【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体模块封装，尤其涉及一种高温宽禁带功率模块及其制备方法。
技术介绍
1、模块高温宽禁带功率模块由于其高临界电场，高热导率，低导通电阻，高开关速度和低开关损耗等优势，在航空航天、电动汽车、能源勘探等诸多工作环境恶劣的领域有着广阔的应用前景。为了充分发挥宽禁带模块高温高压下运行的能力，宽禁带功率模块封装技术正朝着耐高温、耐高压、高可靠的方向发展。
2、通常，为保证功率模块长期可靠运行，需要对内部电路进行灌封或者注塑，以保证各电路组件间的电气绝缘、提供机械防护、防止外界化学污染等。目前，商用分立模块多采用环氧模塑料进行注塑塑封，商用功率模块大多使用有机硅凝胶进行灌封。环氧模塑料难以耐受200度以上的高温，且由于其常温下呈现固态，在温度循环过程中会给键合线造成较大应力。同时大体积的环氧模塑料在反复温度循环工作过程中有开裂导致绝缘防污能力失效的风险。而有机硅凝胶理论耐受温度可达250度，且其在25度到225度温度范围内有着良好的性能：1.能够提供有效电气绝缘，同时对于外界的化学腐蚀有良好的抵抗作用。2.硅凝胶的玻璃化温度低，在常温下呈现柔软的凝胶态，这使得硅凝胶在通常的温度循环工作过程中不会给键合线造成太大应力，有益于商用功率模块长期工作的可靠性。
3、然而，有机硅凝胶难以为运行于250度以上极端高温工况的功率模块提供长期有效保护：1.有机硅凝胶随着温度的升高而膨胀，这导致其介电强度随温度升高而下降。在极端高温下，有机硅凝胶绝缘能力显著弱于其常温下的绝缘能力，绝缘效果变差。2.硅凝胶在极端高温下的
4、为了解决上述问题，设计一种能为250度以上极端高温工况以及宽温度循环工况提供长期有效绝缘、机械保护以及防止外部污染的高温宽禁带功率模块显得尤为重要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种高温宽禁带功率模块及其制备方法，以解决现有技术中存在的缺陷。
2、第一方面，本专利技术提供了一种高温宽禁带功率模块，包括：
3、腔体，其内设有sic mosfet芯片和sic sbd芯片，所述腔体外侧设有引线端子，所述sic mosfet芯片和sic sbd芯片均分别电连接所述引线端子；
4、parylene-ht薄膜层，其位于所述腔体内并覆盖所述sic mosfet芯片和sic sbd芯片；
5、无机薄膜层，其位于所述parylene-ht薄膜层上。
6、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块，所述无机薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
7、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块，所述parylene-ht薄膜层的厚度为5～15μm。
8、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块，所述无机薄膜层的厚度为80～100nm。
9、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块，所述腔体外周面还设有金涂层或镍涂层。
10、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块，所述腔体包括：
11、外壳，所述外壳内部中空，所述外壳一侧敞口；
12、密封板，其盖设于所述外壳敞口一侧并密封所述外壳；
13、所述外壳内设有基板，所述sic mosfet芯片和sic sbd芯片均焊接于所述基板上；
14、所述引线端子位于所述外壳外侧。
15、第二方面，本专利技术还提供了一种所述的模块高温宽禁带功率模块的制备方法，包括以下步骤：
16、提供外壳，所述外壳内设有基板，所述外壳外侧设有引线端子；
17、分别将sic mosfet芯片和sic sbd芯片焊接于所述基板上；
18、将sic mosfet芯片和sic sbd芯片与引线端子电连接；
19、在所述外壳内沉积parylene-ht薄膜，以得到parylene-ht薄膜层，所述parylene-ht薄膜层覆盖所述sic mosfet芯片和sic sbd芯片；
20、在所述parylene-ht薄膜层表面沉积无机薄膜，以得到无机薄膜层；
21、在惰性气体保护下或真空环境下，将密封板气密密封至外壳上以对所述外壳密封。
22、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块的制备方法，以氟代二聚对二甲苯为原料，采用化学气相沉积法在所述外壳内沉积parylene-ht薄膜。
23、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块的制备方法，以氧化铝或氧化硅为靶材，采用磁控溅射法在所述parylene-ht薄膜层表面沉积无机薄膜；
24、优选的是，所述的模块高温宽禁带功率模块的制备方法，在氮气环境下，采用平行缝焊法，将密封板气密密封至外壳上以对所述外壳密封。
25、优选的是，所述的高温宽禁带功率模块的制备方法，还包括，在所述外壳以及所述密封板表面沉积金涂层或镍涂层。
26、本专利技术的相对于现有技术具有以下有益效果：
27、1、本专利技术的高温宽禁带功率模块，腔体内设有parylene-ht薄膜层，parylene-ht薄膜层覆盖sic mosfet芯片和sic sbd芯片，在parylene-ht薄膜层表面设有无机薄膜层，无机薄膜层与parylene-ht薄膜层复合形成耐高温强绝缘的保型涂层；本专利技术所用的parylene-ht薄膜层有着比硅凝胶低得多的热膨胀系数，且本专利技术在parylene-ht薄膜层表面设有无机薄膜层，进一步降低了复合保型涂层的热膨胀系数，使得高温下保型涂层膨胀程度远低于硅凝胶；同时，本专利技术的parylene-ht薄膜层在高温下绝缘性能会略微下降，但相比有机硅凝胶，parylene-ht薄膜层在高温下绝缘性能没有机硅凝胶下降的多；而且本专利技术的采用气密密封的方法将密封板焊接至外壳上以对外壳密封，气密封装为内部电路提供机械防护，阻挡了外界的水氧和化学污染，缓解了保型涂层的热降解，进一步提升了模块的工作稳定性；
28、2、本专利技术的高温宽禁带功率模块的制备方法，通过化学气相沉积法(cvd法)在功率模块的外壳内表面、基板、sic mosfet芯片和sic sbd芯片表面蒸镀一层parylene-ht薄膜(薄膜厚度由模块电压等级决定)；随后，通过磁控溅射法在parylene-ht薄膜的表面沉积一层约90nm的高度致密的无机薄膜层；本专利技术的高温宽禁带功率模块的制备方法，能有效克服传统有机硅凝胶灌本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温宽禁带功率模块，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述无机薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
3.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述Parylene-HT薄膜层的厚度为5～15μm。
4.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述无机薄膜层的厚度为80～100nm。
5.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述腔体外周面还设有金涂层或镍涂层。
6.如权利要求1～5任一所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述腔体包括：
7.一种如权利要求1～6任一所述的高温宽禁带功率模块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的高温宽禁带功率模块的制备方法，其特征在于，以氟代二聚对二甲苯为原料，采用化学气相沉积法在所述外壳内沉积Parylene-HT薄膜。
9.如权利要求7所述的高温宽禁带功率模块的制备方法，其特征在于，以氧化铝或氧化硅为靶材，采用磁控溅射法在所述Parylene-HT薄膜
10.如权利要求7所述的高温宽禁带功率模块的制备方法，其特征在于，还包括，在所述外壳以及所述密封板表面沉积金涂层或镍涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种高温宽禁带功率模块，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述无机薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
3.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述parylene-ht薄膜层的厚度为5～15μm。
4.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述无机薄膜层的厚度为80～100nm。
5.如权利要求1所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述腔体外周面还设有金涂层或镍涂层。
6.如权利要求1～5任一所述的高温宽禁带功率模块，其特征在于，所述腔体包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：王智强，吴云禅，张荣，辛国庆，时晓洁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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