半导体电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种半导体电路，包括由金属基板与散热片一体成型的散热基板，所述散热基板的金属基板端上构造有绝缘层，所述绝缘层上构造有电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片，所述散热基板的金属基板端上还构造有用于包覆所述电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片的塑封外壳。本实用新型专利技术所提出的半导体电路的金属基板与散热片为一体成型设计，不存在中间导热层，可大大提升热量传导效率，提高散热能力，并且免除了现有安装散热片时所涉及的复杂操作，降低复杂操作后可能导致半导体电路所存在的各种不良问题，如：导热层容易存在厚度不一致、空洞、干涸等情况，提升半导体电路的整体性能并降低综合成本。提升半导体电路的整体性能并降低综合成本。提升半导体电路的整体性能并降低综合成本。

【技术实现步骤摘要】
半导体电路


[0001]本技术涉及功率半导体领域，具体涉及一种半导体电路。

技术介绍

[0002]半导体电路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，集成了智能控制IC和用于功率输出的IGBT、MOSFET、FRD等大功率器件及一些阻容元件，这些元器件通过锡基焊料焊接在铝基板上。
[0003]半导体电路实际使用时，因为存在高电压大电流输出，其内部的大功率器件会大量发热。为保证散热，如图1所示，通常会将铝基板1与外接散热片2通过螺丝3或其它夹具固定，并且在铝基板1与外接散热片2之间涂覆有导热层4，如导热硅脂、导热凝胶、导热布等，以增强半导体电路与外接散热片2之间的热传递。
[0004]然而，由于现有的半导体电路和外接散热片之间需设置导热层，然后通过螺丝或其它夹具紧固，因此增加了材料和人工成本，并且存在组装困难的问题，同时在组装过程中可能会对半导体电路造成机械损伤。此外，导热层容易存在厚度不一致、空洞、干涸等情况，进而影响半导体电路的散热性能，从而影响整个半导体电路的工作寿命和可靠性。而且，导热层本身的热导率通常只有1
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6W/mK，远低于散热片本身的铝材料，如常用的6063T5铝合金的热导率为209W/mK。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提出一种半导体电路，旨在解决现有半导体电路外接散热片所存在的散热性能不良的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提出一种半导体电路，该半导体电路包括由金属基板与散热片一体成型的散热基板，所述散热基板的金属基板端上构造有绝缘层，所述绝缘层上构造有电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片，所述散热基板的金属基板端上还构造有用于包覆所述电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片的塑封外壳。
[0007]优选地，所述散热片包括底板和若干间隔设于所述底板上的散热鳍片，所述散热鳍片安装于所述底板远离所述金属基板端的一面。
[0008]优选地，所述底板远离所述金属基板端的一面上构造有安装座，所述安装座上设有若干散热风扇。
[0009]优选地，若干所述散热风扇位于所述电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片的正下方区域内。
[0010]优选地，所述阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片分别通过内引线与所述电路结构电连接。
[0011]优选地，所述电路结构上还构造有与其电连接的金属引脚，所述金属引脚显露于所述塑封外壳的外部。
[0012]优选地，所述金属基板与所述散热片通过银烧结工艺一体成型，所述金属基板与
所述散热片之间形成有烧结层。
[0013]优选地，所述金属基板与所述散热片通过无压纳米银膏或普通银膏以及分别涂覆于两者的对接面上的镍
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铜
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银镀层烧结为整体。
[0014]与现有技术相比，本技术实施例的有益技术效果在于：
[0015]本技术实施例所提出的半导体电路的金属基板与散热片为一体成型设计，不存在中间导热层，可大大提升热量传导效率，提高散热能力，并且免除了现有安装散热片时所涉及的复杂操作，降低复杂操作后可能导致半导体电路所存在的各种不良问题，如：导热层容易存在厚度不一致、空洞、干涸等情况，从而提升半导体电路的整体性能并降低综合成本。
附图说明
[0016]图1为现有技术的半导体电路装配散热片的结构示意图；
[0017]图2为本技术半导体电路一实施例的结构示意图；
[0018]图3为本技术半导体电路另一实施例的结构示意图；
[0019]图4为现有技术的半塑封半导体电路的结构示意图；
[0020]图5为本技术半导体电路通过烧结工艺制造的结构示意图；
[0021]图6为图5所示半导体电路的成品结构示意图；
[0022]图7为本技术半导体电路的散热基板的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制，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。
[0024]本专利技术提到的半导体电路，是一种将功率开关器件和高压驱动电路等集成在一起，并在外表进行密封封装的一种电路模块，在电力电子领域应用广泛，如驱动电机的变频器、各种逆变电压、变频调速、冶金机械、电力牵引、变频家电等领域应用。这里的半导体电路还有多种其他的名称，如模块化智能功率系统(Modular Intelligent Power System，MIPS)、智能功率模块(Intelligent
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Power Module，IPM)，或者称为混合集成电路、功率半导体模块、功率模块等名称。在本专利技术的以下实施例中，统一称为模块化智能功率系统(MIPS)。
[0025]实施例一
[0026]本技术实施例提出一种自带散热功能的MIPS，参见图2，该自带散热功能的MIPS包括由金属基板11与散热片12一体成型的散热基板10，散热基板10的金属基板11端上构造有绝缘层，绝缘层上构造有电路结构20、阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50，散热基板10的金属基板11端上还构造有用于包覆电路结构20、阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50的塑封外壳60。
[0027]本技术实施例所提出的散热基板10是由金属基板11与散热片12一体成型的，
其不需要在金属基板11与散热片12之间设置导热层，阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50所散发出的热量将直接通过散热基板10散发至空气中，而无需再经中间的导热层，从而极大提高MIPS的散热能力。散热基板10的上方区域被构造为金属基板11，散热基板10的下方区域则被构造为散热片12，金属基板11上设置有绝缘层，在绝缘层上压合铜箔，铜箔再通过光罩、刻蚀等方式制得电路结构20。需要说明的是，上述所涉及的上下描述以图中所示方向为参考，此处的上下仅表示两者的相对位置关系。
[0028]电路结构20上设置有分别与其电连接的阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50，阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50通过锡铅焊料、锡基无铅焊料或环氧树脂粘接胶固定在金属基板11上。需要说明的是，电路结构20上预留有多个用于焊接阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50的焊盘，每个焊盘的形状及大小分别与待焊接的阻容元件30、功率器件芯片40及控制IC芯片50相匹配。
[0029]本技术实施例所提出的MIPS的金属基板11与散热片12为一体成型设计，因不存在中间导热层，可大大提升热量传导效率，提高散热能力，并且免除了现有安装散热片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体电路，其特征在于，包括由金属基板与散热片一体成型的散热基板，所述散热基板的金属基板端上构造有绝缘层，所述绝缘层上构造有电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片，所述散热基板的金属基板端上还构造有用于包覆所述电路结构、阻容元件、功率器件芯片及控制IC芯片的塑封外壳。2.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，所述散热片包括底板和若干间隔设于所述底板上的散热鳍片，所述散热鳍片安装于所述底板远离所述金属基板端的一面。3.根据权利要求2所述的半导体电路，其特征在于，所述底板远离所述金属基板端的一面上构造有安装座，所述安装座上设有若干散热风扇。4.根据权利要求3所述的半导体电路，其特征在于，若干所述散热风扇位于所述电路结构、阻容元件、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，左安超，谢荣才，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：