功率器件的封装结构制造技术

本申请涉及一种功率器件的封装结构，涉及半导体技术领域

【技术实现步骤摘要】
功率器件的封装结构


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种功率器件的封装结构
。

技术介绍

[0002]晶体管外形
(Transistor Outline
，简称
TO)
封装技术是一种全封闭式封装技术，是功率器件比较常用的封装方式
。TO
封装是以金属散热背板为载体的芯片封装形式，金属铜框架由于其较高的热导率和电导率，被广泛用作散热背板
。
[0003]然而，由于金属铜的热膨胀系数较高，会引起芯片和芯片粘结层内的应力，导致芯片与金属铜框架分层开裂，进而导致功率器件失效
。
[0004]因此，如何解决封装过程中芯片与散热背板的分层问题，是亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种功率器件的封装结构，以有效地解决封装过程中芯片与散热背板的分层问题，进而提高功率器件的良率
。
[0006]本申请实施例提供了一种功率器件的封装结构，包括框架
、
散热基材以及芯片
。
其中，框架具有管脚
。
散热基材与框架固定连接
。
散热基材包括铜
/
钼铜
/
铜（
CPC
）复合材料
。
芯片，设置于散热基材上，与管脚相连接
。
[0007]本申请实施例中，将具有管脚的框架与散热基材固定连接，且选择与芯片材料热膨胀系数相匹配的
CPC
复合材料作为散热基材
。
与传统的金属铜框架相比，
CPC
复合材料的热膨胀系数与芯片材料更匹配，也即，
CPC
复合材料的热膨胀系数与芯片材料的热膨胀系数更接近
。
如此，当功率器件的工作温度较高时，由于温度升高过快，与芯片材料热膨胀系数相匹配的
CPC
复合材料可以有效减少因散热基材与芯片材料的热膨胀系数失配导致的分层开裂问题
。
此外，散热基材与框架为不同材料，故散热基材与框架不限供应商，避免不同厚度铜材料制造工艺中的锻造，铆接等流程，提高了制造的灵活性
。
[0008]可选地，框架的厚度与管脚的厚度相同
。
[0009]本申请实施例中，框架的厚度按照管脚的厚度确定，以得到厚度相同的框架
。
如此，避免了不同厚度材料一体成型的生产难度，进而降低了生产成本
。
[0010]可选地，功率器件的封装结构还包括黏附层，黏附层位于散热基材和框架之间，以将散热基材与框架固定连接
。
黏附层包括锡膏层
、
银浆层
、
银胶层
、
压焊焊料层或激光焊接层
。
[0011]本申请实施例中，可以根据具体应用需求选择合适的黏附层，以确保可靠的连接和良好的性能
。
由于散热基材包括
CPC
复合材料，
CPC
复合材料铆接会产生额外机械力冲击，故采用黏附层将
CPC
复合材料与带有管脚的框架连接，可以解决现有铆接工艺带来的成本问题及打线易断裂的问题
。
[0012]可选地，功率器件的封装结构还包括粘接层，粘接层位于芯片与散热基材之间，以将芯片固定于散热基材上
。
[0013]可选地，功率器件的封装结构还包括金属线，金属线一端与芯片相连接，另一端与管脚相连接
。
[0014]可选地，框架固定于散热基材的下方
。
[0015]可选地，散热基材的下表面设有凹槽，框架固定于凹槽内
。
[0016]本申请实施例中，散热基材的下表面设有凹槽，即散热基材为异形（具有台阶结构）
CPC
复合材料
。
如此，通过
CPC
复合材料与框架异形粘接，减弱了连接处焊料或黏接料空洞的风险
。
[0017]可选地，框架固定于散热基材的上方
。
[0018]可选地，散热基材包括散热区，框架固定于散热区的外侧；芯片设置于散热区上
。
[0019]本申请实施例中，散热区与框架无连接，可以减少热阻
。
[0020]可选地，功率器件的封装结构还包括塑封层，塑封层至少包覆散热基材
、
芯片及部分框架
。
[0021]本申请实施例中，塑封层可以用于对功率器件进行保护
。
[0022]如上所述，本申请实施例中，选择与芯片材料热膨胀系数相匹配的
CPC
复合材料作为散热基材，
CPC
复合材料的热膨胀系数与芯片材料相匹配，也即，
CPC
复合材料的热膨胀系数与芯片材料的热膨胀系数更接近
。
本申请意想不到的技术效果是：当功率器件的工作温度较高时，由于温度升高过快，与芯片材料热膨胀系数相匹配的
CPC
复合材料可以有效减少因散热基材与芯片材料的热膨胀系数失配导致的分层开裂问题
。
此外，散热基材与框架为不同材料，故散热基材与框架不限供应商，避免不同厚度铜材料制造工艺中的锻造，铆接等流程，提高了制造的灵活性
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0024]图1为本申请实施例中提供的一种功率器件的封装结构的剖面结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例中提供的另一种功率器件的封装结构的剖面结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例中提供的又一种功率器件的封装结构的剖面结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例中提供的又一种功率器件的封装结构的剖面结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例中提供的又一种功率器件的封装结构的剖面结构示意图；
[0029]图6为本申请实施例中提供的又一种功率器件的封装结构的剖面结构示意图
。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
框架；
11
‑
管脚；2‑
散热基材；3‑
芯片；4‑
黏附层；5‑
粘接层；6‑
金属线；7‑
塑封层；
Q
‑
散热区
。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述
。
附图中给出了本申请的实施例
。
但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种功率器件的封装结构，其特征在于，包括：框架，具有管脚；散热基材，与所述框架固定连接；所述散热基材包括
CPC
复合材料；芯片，设置于所述散热基材上，与所述管脚相连接
。2.
如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于，所述框架的厚度与所述管脚的厚度相同
。3.
如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于，所述功率器件的封装结构还包括黏附层，所述黏附层位于所述散热基材和所述框架之间，以将所述散热基材与所述框架固定连接；所述黏附层包括锡膏层
、
银浆层
、
银胶层
、
压焊焊料层或激光焊接层
。4.
如权利要求1所述的功率器件的封装结构，其特征在于，所述功率器件的封装结构还包括粘接层，所述粘接层位于所述芯片与所述散热基材之间，以将所述芯片固定于所述散热基材上
。5.
如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丹丹，陈少俭，
申请(专利权)人：苏州华太电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：