉國;張景堯;徐世豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48;H01L23/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其包括第一導(dǎo)體、第一接合層、第一導(dǎo)電片以及第二導(dǎo)電片。第一接合層設(shè)置于第一導(dǎo)體。第一導(dǎo)電片包括彼此相連的第一接合部與第一延伸部。第一接合部接合于第一接合層，其中第一導(dǎo)電片具有第一溝槽，且第一溝槽將第一接合部劃分為并列的兩個(gè)第一接合分支。第二導(dǎo)電片包括彼此相連的第二接合部與第二延伸部。第二接合部接合于第一接合層，其中第二導(dǎo)電片具有第二溝槽，且第二溝槽將第二接合部劃分為并列的兩個(gè)第二接合分支。第二延伸部并列于第一延伸部，其中第二接合部反向于第一接合部，且第二延伸部位于第一延伸部與第二接合部之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

常見的功率模塊是由導(dǎo)電載體(例如線路板或?qū)Ь€架)承載功率芯片，而功率芯片可采用導(dǎo)線電連接其他電子元件或?qū)щ娸d體的電性接點(diǎn)，或者是采用導(dǎo)電扣片電連接其他電子元件或?qū)щ娸d體的電性接點(diǎn)。就采用導(dǎo)線電連接功率芯片與其他電子元件或?qū)щ娸d體的電性接點(diǎn)的實(shí)施方式而言，若為滿足大電流量的操作需求，則導(dǎo)線的數(shù)量需相對(duì)應(yīng)地增加以分?jǐn)傠娏鳎苊鈱?dǎo)線過熱而燒斷。進(jìn)一步來說，此作法較難提高制作工藝效率，且散熱效果也不佳。

就采用導(dǎo)電扣片電連接功率芯片與其他電子元件或?qū)щ娸d體的電性接點(diǎn)的實(shí)施方式而言，導(dǎo)電扣片不僅可用以供大電流量通過，同時(shí)具有較佳的散熱效果。然而，導(dǎo)電扣片大多通過焊料層接合于功率芯片，且導(dǎo)電載體、功率芯片、焊料層以及導(dǎo)電扣片之間的熱膨脹系數(shù)存在著明顯差異，因此，在功率模塊運(yùn)作的過程中，基于電流的周期性變化或電流量的變化，受到冷熱交替作用的焊料層據(jù)此而產(chǎn)生周期性熱應(yīng)力(cyclic thermalstress)，并相應(yīng)產(chǎn)生周期性熱應(yīng)變(cyclic thermal strain)。此熱應(yīng)力與熱應(yīng)變的交替變化下，焊料層會(huì)產(chǎn)生疲勞(fatigue)，因而產(chǎn)生塑性變形導(dǎo)致脫層。進(jìn)一步來說，現(xiàn)有的導(dǎo)電扣片的設(shè)計(jì)較難顯著改善功率模塊的可靠度與使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，具有良好的可靠度與較長的使用壽命。

本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其包括第一導(dǎo)體、第一接合層、第一導(dǎo)電片以及第二導(dǎo)電片。第一接合層設(shè)置于第一導(dǎo)體。第一導(dǎo)電片包括彼此相連的第一接合部與第一延伸部。第一接合部接合于第一接合層，其中第一導(dǎo)電片具有第一溝槽，且第一溝槽將第一接合部劃分為并列的兩個(gè)第一接合分支。第二導(dǎo)電片包括彼此相連的第二接合部與第二延伸部。第二接合部接合于第一接合層，其中第二導(dǎo)電片具有第二溝槽，且第二溝槽將第二接合部劃分為并列的兩個(gè)第二接合分支。第二延伸部并列于第一延伸部，其中第二接合部反向于第一接合部，且第二延伸部位于第一延伸部與第二接合部之間。

本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其包括第一導(dǎo)體、第一接合層以及導(dǎo)電片。第一接合層設(shè)置于第一導(dǎo)體。導(dǎo)電片包括彼此相連的第一接合部與延伸部，且第一接合部接合于接合層，其中導(dǎo)電片具有溝槽，且溝槽將第一接合部劃分為并列的兩個(gè)接合分支。

基于上述，在本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，包括至少一導(dǎo)電片，導(dǎo)電片包括彼此相連的第一接合部與延伸部并具有溝槽，第一接合部接合于接合層，且溝槽將第一接合部劃分為并列的兩個(gè)接合分支。據(jù)此，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)能獲致電流分?jǐn)偟男Ч⒋_保通過二接合分支的電流密度小于一個(gè)定值，避免產(chǎn)生過大的電遷移效應(yīng)。此外，接合部與接合層相接合的位置的分布更為平均，可獲致分散作用于第一接合層的熱應(yīng)力的效果，并使接合層的熱應(yīng)變的分布更為均勻，同時(shí)降低接合層的熱應(yīng)變量，有助于改善半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的可靠度與使用壽命。

為讓本發(fā)明的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；