一种功率半导体封装用基板及半导体封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种功率半导体封装用基板及半导体封装结构，其中，功率半导体封装用基板包括散热层和一体式引线框架，一体式引线框架通过绝缘粘接剂粘接在散热层的一侧面，一体式引线框架包括用于安装芯片的框架本体和与框架本体的外周连接的引线端子，引线端子部分延伸至凸出于散热层的边缘。本实用新型专利技术采用绝缘粘结剂将散热层粘接固定在一体式引线框架的下方，可以使散热层与一体式引线框架之间电绝缘并稳定连接，利用散热层将设置在一体式引线框架上的芯片产生的热量扩散出去，避免半导体封装结构内的热流密度过高而导致采用该半导体封装结构的设备发生故障。本实用新型专利技术的功率半导体封装用基板的生产成本低，可取代市面上价格昂贵的陶瓷基板。

A power semiconductor packaging substrate and semiconductor packaging structure

The utility model discloses a substrate for power semiconductor packaging and a semiconductor packaging structure, wherein the substrate for power semiconductor packaging includes a heat dissipation layer and an integrated lead frame, the integrated lead frame is bonded to one side of the heat dissipation layer through an insulating adhesive, and the integrated lead frame comprises a frame for mounting a chip. The body and the lead terminal which are peripherally connected with the frame body are partially extended to the edge protruding from the heat dissipation layer. The utility model adopts an insulating binder to bond the heat dissipation layer under the integrated lead frame, which can make the heat dissipation layer and the integrated lead frame electrically insulated and stably connected, and uses the heat dissipation layer to diffuse the heat generated by the chip installed on the integrated lead frame, so as to avoid the heat in the semiconductor packaging structure. The flow density is too high, resulting in failure of the device using the semiconductor packaging structure. The substrate for power semiconductor packaging of the utility model has low production cost and can replace the expensive ceramic substrate on the market.

