一种大功率芯片的封装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率芯片的封装结构，属芯片封装结构技术领域。它包括芯片、芯片表面金属层和引脚焊片，所述芯片和所述芯片表面金属层通过欧姆接触相连接，所述芯片表面金属层通过低熔点焊锡与所述引脚焊片连接。本实用新型专利技术通过欧姆接触使得芯片和芯片表面金属层之间不产生明显的附加阻抗，而且不会使芯片内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。采用低熔点焊锡降低了芯片封装时的焊接温度，减少了气泡的产生几率，从而使得芯片表面金属层和引脚焊片之间的焊接更加牢固。本实用新型专利技术使得芯片在不改变外形尺寸的前提下，提供了更大的功耗。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种芯片的封装结构，特别是涉及一种大功率芯片的封装结构， 属于半导体封装结构

技术介绍
所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU 为例，实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌，而是CPU内核等元件经过封装后的产品。对于芯片而言，封装是必须的，也是至关重要的。一方面因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降；另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB (印制电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁—— 芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环。实验数据表明，芯片的功率每提高5%，电路的稳定性提高17%，电路被静电、浪涌损坏的几率降低23%。显然，随着科技的不断进步，大功率、低功耗的芯片将会是未来芯片的发展趋势，然而如何实现大功率芯片的封装将是摆在每一个工程师面前的难题。目前，45nm 工艺的芯片已经应用于集成电路的生产制造中，通过增加芯片面积或者继续减小线宽已经无法大幅度的提高芯片的功率。因此，通过改进芯片封装结构将是提高芯片功率的一个突破口。现有工业中常用的焊锡熔融温度为380°C，目前市场上有一种)(650焊锡在360°C 的温度下即可进入熔融状态。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种大功率芯片的封装结构，使得芯片在不改变外形尺寸的前提下，提供更大的功耗。为实现以上目的，本技术大功率芯片的封装结构，包括芯片、芯片表面金属层和引脚焊片，所述芯片和所述芯片表面金属层通过欧姆接触相连接，所述芯片表面金属层通过低熔点焊锡与所述引脚焊片连接。本技术相对于现有技术取得了如下有益效果欧姆接触使得芯片和芯片表面金属层之间不产生明显的附加阻抗，而且不会使芯片内部的平衡载流子浓度发生显著的改变；焊接温度越高，焊接时气泡的产生率将会越高，低熔点焊锡降低了芯片封装时的焊接温度，减少了气泡的产生几率，从而使得芯片表面金属层和引脚焊片之间的焊接更加牢固。作为本技术的优选方案，所述低熔点合金可选用)(650焊锡。现有工业中常用的焊锡熔融温度为380°C，而)(650焊锡在360°C的温度下即可进入熔融状态，本技术选用)(650焊锡，降低了芯片封装时的焊接温度，减少了气泡的产生几率，从而使得金属层和引脚焊片焊接更加牢固可靠。所述焊锡的焊接厚度最好为6-lOum，与现有技术相比，本技术降低了焊锡的焊接厚度，在保证金属层与引脚焊片良好连接的情况下进一步降低了气泡的产生几率。附图说明图1本技术一种新型封装结构示意图。图中1.芯片；2.芯片表面金属层；3.引脚焊片；4.焊锡。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细描述。如图1所示，一种大功率芯片的封装结构，包括芯片1、芯片表面金属层2和引脚焊片3，芯片1和芯片表面金属层2通过欧姆接触相连接，芯片表面金属层2通过低熔点焊锡 4与引脚焊片3连接。所谓欧姆接触是指金属与半导体的接触，其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻，使得组件操作时，大部分的电压降在活动区而不在接触面，因而这种接触不会影响器件的电流-电压特性。芯片在封装过程中，焊锡中气泡的出现在所难免。然而气泡的出现，易造成流过芯片的电流不均勻，导致局部击穿，局部放电等现象，大大降低了芯片的功率。为了提高芯片的使用功率，降低焊锡中气泡出现的几率将是行之有效的方法。工业常用的焊锡的熔融温度为380°C，实验证明，焊接温度越高，焊接时气泡的产生率将会越高，因此本技术选用低熔点焊锡4作为芯片表面金属层2与引脚焊片3之间的焊接材料，优选X650焊锡。)(650焊锡的熔融温度为360°C，与现有技术相比降低了焊接温度，从另一个方面降低了气泡出现的几率。以PESDUC9D5VU为例，采用现有封装结构生产的PESDUC9D5VU的气泡密度为6107/mm3，采用本技术提供的大功率芯片的封装结构生产的PESDUC9D5VU的气泡密度为5190/mm3，气泡密度降低15%，芯片功率提高12. 33%。此外，本技术在保证芯片表面金属层2与引脚焊片3良好连接的情况下，通过减小焊锡4的厚度来降低焊锡4中的气泡量。作为本技术的优选方案，焊锡4的焊接厚度优选6-10um。本技术并不局限于上述实施例，在本技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。权利要求1.一种大功率芯片的封装结构，包括芯片、芯片表面金属层和引脚焊片，其特征在于， 所述芯片和所述芯片表面金属层通过欧姆接触相连接，所述芯片表面金属层通过低熔点焊锡与所述引脚焊片连接。2.根据权利要求1所述的大功率芯片的封装结构，其特征在于，所述低熔点焊锡为 X650焊锡。3.根据权利要求2所述的大功率芯片的封装结构，其特征在于，所述焊锡的焊接厚度为 6_10umo专利摘要本技术公开了一种大功率芯片的封装结构，属芯片封装结构
它包括芯片、芯片表面金属层和引脚焊片，所述芯片和所述芯片表面金属层通过欧姆接触相连接，所述芯片表面金属层通过低熔点焊锡与所述引脚焊片连接。本技术通过欧姆接触使得芯片和芯片表面金属层之间不产生明显的附加阻抗，而且不会使芯片内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。采用低熔点焊锡降低了芯片封装时的焊接温度，减少了气泡的产生几率，从而使得芯片表面金属层和引脚焊片之间的焊接更加牢固。本技术使得芯片在不改变外形尺寸的前提下，提供了更大的功耗。文档编号H01L23/488GK202178250SQ20112030843公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日专利技术者黄素娟 申请人:扬州江新电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄素娟，
申请(专利权)人：扬州江新电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：