半导体组件制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体组件，包括：底板；外壳，所述外壳设在所述底板上，所述外壳的底部设有安装平台，所述安装平台的下表面与所述底板的上表面相连；插针，所述外壳设有卡槽，所述插针插接在所述卡槽内且所述插针的底部与所述安装平台的上表面相连；第一粘接层，所述第一粘接层设在所述安装平台的上表面和所述插针的下端面之间以粘接所述插针和所述安装平台，所述第一粘接层为胶水且所述第一粘接层固化后的邵氏硬度大于80。根据本发明专利技术实施例的半导体组件，通过在插针的下端面与安装平台的上表面之间涂覆固化后硬度较高的胶水，增强了插针与安装平台之间的超声键合点的结合力，大幅降低了半导体组件的失效风险，提高了半导体组件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造
，更具体地，涉及一种半导体组件。
技术介绍
为实现大功率IGBT器件的电气功能，IGBT模块都需要通过功率端子、信号端子将栅极(Gate)、发射极(Emitter)、集电极(Collector)三极从内部引出与外部电路连接，实现电气连接。对于功率端子，由于需要承载大电流，键合点的可靠性异常重要，如果出现部分键合点结合力不够，工作一段时间后，结合力会进一步衰退，从而会引起局部发热不均引起失效，从而使得其他功率端子承载更大的电流，最终很快导致整个器件烧毁失效。而对于信号端子，虽然不需要承载大电流，但是通常通过超声焊接实现单根金属线连接，这时如果键合力不够，偶尔的机械振动后金属线存在脱落的风险，一旦脱落必将导致器件失效，所以这时信号端子的键合也异常关键，需要足够的结合可靠性。目前功率端子、信号端子引出的一种做法是将金属插针直接插入具有卡槽的塑料外壳内，然后直接进行铝线超声键合，连接芯片各极与插针，实现电气连接。然而我们的大量实验证明，直接插入插针的机械咬合法的铝线键合失效率很高，容易出现铝线键合力不足，甚至出现铝线键合后即刻脱落的情况。另外一种做法是将插针与外壳注塑成一体，然后通过铝线的超声键合将芯片各极与插针进行电气连接。但是这种方法对注塑设备、技术要求很高。然而，将插针直接插入卡槽时对加工精度要求很高，如果插针底部和外壳的平整度稍有不平，二者配合不严，超声键合过程中存在共振现象，超声能量损失，进而导致在粗线超声键合阶段键合点结合力很差，最终导致产品报废。另外，如果承载插针的外壳平台厚度偏薄的话，也会导致超声焊接过程中由于平台的振动造成能量损失，增加键合点结合力的不利因素，增加产品失效风险。对于注塑的情况，技术、设备要求很高，插针超声键合面较小，注塑过程中也容易存在包胶、二次污染、氧化等问题，导致绑线一致性难以控制。另外，这种插针虽然与外壳结合精密，增加了牢固度，但如果外框或外壳中存在梁的结构，如果梁底部不能与散热底板紧密贴合，超声键合过程中同样存在振动而导致能量损失的问题，引发超声键合失效风险。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种半导体组件，所述半导体组件的键合结合力大、可靠性高。根据本专利技术实施例的半导体组件，包括：底板；外壳，所述外壳设在所述底板上，所述外壳的底部设有安装平台，所述安装平台的下表面与所述底板的上表面相连；插针，所述外壳设有卡槽，所述插针插接在所述卡槽内且所述插针的底部与所述安装平台的上表面相连；第一粘接层，所述第一粘接层设在所述安装平台的上表面和所述插针的下端面之间以粘接所述插针和所述安装平台，所述第一粘接层为胶水且所述第一粘接层固化后的邵氏硬度大于80。根据本专利技术实施例的半导体组件，通过在插针的下端面与安装平台的上表面之间涂覆固化后硬度较高的胶水，增强了插针与安装平台之间的超声键合点的结合力，从而避免了超声键合过程中共振现象，减少了超声能量损失，大幅降低了半导体组件的失效风险，提高了半导体组件的可靠性。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的半导体组件的结构示意图；图2是图1中半导体组件的剖面图；图3是根据本专利技术另一个实施例的半导体组件的剖面图；图4是根据本专利技术多个实施例和对比例的半导体组件的超声键合良率对比图。