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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域,涉及一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法。
技术介绍
1、随着半导体市场的持续扩大,高功率设备越来越多,大功率的封装模块需求愈发迫切;大功率的出现对散热的需求也越来越高,目前市场流行的封装模式散热方面需带更新。
2、专利号为cn202011306255.2,公开了一种新型sic igbt器件一体化底板结构,包括底板本体,底板本体的上表面连接有陶瓷基板,陶瓷基板的上表面连接有铜层,底板本体与陶瓷基板间、陶瓷基板与铜层间均通过活性金属钎焊工艺实现连接,形成一体化底板结构。底板本体与陶瓷基板以及陶瓷基板与铜层之间通过活性钎焊工艺连接,熔点由采用的活性金属决定,解决了现有底板与陶瓷覆铜板的焊接层熔点低问题,能有效发挥sic igbt器件在178℃以上高温环境中的应用优势;相较于传统的“底板+dbc结构”,去除了dbc下铜层,获得更低的热膨胀系数,更高的热导率,减小了热阻,提高了散热效率;但是该陶瓷覆铜板的散热主要还是依靠铜层进行散热,散热效率还有待提高;
3、并且该结构采用活性金属钎焊工艺(amb),amb指的是一种活性金属钎焊技术,在制作amb陶瓷覆铜版过程中,钎料印刷、阻焊层都需要使用厚膜丝网印刷工艺,钎料印刷是印刷在陶瓷的表面,如果出现印刷不均匀、漏印的问题,那么在真空烧结时,焊料熔化后一旦没有铺展覆盖这些漏印区域,就会直接导致空洞形成,进而在空洞中存在空气,空气导热效率低,进而影响芯片的散热效率。
技术实现思路
1、本专利技术
2、本专利技术的目的可通过以下技术方案来实现:一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法包括以下步骤:
3、s1:一次酸水洗:将铜基板a、铜箔a、铜箔b及陶瓷基板进行酸水洗;
4、s2:一次喷涂曝光:通过喷涂工艺在铜基板a喷涂一层保护层,喷涂完成后将产品放置于曝光机内曝光,曝光图案带有沟槽及进出水口设计;
5、s3:一次显影:将曝光后的产品经过显影设备进行显影;
6、s4:一次蚀刻:将显影后的铜基板a通过铜蚀刻在铜基板a上蚀刻出相应的沟槽;
7、s5:一次去膜:将铜蚀刻后的铜基板a进行去膜作业;
8、s6:浆料印刷:通过丝网印刷工艺在蚀刻好的铜基板a中带沟槽一面上印刷一层焊料a,另外在陶瓷基板双面印刷一层焊料b,印刷好后烘干;
9、s7:烧结:按照铜箔a、铜基板a、陶瓷基板及铜箔b从下到上的顺序摆放好后进行一次性真空钎焊焊接,其中铜基板a带沟槽面与铜箔a焊接;
10、s8:进出水口微管路连接:将铜管焊接到铜基板a中沟槽的进出水口处;
11、s9:芯片焊接:将芯片焊接于铜箔b上。
12、进一步的改进,在步骤s7以及s8之间还包括以下步骤:
13、s71:二次酸水洗:将烧结好后的产品表面进行酸水洗;
14、s72:二次喷涂曝光:将酸洗好后的产品喷涂一层保护膜,仅对铜箔b面进行曝光,为后期芯片焊接留出图案位置;
15、s73:二次显影:将曝光的产品进行显影操作;
16、s74:二次蚀刻:将显影后的产品进行蚀刻作业,铜箔b面蚀刻出图形。
17、进一步的改进,在s7步骤中,真空钎焊的真空度为0.0008~0.01pa,温度为350℃~950℃。
18、进一步的改进,所述沟槽为s形沟槽,所述沟槽对称设置有两组。
19、与现有技术相比,本专利技术新型半导体散热一体化封装结构的制作方法的有益效果:
20、通过真空钎焊模式对铜箔a、铜基板a、陶瓷基板及铜箔b一次性焊接,总共只需烧结一次,烧结次数少,提高生产效率,同时使得焊料层中的空洞更少,提高密封性,提高散热效率,且铜箔a、铜基板a、陶瓷基板及铜箔b组合的整体具有更高的热导率,减小了热阻,提高了散热效率;芯片产生的热量依次沿着铜箔层二、陶瓷基板传导至铜基板,铜基板内部的s形沟槽流道的设计使得具有大比表面积模块散热,通过在s形沟槽流道内引入冷却液达到快速对芯片传导至铜基板的热量进行冷却,达到防止模块过热的目的。
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1.一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法,其特征在于,在步骤S7以及S8之间还包括以下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法,其特征在于,在S7步骤中,真空钎焊的真空度为0.0008~0.01Pa,温度为350℃~950℃。
4.根据权利要求1所述的一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法,其特征在于,所述沟槽为S形沟槽,所述沟槽对称设置有两组。
【技术特征摘要】
1.一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种新型半导体散热一体化封装结构的制作方法,其特征在于,在步骤s7以及s8之间还包括以下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种新型半导体散热...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱德权,黄世东,王顾峰,李志豪,
申请(专利权)人:浙江德汇电子陶瓷有限公司,
类型:发明
国别省市:
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