集成芯片、智能功率模块及空调器制造技术

本实用新型专利技术公开一种集成芯片、智能功率模块及空调器，该集成芯片包括：安装基板；铝‑氧化铜焊层，设置于安装基板上；芯片，设置于铝‑氧化铜焊层上。本实用新型专利技术铝‑氧化铜焊层焊接材料反应生成的铝‑氧化铝合金具有良好的热导率，从而可以提高芯片与安装基板的散热效率，解决采用焊锡材料时，容易出现孔洞的问题。

Integrated chip, intelligent power module and air conditioner

【技术实现步骤摘要】
集成芯片、智能功率模块及空调器
本技术涉及电子电路
，特别涉及一种集成芯片、智能功率模块及空调器。
技术介绍
在集成芯片中，通常是将芯片通过焊料焊接在安装基板的焊垫上，然而焊料层通常选用掺有铅材料的焊锡材料，这不符合半导体模块无铅化的发展要求，并且焊锡容易导致焊层不均匀导致的安装基板上出现孔洞等问题然而孔洞则容易影响半导体器件的最高结温、电应力等参数，同时还会影响智能功率模块的热稳定性能以及耐压性能。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种集成芯片、智能功率模块及空调器，旨在提高芯片与安装基板的散热效率和稳定性。为实现上述目的，本技术提出一种集成芯片，所述集成芯片包括：安装基板；铝-氧化铜焊层，设置于所述安装基板上；芯片，设置于所述铝-氧化铜焊层上。可选地，所述铝-氧化铜焊层发生自蔓延反应使所述芯片焊接于所述铝-氧化铜焊层上。可选地，所述铝-氧化铜焊层包括铝薄膜和氧化铜薄膜，所述铝薄膜和所述氧化铜薄膜依次交替设置于所述安装基板上。可选地，所述铝薄膜的厚度为50nm；和/或，所述氧化铜薄膜的厚度为50nm。可选地，所述铝薄膜和所述氧化铜薄膜的层数总计为100。可选地，所述芯片的数量为多个，所述铝-氧化铜焊层在所述安装基板上设置有多个铝-氧化铜焊层安装位，以供多个所述芯片一对一焊接安装。可选地，多个所述芯片为IGBT芯片、FRD芯片、驱动芯片中的一种或者多种组合。可选地，所述集成芯片还包括对所述安装基板、所述铝-氧化铜焊层及所述芯片进行封装的封装壳体。本技术还提出一种智能功率模块，所述智能功率模块包括如上述的集成芯片。本技术一种空调器，包括电控板及如上所述的集成芯片；所述集成芯片设置于所述电控板上；或者包括如上所述的智能功率模块；所述智能功率模块设置于所述电控板上。本技术通过在安装基板上设置铝-氧化铜焊层后，将芯片设置于待焊接处，再使铝-氧化铜焊层发生自蔓延反应，从而将芯片焊接于铝-氧化铜焊层上，使得芯片、铝-氧化铜焊层与安装基板之间形成于一体。相较于在基板上依次形成单层绝缘散热层和电路布线层(焊盘)的封装方式，本技术铝-氧化铜焊层焊接材料反应生成的铝-氧化铝合金具有良好的热导率，从而可以提高芯片与安装基板的散热效率，解决采用焊锡材料时，容易出现孔洞的问题。并且可以减小半导体器件的最高结温、电应力等参数的影响，提高智能功率模块的热稳定性能以及耐压性能，防止芯片长在时间工作或者一些极端条件下，高温使得绝缘电阻下降，导致芯片失效或者损坏。并且铝-氧化铜焊层无铅化，更节能环保。此外，本技术焊接方式简单、方便，手工操作导致的误差较小，并且芯片与安装基板之接的焊接口平整，有利于将芯片产生的热量通过铝-氧化铜焊层形成的绝缘散热层扩散至安装基板上。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术集成芯片一实施例的结构示意图；图2为本技术集成芯片一实施例的结构示意图；图3为本技术集成芯片应用于智能功率模块一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10安装基板30芯片20铝-氧化铜焊层40封装壳体21铝薄膜50引脚22氧化铜薄膜60散热器本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提出一种集成芯片，适用于智能功率模块的封装中。