一种大功率芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及芯片技术领域，具体涉及一种大功率芯片封装结构，包括底板、设于底板上端的第一焊料层，设于第一焊料层上端的DCB层、设于DCB层上端的第二焊料层、设于第二焊料层上端的芯片，所述第一焊料层和第二焊料层均为锡‑银‑铜系合金焊料层或锡‑银‑铟‑铋系合金焊料层。本实用新型专利技术通过使用锡‑银‑铜系合金焊料层或锡‑银‑铟‑铋系合金焊料层作为第一焊料层和第二焊料层，保证器件的高效散热性能的同时，增加了焊接力及耐高温性能，提高了器件的可靠性，另外，由于焊料为无铅焊料，满足了电子器件无铅化环保无毒的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率芯片封装结构
本技术涉及芯片
，具体涉及一种大功率芯片封装结构。
技术介绍
大功率电子器件作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广，但由于大功率电子器件在电路中承载的电流大，功率密度高，因此需要更好的散热能力；其次大功率电子器件要求抗震能力强；再次世界各国已纷纷限制了铅在电子器件中的应用。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本技术的目的在于提供一种散热性能好、无铅且抗连接力强的大功率芯片封装结构。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种大功率芯片封装结构，包括底板、设于底板上端的第一焊料层，设于第一焊料层上端的DCB层、设于DCB层上端的第二焊料层、设于第二焊料层上端的芯片，所述第一焊料层为锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层，所述第二焊料层为锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层。进一步地，第一焊料层和第二焊料层的厚度均为0.3-0.8mm。进一步地，第一焊料层和第二焊料层的厚度均为0.5mm。进一步地，底板为铜底板或铝底板。进一步地，DCB层包括从下到上依次设置的第一铜层、陶瓷层和第二铜层，所述第一铜层与第一焊料层的上端连接，所述第二铜层与第二焊料层的下端连接。进一步地，陶瓷层为氮化铝层或氮化硼层。进一步地，所述第一铜层、陶瓷层和第二铜层的厚度比为1：4-6：1。进一步地，所述第一铜层、陶瓷层和第二铜层的厚度比为1：5：1。进一步地，底板的厚度与DCB层的厚度的和为10-14mm。进一步地，底板的厚度为7mm，DCB层的厚度为5mm。进一步地，所述第一铜层、陶瓷层及第二铜层的厚度分别为0.8mm、3.5mm、0.7mm。本技术的有益效果在于：本技术通过使用锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层作为第一焊料层和第二焊料层，保证器件的高效散热性能的同时，增加了焊接力及耐高温性能，提高了器件的可靠性，另外，由于焊料为无铅焊料，满足了电子器件无铅化环保无毒的要求。附图说明图1是本技术的剖面示意图。附图标记为：1-底板；2-第一焊料层；3-DCB层；4-第二焊料层；5-芯片；31-第一铜层；32-陶瓷层；33-第二铜层。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。请参阅附图1，一种大功率芯片5封装结构，包括底板1、设于底板1上端的第一焊料层2，设于第一焊料层2上端的DCB层3、设于DCB层3上端的第二焊料层4以及设于第二焊料层4上端的芯片5，所述第一焊料层2为锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层，所述第二焊料层4为锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层。进一步地，第一焊料层2和第二焊料层4的厚度均为0.3-0.8mm。锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层一方面不含铅，满足了电子元件无铅化的要求，另外此两种焊料能在高温150℃下保持原有性能，不易产生裂纹而导致短路。本技术通过设置焊料的计量，使得其厚度为0.3-0.8mm，该厚度既能保证良好的导热性能，也能保证好的焊接力。进一步地，第一焊料层2和第二焊料层4的厚度均为0.5mm。本技术通过设置第一焊料层2和第二焊料层4的厚度均为0.5mm，使得器件连接力和抗震能力强。进一步地，底板1为铜底板或铝底板。本技术通过使用铝作为底板1，保证器件散热能力的不变的情况下，减轻了器件的重量，更加适应电子器件轻量化的要求。其它实施例中保持其它参数不变，使用铜作为底板1，较铝底板有好的散热性能，但成本相对高，重量相对重。进一步地，DCB层3包括从下到上依次设置的第一铜层31、陶瓷层32、第二铜层33，所述第一铜层31与第一焊料层2的上端连接，所述第二铜层33与第二焊料层4的下端连接。本技术的DCB层3从下到上依次设置为第一铜层31、陶瓷层32、第二铜层33，使得封装器件的散热能力更强。进一步地，陶瓷层32为氮化铝层或氮化硼层。氮化铝层或氮化硼层具有导热性能好、无毒害、加工性能好等特点，可加快芯片5的散热。本使用新型通过使用氮化铝或氮化硼层作为DCB中的陶瓷层32，大大增加了散热效能，从而增加了大功率器件的可靠性。进一步地，DCB层3中的第一铜层31、陶瓷层32和第二铜层33的厚度比为1：4-6：1。通过试验可得出，第一铜层31、陶瓷层32和第二铜层33的厚度比为1：4-6：1时，整个器件的导热能力较好。优选的，DCB层3中的第一铜层31、陶瓷层32和第二铜层33的厚度比为1：5：1。进一步地，底板1的厚度与DCB层3的厚度之和为12mm。进一步地，底板1的厚度为7mm，DCB层3的厚度为5mm。优选的，DCB中第一铜层31、陶瓷层32及第二铜层33的厚度分别为0.8mm、3.5mm、0.7mm。本技术通过设计底板1厚度为5mm，DCB中第一铜层31、陶瓷层32及第二铜层33的厚度分别为0.8mm、3.5mm、0.7mm时，封装器件导热性能最佳，且生产成本较低。上述实施例为本技术较佳的实现方案，除此之外，本技术还可以其它方式实现，在不脱离本技术构思的前提下任何显而易见的替换均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率芯片封装结构，其特征在于：包括底板、设于底板上端的第一焊料层，设于第一焊料层上端的DCB层、设于DCB层上端的第二焊料层以及设于第二焊料层上端的芯片，所述DCB层包括从下到上依次设置的第一铜层、陶瓷层和第二铜层，所述第一铜层与第一焊料层的上端连接，所述第二铜层与第二焊料层的下端连接，所述第一焊料层为锡‑银‑铜系合金焊料层或锡‑银‑铟‑铋系合金焊料层，所述第二焊料层为锡‑银‑铜系合金焊料层或锡‑银‑铟‑铋系合金焊料层。

【技术特征摘要】
1.一种大功率芯片封装结构，其特征在于：包括底板、设于底板上端的第一焊料层，设于第一焊料层上端的DCB层、设于DCB层上端的第二焊料层以及设于第二焊料层上端的芯片，所述DCB层包括从下到上依次设置的第一铜层、陶瓷层和第二铜层，所述第一铜层与第一焊料层的上端连接，所述第二铜层与第二焊料层的下端连接，所述第一焊料层为锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层，所述第二焊料层为锡-银-铜系合金焊料层或锡-银-铟-铋系合金焊料层。2.根据权利要求1所述的一种大功率芯片封装结构，其特征在于：所述第一焊料层和第二焊料层厚度均为0.3-0.8mm。3.根据权利要求1所述的一种大功率芯片封装结构，其特征在于：所述底板为铜底板或铝底板。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙立，
申请(专利权)人：广东瑞森半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44