一种大功率芯片封装键合的方法及芯片封装件技术

本申请提供了一种大功率芯片封装键合的方法及芯片封装件，相对于现有芯片封装技术存在焊接面空洞、虚焊、假焊和散热性能低等问题，本申请提供了使芯片电极与基板金属层在常温下结合生长在一起的解决方案，具体为：将芯片与封装基板固定；其中，芯片的电极朝向封装基板并与通孔的位置对应；通过增材制造方式在通孔内使金属层进行生长，并使生长的金属层与电极形成电连接；对芯片和封装基板的表面进行灌胶封装。本发明专利技术在常温下操作，完全避免了高温、高压对芯片的伤害；采用蒸发、溅射、沉铜、电镀或化学镀等方法或之一，使芯片电极与基板金属层在常温下结合生长在一起，避免了空洞、虚焊等缺陷，表面接触良好，大幅度提高了芯片的散热性能。热性能。热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率芯片封装键合的方法及芯片封装件


[0001]本申请涉及芯片封装领域，特别是一种大功率芯片封装键合的方法及芯片封装件。

技术介绍

[0002]大功率芯片指的是一类能够处理大功率信号的集成电路芯片，通常用于驱动电机、发光二极管(LED)等高功率负载的控制电路中。与传统的小功率集成电路不同，功率芯片需要能够承受高电流、高电压和高温等极端环境，同时具有较高的效率和可靠性。常见的功率芯片包括功率放大器、功率开关、电机控制器等。
[0003]目前，大功率芯片的封装多采用锡膏焊接、共晶焊、热压焊和超声波焊线等方法来实现芯片与封装基板的电性连接。这些方法都存在一些缺陷，如焊接面的空洞率、虚焊、假焊等缺陷；同时这些工艺都需要高温焊接，或需要较大的压力，对芯片都有一些潜在的伤害；并且这些工艺方法的散热性能很难提高。

技术实现思路

[0004]鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分的解决所述问题的一种大功率芯片封装键合的方法及芯片封装件，包括：
[0005]一种大功率芯片封装键合的方法，用于将所述芯片与封装基板进行封装，所述封装基板设有通孔，所述封装基板包括金属层，所述方法包括：
[0006]将所述芯片与所述封装基板固定；其中，所述芯片的电极朝向所述封装基板并与所述通孔的位置对应；
[0007]通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接；
[0008]对所述芯片和所述封装基板的表面进行灌胶封装。
[0009]进一步地，所述通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接的步骤，包括：
[0010]通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层从所述电极的方向生长至第一指定高度；
[0011]在所述通孔形成的电连接表面填充粘合材料至第二指定高度。
[0012]进一步地，所述第一指定高度低于所述通孔的高度，所述第二指定高度为与所述封装基板的表面持平。
[0013]进一步地，还包括：
[0014]在所述封装基板的表面制备与所述芯片固定的目标区域；
[0015]在所述封装基板与所述芯片的电极连接的位置制备所述通孔。
[0016]进一步地，所述将所述芯片与所述封装基板固定的步骤，包括：
[0017]将所述芯片的电极对准所述通孔，并通过所述目标区域使所述芯片与所述封装基
板固定。
[0018]进一步地，所述通过所述目标区域使所述芯片与所述封装基板固定的步骤，包括：
[0019]在所述芯片与所述封装基板需要固定的所述目标区域涂覆粘合材料；
[0020]对所述粘合材料进行烘干处理，形成粘结层。
[0021]进一步地，所述对所述芯片和所述封装基板的表面进行灌胶封装的步骤，包括：
[0022]在所述芯片和所述封装基板的表面涂覆封装胶；
[0023]对所述封装胶进行烘干处理，形成封装胶层。
[0024]进一步地，所述封装胶在60
‑
160℃下烘干处理。
[0025]进一步地，所述增材制造方式包括化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、溅射、蒸发、电镀和化学镀中的一种或几种。
[0026]一种芯片封装件，根据上述的大功率芯片封装键合的方法制备得到。
[0027]本申请具有以下优点：
[0028]在本申请的实施例中，相对于现有芯片封装技术存在焊接面空洞、虚焊、假焊和散热性能低等问题，本申请提供了使芯片电极与基板金属层在常温下结合生长在一起的解决方案，具体为：将所述芯片与所述封装基板固定；其中，所述芯片的电极朝向所述封装基板并与所述通孔的位置对应；通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接；对所述芯片和所述封装基板的表面进行灌胶封装。本专利技术在常温下操作，完全避免了高温、高压对芯片的伤害；采用蒸发、溅射、沉铜、电镀或化学镀等方法或之一，使芯片电极与基板金属层在常温下结合生长在一起，避免了空洞、虚焊等缺陷，表面接触良好，大幅度提高了芯片的散热性能。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本申请一实施例提供的一种大功率芯片封装键合的方法的步骤流程图；
[0031]图2是本申请一实施例提供的一种大功率芯片封装键合的方法的步骤示意图。
[0032]图中，1、封装基板；11、目标区域；12、通孔；2、芯片。
具体实施方式
[0033]为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细地说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0034]需要说明的是，本申请实施例所述的一种大功率芯片封装键合的方法，用于将所述芯片2与封装基板1进行封装，所述封装基板1设有通孔12，所述封装基板1包括金属层。
[0035]一般大功率芯片封装多采用陶瓷基板，陶瓷基板1指的是铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超
薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。
[0036]参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种大功率芯片封装键合的方法；
[0037]所述方法包括：
[0038]S110、将所述芯片2与所述封装基板1固定；其中，所述芯片2的电极朝向所述封装基板1并与所述通孔12的位置对应；
[0039]S120、通过增材制造方式在所述通孔12内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接；
[0040]S130、对所述芯片2和所述封装基板1的表面进行灌胶封装。
[0041]在本申请的实施例中，相对于现有芯片封装技术存在焊接面空洞、虚焊、假焊和散热性能低等问题，本申请提供了使芯片电极与基板金属层在常温下结合生长在一起的解决方案，具体为：将所述芯片2与所述封装基板1固定；其中，所述芯片2的电极朝向所述封装基板1并与所述通孔12的位置对应；通过增材制造方式在所述通孔12内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接；对所述芯片2和所述封装基板1的表面进行灌胶封装。本专利技术在常温下操作，完全避免了高温、高压对芯片的伤害；采用蒸发、溅射、沉铜、电镀或化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率芯片封装键合的方法，用于将所述芯片与封装基板进行封装，其特征在于，所述封装基板设有通孔，所述封装基板包括金属层，所述方法包括：将所述芯片与所述封装基板固定；其中，所述芯片的电极朝向所述封装基板并与所述通孔的位置对应；通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接；对所述芯片和所述封装基板的表面进行灌胶封装。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层进行生长，并使生长的所述金属层与所述电极形成电连接的步骤，包括：通过增材制造方式在所述通孔内使所述金属层从所述电极的方向生长至第一指定高度；在所述通孔形成的电连接表面填充粘合材料至第二指定高度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一指定高度低于所述通孔的高度，所述第二指定高度为与所述封装基板的表面持平。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述封装基板的表面制备与所述芯片固定的目标区域；在所述封装基板与所述芯片的电极连接的位置制备所述通孔。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：申凤仪，申广，祁山，何懿德，
申请(专利权)人：深圳瑞沃微半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：