附图标记：半导体组件100(100a)；底板10；外壳20；安装平台21；卡槽22；第一粘接层30；插针40(40a)；AlSi层41；高导电材料层42；第二粘接层50(50a)；芯片60；铝线70。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面首先结合附图1-图4具体描述根据本专利技术实施例的半导体组件100(100a)。根据本专利技术实施例的半导体组件100(100a)包括底板10、外壳20、第一粘接层30和插针40(40a)。具体而言，外壳20设在底板10上，外壳20的底部设有安装平台21，安装平台21的下表面与底板10的上表面相连，外壳20设有卡槽22，插针40(40a)插接在卡槽22内且插针40(40a)的底部与安装平台21的上表面相连，第一粘接层30设在安装平台21的上表面和插针40(40a)的下端面之间以粘接插针40(40a)和安装平台21，第一粘接层30为胶水且第一粘接层30固化后的邵氏硬度大于80。也就是说，半导体组件100(100a)主要由底板10、外壳20、第一粘接层30和插针40(40a)组成。具体地，半导体组件100(100a)的外壳20设在底板10上，外壳20的底部设有安装平台21，外壳20上设有卡槽22，插针40(40a)插接在外壳20的卡槽22内且插针40(40a)的底部与安装平台21的上表面相连，插针40(40a)的下端面与安装平台21的上表面之间设有第一粘接层30，第一粘接层30为胶水，该胶水固化后的邵氏硬度大于80。半导体组件100(100a)还包括芯片60，芯片60可以通过软钎焊设在底板10上的安装平台21上，芯片60的发射极、集电极和栅极通过铝线70超声键合实现电气连接，芯片60和插针40(40a)通过铝线70相连。由此，根据本专利技术实施例的半导体组件100(100a)，通过在插针40(40a)的下端面与安装平台21的上表面之间涂覆固化后硬度较高的胶水，增强了插针40(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体组件，其特征在于，包括：底板；外壳，所述外壳设在所述底板上，所述外壳的底部设有安装平台，所述安装平台的下表面与所述底板的上表面相连；插针，所述外壳设有卡槽，所述插针插接在所述卡槽内且所述插针的底部与所述安装平台的上表面相连；第一粘接层，所述第一粘接层设在所述安装平台的上表面和所述插针的下端面之间以粘接所述插针和所述安装平台，所述第一粘接层为胶水且所述第一粘接层固化后的邵氏硬度大于80。

【技术特征摘要】
1.一种半导体组件，其特征在于，包括：
底板；
外壳，所述外壳设在所述底板上，所述外壳的底部设有安装平台，所述安装平台的下表面与所述底板的上表面相连；
插针，所述外壳设有卡槽，所述插针插接在所述卡槽内且所述插针的底部与所述安装平台的上表面相连；
第一粘接层，所述第一粘接层设在所述安装平台的上表面和所述插针的下端面之间以粘接所述插针和所述安装平台，所述第一粘接层为胶水且所述第一粘接层固化后的邵氏硬度大于80。
2.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，所述安装平台的厚度为2-10mm。
3.根据权利要求2所述的半导体组件，其特征在于，所述安装平台的厚度为3-6mm。
4.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，还包括：第二粘接层，所述第二粘接层设在所述安装平台的下表面与所述底板的上表面之间以粘接所述安装平台和所述底板。
5.根据权利要求4所述的半导体组件，其特征在于，所述插针为高导电插针，所述插针上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾秋莲，蓝诚宇，罗明辉，孙敬磊，龚胜明，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44