一种SiC器件模块封装的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种SiC器件模块封装的制备方法。包括以下步骤：步骤一：制备一种具有镶嵌式的Cu

【技术实现步骤摘要】
一种SiC器件模块封装的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体为一种SiC器件模块封装的制备方法。

技术介绍

[0002]宽禁带半导体碳化硅SiC，具有禁带宽度大、击穿电压大、热导率高、耐高温等特点。碳化硅器件可以在高温度(200～350℃)和高电场环境下的工作特点，为高效、高功率密度、高可靠的功率变换器提供了技术可能。
[0003]SiC器件模块封装结构材料需要满足工作温度高、击穿强度高、热机械性能好，热膨胀系数与SiC材料相匹配等要求，其难点主要体现在高压、高可靠性陶瓷基板与芯片连接材料与技术方面。陶瓷基板需要具备优异的散热、耐高压和可靠性；芯片连接材料，需要满足低的焊接温度，优异的可靠性以及焊接接头具有较高工作温度、高可靠性等特点。
[0004]陶瓷基板DBA(氮化铝覆铝基板)主要应用于高压、高温、大功率模块，是高压SiC器件理想的封装衬板之一，基于传统锡焊料焊接方法，需要衬板表面镀镍金等工艺解决铝面可焊性问题，并且铝的塑性低，耐热循环(
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50～150℃)条件下虽然取得了基板本身的优异本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：Cu
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Sn嵌入式焊片制备：S11：将黄铜箔片电镀锡，得到镀锡黄铜箔片；S12：将镀锡黄铜箔片脱锌，得到Cu
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Sn嵌入式焊片；S02：将覆铝氮化铝陶瓷基板洗涤烘干，备用；S03：使用Cu
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Sn嵌入式焊片，将表面处理覆铝氮化铝陶瓷基板与冷却板进行TLP连接，得到连接完成冷却板；S04：使用Cu
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Sn嵌入式焊片，将连接完成冷却板与碳化硅芯片进行TLP连接，得到碳化硅器件模块；S05：使用环氧树脂将碳化硅器件模块进行灌封，完成一种碳化硅器件模块封装。2.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S11中，所述电镀锡具体操作为：将黄铜箔片进行酸性电镀锡后，用去离子水和酒精洗涤3次，烘干；其中，黄铜箔片厚度为5～8μm，锡层厚度为0.5～1.2μm。3.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S12中，镀锡黄铜箔片脱锌具体操作为：将镀锡黄铜箔片放入真空炉中，在真空退火条件下进行脱锌；其中，真空退火温度为420～465℃，真空度为0.01～0.5Pa，保温时间为120～200min。4.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S12中，所述Cu
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Sn嵌入式焊片为多孔结构，其中焊片孔隙直径为1.2～2.5μm，孔隙率为80～90％，焊片表面Sn层厚度为0.3～0.8μm；焊片中，Sn重量百分比为93.5～96.5％，其余为Cu。5.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S02中，所述覆铝氮化铝陶瓷基板氮化铝陶瓷厚度为0.635～1.0mm，铝层厚度为0.2～0.4mm。6.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S03中，所述的冷却板TLP连接具体操作为：将Cu
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Sn嵌入式焊片放置冷却板与覆铝氮化铝陶瓷基板中间，置于真空热压键合机中进行焊接，在氩气气氛下保温；其中，焊接温度280～320℃，氩气气氛下保温时间为15～45min，真空度为10～20Pa，压力为0.2～10MPa。7.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S03中，所述冷却板为封装结构底板，材质为铜板、镀镍铝板、镀镍AlSiC板中的任意一种。8.根据权利要求1所述的一种SiC器件模块封装的制备方法，其特征在于：步骤S04中，所述的碳化硅芯片TLP连接具体操作为：将Cu
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【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳鹏，贺贤汉，王斌，武威，刘洋，丁慕禹，
申请(专利权)人：江苏富乐华功率半导体研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：