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半导体导热板及半导体封装结构制造技术

技术编号:13213563 阅读:57 留言:0更新日期:2016-05-12 18:46
本实用新型专利技术公开了一种半导体导热板及半导体封装结构,包括双面覆铜陶瓷基板、半导体和半导体导热板,所述半导体导热板包括铝质导热板,还包括一块与所述铝质导热板相对且平行设置的铜板,所述铜板与所述铝质导热板相对的一侧面通过键合的方式固定连接,所述半导体焊接在所述双面覆铜陶瓷基板的一侧面上,所述双面覆铜陶瓷基板的另一侧面焊接在所述半导体导热板上的所述铜板上。本实用新型专利技术结构简单,通过铜板与铝质导热板键合连接的方式,解决了传统连接方式中导热硅胶导热系数低、老化干结、热阻增加的问题。减小了半导体产生的热量在传递中的热阻,使得导热性能更好,提高了对半导体的散热效果,使半导体运行更加稳定,使用寿命得到提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体器件封装领域,具体涉及一种半导体导热板及半导体封装结构
技术介绍
电子电路中,随着集成度的不断提高和体积的逐步缩小,使得原来占用较大空间的电子设备逐渐缩小,但其内部单位体积的发热量却不断增大。半导体因发热量大而极易导致温度过热问题,如果散发的热量不能及时排除,则半导体的运行状态和使用寿命会受到很大的影响。为保证半导体的工作温度满足使用要求,通常在半导体封装的时候,设置一块导热板将半导体产生的热量传递给散热器,通过散热器将热量散发出去以保证半导体的正常工作。通常来说铜的导热性能比较好,而且铜与铜之间的焊接也比较容易,使热阻降低,散热性能更好。但是铜的价格也比较贵,通常采用价格便宜的铝质导热板来替代铜质导热板,而铝与铜之间很难进行焊接,因此现有技术中在半导体封装的时候,在铝质导热板3的表面放置一块过渡铜板5,中间接触面则涂抹有导热硅胶6,并通过螺栓7与铝质导热板3固定连接,过渡铜板5再与双面覆铜陶瓷基板I焊接固定,而半导体2焊接固定在双面覆铜陶瓷基板I上(如图1所示)。由于导热硅胶长时间运行后会老化干结,进一步加大接触热阻,就会阻碍半导体热量的散发,影响半导体的正常工作。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足,本技术所要解决的技术问题是:如何提供一种热阻小,导热性能好,提高半导体运行的稳定性和使用寿命的半导体导热板及半导体封装结构。为了解决上述技术问题,本技术采用了如下的技术方案:—种半导体导热板,包括铝质导热板,其特征在于:还包括一块与所述铝质导热板相对且平行设置的铜板,所述铜板与所述铝质导热板相对的一侧面通过键合的方式固定连接。在本技术中,通过在低温下使铜板和铝质导热板键合来达到固定连接的目的,铜原子和铝原子相互结合起来,使铜板和铝质导热板结合稳固。另外键合后可以通过铜板直接与半导体进行焊接,这样半导体产生的热量直接通过铜板传递到铝质导热板,降低了热阻,提高了对半导体的导热性能,使半导体的热量能够及时散发出去,提高了半导体运行的稳定性和使用寿命。作为优化,所述铜板的厚度为0.05?0.3mm,所述铜板与所述铝质导热板的键合层厚度为10?50μπι。铜板的厚度薄,使用量较小,有利于对成本进行控制,同时还降低了重量。作为优化,所述铜板远离所述招质导热板一侧侧面的平整度为0.04?0.08mm。有利于热阻的降低,提高导热性能。作为优化,所述铜板的截面面积小于所述铝质导热板的截面面积。进一步减小铜的使用量,有利于对成本进行控制,和降低重量。作为优化,所述铝质导热板为纯铝板、合金铝板、碳硅铝板或压铸铝板中任意一种。这几种铝质导热板分别与铜板键合后不仅能够直接与双面覆铜陶瓷基板进行焊接,同时也降低了热阻,能够为半导体提供良好的散热环境。本技术还进一步提供了一种半导体封装结构,其特征在于:包括双面覆铜陶瓷基板、半导体和上述权利要求中的半导体导热板,所述半导体焊接在所述双面覆铜陶瓷基板的一侧面上,所述双面覆铜陶瓷基板的另一侧面焊接在所述半导体导热板上的所述铜板上。双面覆铜陶瓷基板不仅起到绝缘的作用,同时两面的覆铜能够分别与半导体和半导体导热板进行焊接,便于热量的传递。作为优化,所述半导体与所述双面覆铜陶瓷基板、所述双面覆铜陶瓷基板与所述半导体导热板上的所述铜板分别通过锡焊进行固定连接。