功率晶片覆晶封装结构及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种功率晶片覆晶封装结构及其封装方法，功率晶片覆晶封装结构，包含功率晶片及底座单元。功率晶片包含第一表面及第一导电部，第一导电部位于第一表面。底座单元供设置功率晶片且包含本体、凹槽及至少一个导电路径，本体具有第三表面，凹槽凹设于本体且供容纳功率晶片；凹槽包含开口、槽侧面及槽底面，开口受第三表面围绕，槽侧面一端连接第三表面，槽底面连接槽侧面的另一端，槽底面与槽侧面的夹角大于或等于90度。导电路径设置于本体且自槽底面沿槽侧面往第三表面延伸；第一导电部与导电路径电性连接。借此可通过导电路径让第一导电部的电性延伸至本体表面。

Power wafer cladding packaging structure and its packaging method

【技术实现步骤摘要】
功率晶片覆晶封装结构及其封装方法
本专利技术是有关于一种功率晶片封装结构及其封装方法，且尤其是有关一种使用覆晶封装方式的功率晶片覆晶封装结构及其封装方法。
技术介绍
公知的功率晶片封装结构包含塑胶壳体，多个接脚及功率晶片，功率晶片设置在塑胶壳体内部，通过打线方式和接脚电性连接，接脚再外露于塑胶壳体用以和应用电路连接。然而，此种封装方式的稳定性不足，且当功率晶片是大功率的晶片时，容易在使用过程中发出大量的热量，但塑胶壳体的散热不佳，进而导致功率晶片的寿命减短，虽然目前会在于塑胶壳体上加上散热鳍片，但其散热效果仍有限。有鉴于此，如何有效的增加功率晶片封装结构的稳定性，更好的增加其散热效果，遂成相关业者努力的目标。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种功率晶片覆晶封装结构及其封装方法，通过覆晶封装结构及导电路径的配置，可以有效的增加电性的稳定性，并且使功率晶片覆晶封装结构更方便于后续电路的安装。依据本专利技术的一目的提供的一种功率晶片覆晶封装结构，其包含功率晶片以及底座单元。功率晶片包含第一表面及第一导电部，第一导电部位于第一表面。底座单元供设置功率晶片且包含本体、凹槽及至少一个导电路径，本体具有第三表面，凹槽凹设于本体且供容纳功率晶片；凹槽包含开口、槽侧面及槽底面，开口受第三表面围绕，槽侧面一端连接第三表面，槽底面连接槽侧面的另一端，槽底面与槽侧面的夹角大于或等于90度。导电路径设置于本体且自槽底面沿槽侧面往第三表面延伸；其中第一表面朝向槽底面，且第一导电部与导电路径电性连接。借此，底座单元上的导电路径可以将功率晶片的第一导电部电性延伸至底座单元本体的任一表面，而可以不需要如传统的封装方式一样进行打线连接，具有电性稳定不易损坏的优点，并有利于后续应用电路的安装。依据前述的功率晶片覆晶封装结构，其中功率晶片可还包含第二表面及第二导电部，第二表面相反于第一表面，且第二导电部设置于二表面。或前述的功率晶片覆晶封装结构可还包含盖板盖设于本体，盖板包含第五表面及第五导电部，第五表面朝向第二表面，设置于第五表面且与第二导电部电性连接。或盖板还包含第六表面、第六导电部及导电通路，第六表面相反于第五表面，第六导电部设置于第六表面，导电通路电性连接第五导电部及第六导电部。或其中槽侧面还包含阶部，底座单元还包含导电路线，导电路线自阶部延伸至第三表面，且导电路线与第五导电部电性连接。依据前述的功率晶片覆晶封装结构，可还包含散热鳍片设置于底座单元。或底座单元可还包含金属层，本体可还包含第四表面相反于第三表面，其中金属层设置于第四表面且供散热鳍片设置。或本体为陶瓷材料制成。依据本专利技术的另一目的提供的一种功率晶片覆晶封装结构，包含下列步骤：提供底座单元、提供导电层预制作业、提供晶片设置作业以及提供防水绝缘作业。底座单元包含本体及凹设于本体的凹槽，本体具有第三面表，凹槽包含槽底面及槽侧面。导电层预制作业是在底座单元制作导电路径，导电路径自槽底面沿槽侧面往第三表面延伸。晶片设置作业是提供功率晶片及提供固晶作业；将功率晶片设置于凹槽，功率晶片包含第一表面及设置于第一表面的第一导电部，使功率晶片固定于凹槽内且使第一导电部电性连接导电路径；防水绝缘作业是密封功率晶片及凹槽。依据前述的功率晶片覆晶封装方法，其中可在密封作业中先提供盖板设置底座单元，再使用胶体灌注粘合盖板于底座单元，以密封功率晶片及凹槽。前述的功率晶片覆晶封装方法可还包含鳍片安装作业，将散热鳍片锁固于底座单元。依据前述的功率晶片覆晶封装方法，其中底座单元的槽底面与槽侧面夹角可大于或等于90度，且于导电层预制作业中，可使用印刷或电镀技术形成导电路径。或固晶作业中可在第一导电部及导电路径上各设置银胶或锡膏，加热使第一导电部电性连接导电路径。或固晶作业中可在第一导电部上设置多个金球，且在导电路径设置银胶或锡膏，加热使第一导电部电性连接导电路径。本专利技术的功率晶片覆晶封装结构及其封装方法与现有技术相比，具有通过覆晶封装结构及导电路径的配置，可有效的增加电性的稳定性，并且使功率晶片覆晶封装结构更方便于后续电路安装的有益效果。附图说明图1绘示依照本专利技术一实施方式的一种功率晶片覆晶封装结构的立体图；图2绘示图1的功率晶片覆晶封装结构的立体分解示意图；图3绘示图1的功率晶片覆晶封装结构的一剖面视意图；图4绘示图1的功率晶片覆晶封装结构的另一剖面视意图；图5绘示图1的功率晶片覆晶封装结构的再一剖面视意图；图6绘示依照本专利技术另一实施方式的一种功率晶片覆晶封装结构的剖面视意图；图7绘示依照本专利技术再一实施方式的一种功率晶片覆晶封装结构的剖面视意图；图8绘示依照本专利技术又一实施方式的一种功率晶片覆晶封装方法的步骤流程图；以及图9绘示图8的一步骤的子步骤流程图。