【技术实现步骤摘要】
一种功率半导体封装用基板及半导体封装结构
本技术涉及半导体技术，具体涉及一种功率半导体封装用基板及包含该功率半导体封装用基板的半导体封装结构。
技术介绍
随着集成电路特别是超大规模集成电路的迅速发展，高功率半导体封装结构的体积越来越小，与此同时，高功率半导体封装结构内的芯片的功率却越来越大，从而导致高功率半导体封装结构内的热流密度(即单位面积的截面内单位时间通过的热量)日益提高。随着热流密度的不断提高，如果不能进行有效地热设计与热管理就很容易导致芯片或系统由于温度过高而不能正常使用。发热问题已被确认为高功率半导体结构设计所面临的三大问题之一。与此同时，芯片的散热显得尤为重要。而基板作为芯片的承载体，需要把芯片因承受大电流而产生的热量吸收并散发出去。因此，基板的热传导能力显得尤为重要。为解决大功率芯片的散热问题，目前市面上出现一种陶瓷基板，然而该基板的成本高。因此，亟需设计一种散热效果好且成本低的基板。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种散热性能良好且成本低的功率半导体封装用基板及半导体封装结构。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一方面，提供一种功率半导体封装用基板，包括散热层和一体式引线框架，所述一体式引线框架通过绝缘粘接剂粘接在所述散热层的一侧面，所述一体式引线框架包括用于安装芯片的框架本体和与所述框架本体的外周连接的引线端子，所述引线端子部分延伸至凸出于所述散热层的边缘。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述散热层为石墨材料。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述散热层为金属材料。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述绝缘粘接剂为具有导热性的环氧树脂材料。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述散热层由若干贴附在所述框架本体上的散热块组成，所述散热块与所述框架本体上用于安装所述芯片的位置相对应。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述散热块在所述框架本体上的覆盖面积等于相应的所述芯片在所述框架本体上的覆盖面积。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述散热层与所述框架本体上用于安装功率相对较大的所述芯片的位置相对应。作为功率半导体封装用基板的一种优选方案，所述散热层在所述框架本体上的覆盖面积等于相应的所述芯片在所述框架本体上的覆盖面积。另一方面，提供一种半导体封装结构，包括基板和设置在所述基板的所述框架本体上的芯片，所述芯片通过金属导线与所述基板的所述引线端子连接，所述基板为所述的功率半导体封装用基板。作为半导体封装结构的一种优选方案，所述芯片通过导电粘合材料粘接在所述框架本体上。本技术的有益效果：本技术采用绝缘粘结剂将散热层粘接固定在一体式引线框架的下方，可以使散热层与一体式引线框架之间电绝缘并稳定连接，利用散热层将设置在一体式引线框架上的芯片产生的热量扩散出去，避免半导体封装结构内的热流密度过高而导致采用该半导体封装结构的设备发生故障。本技术的功率半导体封装用基板的生产成本低，可取代市面上价格昂贵的陶瓷基板。本技术的功率半导体封装用基板的结构稳定，且生产效率高。附图说明图1为本技术实施例的功率半导体封装用基板的剖视图。图2为本技术实施例的半导体封装结构的剖视图。图中：1、散热层；2、一体式引线框架；21、框架本体；22、引线端子；3、绝缘粘结剂；10、基板；20、芯片；30、金属导线。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本技术的一实施例中，如图1所示，功率半导体封装用基板包括散热层1和一体式引线框架2，一体式引线框架2通过绝缘粘结剂3粘接在散热层1的一侧面，一体式引线框架2包括用于安装芯片的框架本体21和与框架本体21的外周连接的引线端子22，引线端子22部分延伸至凸出于散热层1的边缘。本实施例通过采用一体式引线框架2，可以提高功率半导体封装用基板的结构稳定性和生产效率；对于高功率半导体而言，安装在该框架本体21上的芯片的功率通常较大，工作过程中产生的热量较大，本实施例采用绝缘粘结剂3将散热层1粘接固定在一体式引线框架2的下方，可以使散热层1与一体式引线框架2之间电绝缘并稳定连接，利用散热层1将设置在一体式引线框架2上的芯片产生的热量扩散出去，避免半导体封装结构内的热流密度过高而导致采用该半导体封装结构的设备发生故障。本实施例的功率半导体封装用基板的生产成本低，可取代市面上价格昂贵的陶瓷基板。其中，散热层1为石墨材料，石墨材料具有良好的沿其石墨晶体X-Y轴向的单向热传导性，从而使功率半导体封装用基板具有良好的散热性能。在本技术的另一实施例中，散热层1为金属材料，例如铝板、铁板、铜板、不锈钢板等，同样可以使功率半导体封装用基板具有良好的散热性能。优选地，本实施例的散热层包括石墨层和金属层(图中未示出)，石墨层位于金属层和一体式引线框架2之间，且石墨层通过绝缘粘结剂3固定在一体式引线框架2的背面，金属层通过胶粘剂固定在石墨层远离一体式引线框架2的一侧，该结构设计将石墨层导热和金属层散热相结合，可以进一步提高功率半导体封装用基板的散热性能。其中，绝缘粘结剂3为具有导热性的环氧树脂材料。环氧树脂材料涂覆在散热层1上，再将一体式引线框架2安装在散热层1上，通过按压使两者紧密连接，待环氧树脂材料固化后，即可使一体式引线框架2牢固粘接在散热层1上。当然，对于其他具有导热性的绝缘粘接材料也同样适用。在本技术一优选的实施例中，散热层1由若干贴附在框架本体21上的散热块组成(图中未示出)，散热块与框架本体21上用于安装芯片的位置相对应，在保证芯片具有良好散热效果的基础上可以节省散热层1的用料。其中，散热块在框架本体21上的覆盖面积等于相应的芯片在框架本体21上的覆盖面积，以尽可能地减少散热层1的用料，从而降低功率半导体封装用基板的用料成本。在本技术进一步优选的实施例中，散热层1与框架本体21上用于安装功率相对较大的芯片的位置相对应，即仅针对功率较大的芯片设置散热层1，既能避免芯片过热影响其正常工作，又能进一步降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率半导体封装用基板，其特征在于，包括散热层和一体式引线框架，所述一体式引线框架通过绝缘粘接剂粘接在所述散热层的一侧面，所述一体式引线框架包括用于安装芯片的框架本体和与所述框架本体的外周连接的引线端子，所述引线端子部分延伸至凸出于所述散热层的边缘。

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体封装用基板，其特征在于，包括散热层和一体式引线框架，所述一体式引线框架通过绝缘粘接剂粘接在所述散热层的一侧面，所述一体式引线框架包括用于安装芯片的框架本体和与所述框架本体的外周连接的引线端子，所述引线端子部分延伸至凸出于所述散热层的边缘。2.根据权利要求1所述的功率半导体封装用基板，其特征在于，所述散热层为石墨材料。3.根据权利要求1所述的功率半导体封装用基板，其特征在于，所述散热层为金属材料。4.根据权利要求1所述的功率半导体封装用基板，其特征在于，所述绝缘粘接剂为具有导热性的环氧树脂材料。5.根据权利要求1所述的功率半导体封装用基板，其特征在于，所述散热层由若干贴附在所述框架本体上的散热块组成，所述散热块与所述框架本体上用于安装所述芯片的位置相对应。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：江一汉，
申请(专利权)人：杰群电子科技东莞有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44