利用低熔点的锡基合金加热熔化后,渗入并充填半导体与双面覆铜陶瓷基板、半导体导热板与双面覆铜陶瓷基板的连接处间隙,使两者接触更充分,导热性能更好。综上所述,本技术的有益效果在于:本技术结构简单,通过铜板与铝质导热板键合连接的方式,解决了传统连接方式中导热硅胶导热系数低、老化干结、热阻增加的问题。减小了半导体产生的热量在传递中的热阻,使得导热性能更好,提高了对半导体的散热效果,使半导体运行更加稳定,使用寿命得到提高。【附图说明】为了使技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术作进一步的详细描述,其中:图1为现有技术的半导体封装结构的剖视图;图2为本技术的半导体封装结构的剖视图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。如图2所示,本实施方式中的半导体封装结构,包括双面覆铜陶瓷基板1、半导体2和半导体导热板,所述半导体导热板包括铝质导热板3,还包括一块与所述铝质导热板3相对且平行设置的铜板4,所述铜板4与所述铝质导热板3相对的一侧面通过键合的方式固定连接,所述半导体2焊接在所述双面覆铜陶瓷基板I的一侧面上,所述双面覆铜陶瓷基板I的另一侧面焊接在所述半导体导热板上的所述铜板4上。本【具体实施方式】中,所述铜板4的厚度为0.15mm,所述铜板4与所述铝质导热板3的键合层厚度为20μπι。本【具体实施方式】中,所述铜板4远离所述铝质导热板3—侧侧面的平整度为0.05mmo本【具体实施方式】中,所述铜板4的截面面积小于所述铝质导热板3的截面面积。本【具体实施方式】中,所述铝质导热板3为纯铝板。本【具体实施方式】中,所述半导体2与所述双面覆铜陶瓷基板1、所述双面覆铜陶瓷基板I与所述半导体导热板上的所述铜板4分别通过锡焊进行固定连接。在具体实施的过程中,所述双面覆铜陶瓷基板I包括陶瓷板和分别压合在陶瓷板两侧且相对设置的铜箔,所述铜箔与所述陶瓷板平行设置。最后说明的是,以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制,尽管通过参照本技术的优选实施例已经对本技术进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本技术的精神和范围。【主权项】1.一种半导体导热板,包括铝质导热板,其特征在于:还包括一块与所述铝质导热板相对且平行设置的铜板,所述铜板与所述铝质导热板相对的一侧面通过键合的方式固定连接。2.根据权利要求1所述的半导体导热板,其特征在于:所述铜板的厚度为0.05?0.3mm,所述铜板与所述铝质导热板的键合层厚度为10?50μπι。3.根据权利要求1所述的半导体导热板,其特征在于:所述铜板远离所述铝质导热板一侧侧面的平整度为0.04?0.08mm。4.根据权利要求1所述的半导体导热板,其特征在于:所述铜板的截面面积小于所述铝质导热板的截面面积。5.根据权利要求1所述的半导体导热板,其特征在于:所述铝质导热板为纯铝板、合金铝板、碳硅铝板或压铸铝板中任意一种。6.—种半导体封装结构,其特征在于:包括双面覆铜陶瓷基板、半导体和权利要求1-5任一所述的半导体导热板,所述半导体焊接在所述双面覆铜陶瓷基板的一侧面上,所述双面覆铜陶瓷基板的另一侧面焊接在所述半导体导热板上的所述铜板上。7.根据权利要求6所述的半导体封装结构,其特征在于:所述半导体与所述双面覆铜陶瓷基板、所述双面覆铜陶瓷基板与所述半导体导热板上的所述铜板分别通过锡焊进行固定连接。【专利摘要】本技术公开了一种半导体导热板及半导体封装结构,包括双面覆铜陶瓷基板、半导体和半导体导热板,所述半导体导热板包括铝质导热板,还包括一块与所述铝质导热板相对且平行设置的铜板,所述铜板与所述铝质导热板相对的一侧面通过键合的方式固定连接,所述半导体焊接在所述双面覆铜陶瓷基板的一侧面上,所述双面覆铜陶瓷基板的另一侧面焊接在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体导热板,包括铝质导热板,其特征在于:还包括一块与所述铝质导热板相对且平行设置的铜板,所述铜板与所述铝质导热板相对的一侧面通过键合的方式固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫华
申请(专利权)人:陈卫华
类型:新型
国别省市:重庆;85

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