具体实施方式以下将参照附图说明本专利技术的实施方式。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读者应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。请参阅图1、图2、图3、图4及图5，图1绘示依照本专利技术一实施方式的一种功率晶片覆晶封装结构100的立体图，图2绘示图1的功率晶片覆晶封装结构100的立体分解示意图，图3绘示图1的功率晶片覆晶封装结构100的一剖面视意图，图4绘示图1的功率晶片覆晶封装结构100的另一剖面视意图，图5绘示图1的功率晶片覆晶封装结构100的再一剖面视意图。功率晶片覆晶封装结构100包含功率晶片200以及底座单元300。功率晶片200包含第一表面210及第一导电部230，第一导电部230位于第一表面210。底座单元300供设置功率晶片200且包含本体320、凹槽310及至少一个导电路径330，本体320具有第三表面321，凹槽310凹设于本体320且供容纳功率晶片200；凹槽310包含开口、槽侧面312及槽底面311，开口受第三表面321围绕，槽侧面312一端连接第三表面321，槽底面311连接槽侧面312的另一端，槽底面311与槽侧面312的夹角θ1大于或等于90度。导电路径330自槽底面311沿槽侧面312往第三表面321延伸；其中第一表面210朝向槽底面311，且第一导电部230与导电路径330电性连接。借此，通过底座单元300上的导电路径330，可以将功率晶片200的第一导电部230的电性延伸至底座单元300本体320的任一表面，而可以不需要如传统的封装方式一样进行打线连接，具有电性稳定不易损坏的优点，并有利于后续应用电路的安装。后面将详述功率晶片覆晶封装结构100的细部结构。功率晶片200示例性为绝缘栅双极电晶体(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)晶片，其一侧具有栅极(gate)与发射极(emitter)，另一侧具有集电极(collector)，也就是说，如图2所示，功率晶片200的第一表面210上设置有两个第一导电部230、250，其中第一导电部230、250分别表示发射极与栅极，功率晶片200还包含第二表面220及第二导电部240，第二表面220相反于第一表面210，且第二导电部240本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，包含：功率晶片，包含：第一表面；及第一导电部，位于所述第一表面；以及底座单元，供设置所述功率晶片，所述底座单元包含：本体，具有第三表面；凹槽，凹设于所述本体且供容纳所述功率晶片，所述凹槽包含：开口，受所述第三表面围绕；槽侧面，一端连接所述第三表面；及槽底面，连接所述槽侧面的另一端，所述槽底面与所述槽侧面的夹角大于或等于90度；及至少一个导电路径，自所述槽底面沿所述槽侧面往所述第三表面延伸；其中所述第一表面朝向所述槽底面，且所述第一导电部与所述导电路径电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，包含：功率晶片，包含：第一表面；及第一导电部，位于所述第一表面；以及底座单元，供设置所述功率晶片，所述底座单元包含：本体，具有第三表面；凹槽，凹设于所述本体且供容纳所述功率晶片，所述凹槽包含：开口，受所述第三表面围绕；槽侧面，一端连接所述第三表面；及槽底面，连接所述槽侧面的另一端，所述槽底面与所述槽侧面的夹角大于或等于90度；及至少一个导电路径，自所述槽底面沿所述槽侧面往所述第三表面延伸；其中所述第一表面朝向所述槽底面，且所述第一导电部与所述导电路径电性连接。2.如权利要求1所述的功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，所述功率晶片还包含：第二表面，相反于所述第一表面；以及第二导电部，设置于所述第二表面。3.如权利要求2所述的功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，还包含：盖板，盖设于所述本体，所述盖板包含：第五表面，朝向所述第二表面；及第五导电部，设置于所述第五表面且与所述第二导电部电性连接。4.如权利要求3所述的功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，所述盖板还包含：第六表面，相反于所述第五表面；第六导电部，设置于所述第六表面；以及导电通路，电性连接所述第五导电部及所述第六导电部。5.如权利要求3所述的功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，所述槽侧面还包含阶部，所述底座单元还包含导电路线，所述导电路线自所述阶部延伸至所述第三表面，且所述导电路线与所述第五导电部电性连接。6.如权利要求1所述的功率晶片覆晶封装结构，还包含散热鳍片，设置于所述底座单元。7.如权利要求6所述的功率晶片覆晶封装结构，其特征在于，所述底座单元还包含金属层，且所述本体还包含：第四表面，相反于所述第三表面；其中所述金属层设置于所述第四表面，且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斐琪，邱宏威，
申请(专利权)人：黄斐琪，邱宏威，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71