智能功率模块，即IPM(IntelligentPowerModule)，是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品，被广泛应用于驱动风机、压缩机、轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领等设备的电控板上。目前，智能功率模块大多将功率器件、驱动电路及MCU等集成于一安装基板10上。IGBT/FRD芯片作为IPM的能源变换与传输的核心器件，在将IGBT/FRD芯片粘贴至安装基板10上时，通常是焊料层固定在陶瓷覆铜板上，而焊料层通常选用掺有铅材料的焊锡材料，然而这不符合半导体模块无铅化的发展要求，并且焊锡容易导致焊层不均匀导致的安装基板10上出现孔洞等问题然而孔洞则容易影响半导体器件的最高结温、电应力等参数，同时还会影响智能功率模块的热稳定性能以及耐压性能。为了解决上述问题，参照图1，在本技术一实施例中，该集成芯片包括：安装基板10；铝-氧化铜焊层20，设置于所述安装基板10上；芯片30，设置于所述铝-氧化铜焊层20上。本实施例中，安装基板10可以是PCB安装基板10、铝安装基板10或者是DBC安装基板10中的一种。制作铝-氧化铜焊层20时，可以采用物理气相沉积法，例如离子束沉积法、脉冲激光沉积法、过滤式阴极真空电弧法、磁控溅射法等将铝和氧化铜作为靶材料，铝和氧化铜被溅射出粒子，被溅射出的靶材料粒子运动到安装基板10上，沉积到安装基板10上的铝粒子和氧化铜粒子不断地团聚、成核、长大，最后形成铝薄膜21和氧化铜薄膜22。具体为，铝薄膜21和所述氧化铜薄膜22依次交替沉积形成于所述安装基板10上，也即，可以先采用磁控溅射法等在安装基板10上形成一层铝薄膜21后，再在铝薄膜21上形成一层氧化铜薄膜22，然后在氧化铜薄膜22上形成一层铝薄膜21，以此类推，在安装基板10上交替沉积形成多层铝薄膜21和氧化铜薄膜22，最终形成本实施例的铝-氧化铜焊层20。芯片30可以是IGBT芯片30、FRD芯片30、驱动芯片30中的一种或者多种组合，当然在其他实施例中，芯片30也可以是其他半导体芯片30，或者控制芯片30等。本实施例中，可以对单个芯片30进行封装，也可以是对多个芯片30进行集成封装，例如对单个IGBT芯片30的晶圆进行封装，形成IGBT单体，也可以是将IGBT芯片30、FRD芯片30、驱动芯片30等集成在一个封装中，形成智能功率模块的集成芯片30，集成芯片的数量具体可以根据实际应用进行设置，此处不做限定。在安装基板10上沉积形成铝-氧化铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成芯片，其特征在于，所述集成芯片包括：/n安装基板；/n铝-氧化铜焊层，设置于所述安装基板上；/n芯片，设置于所述铝-氧化铜焊层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成芯片，其特征在于，所述集成芯片包括：
安装基板；
铝-氧化铜焊层，设置于所述安装基板上；
芯片，设置于所述铝-氧化铜焊层上。


2.如权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述铝-氧化铜焊层通过自蔓延反应使所述芯片焊接于所述铝-氧化铜焊层上。


3.如权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述铝-氧化铜焊层包括铝薄膜和氧化铜薄膜，所述铝薄膜和所述氧化铜薄膜依次交替层叠设置于所述安装基板上。


4.如权利要求3所述的集成芯片，其特征在于，所述铝薄膜的厚度为50nm；
和/或，所述氧化铜薄膜的厚度为50nm。


5.如权利要求3所述的集成芯片，其特征在于，所述铝薄膜和所述氧化铜薄膜的层数总计为100。


6.如权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述芯片的数量为多个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇新，冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44