功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功率模块，所述功率模块，包括：基板，所述基板设有第一导电线路；芯片，所述芯片设于所述基板且与所述第一导电线路焊接连接；绝缘层，所述绝缘层覆盖所述芯片和所述基板，所述绝缘层设有朝向所述芯片延伸的第一走线通道；第二导电线路，所述第二导电线路位于所述绝缘层的背离所述第一导电线路的一侧，所述第二导电线路通过填充于所述第一走线通道的第一导电金属件与所述芯片电连接。本申请提出的功率模块通过第二导电线路和第一导电金属件代替相关技术中的键合铝线，有效降低系统寄生电感。效降低系统寄生电感。效降低系统寄生电感。

【技术实现步骤摘要】
功率模块


[0001]本申请涉及半导体封装
，尤其是涉及一种功率模块。

技术介绍

[0002]相关技术的功率模块封装结构中，执行电路开关功能的功率芯片被贴装到承载芯片的基板上，芯片表面通过键合铝线与电路或其它元器件连接，再利用绝缘树脂将整个模块塑封或绝缘凝胶灌封完成封装。
[0003]随着功率模块的技术趋势向高功率密度以及高频方向发展，对功率模块的工作效率和可靠性提出了更高的要求，而相关技术的功率模块封装结构中的键合铝线因其自身性能的局限性，例如键合铝线自身的寄生电感，严重影响高频下的能量转换效率，将成为整个功率模块的薄弱点，制约功率模块向高功率密度和高频应用的发展。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种功率模块，其通过第二导电线路和第一导电金属件代替相关技术中的键合铝线，从而形成高度扁平化的封装结构，该结构能有效降低系统寄生电感，同时该结构所形成的第二导电线路上能安装其它部件，实现功率模块垂直方向上的集成，提升系统功率密度。
[0005]根据本申请实施例的功率模块，包括：基板，所述基板设有第一导电线路；芯片，所述芯片设于所述基板且与所述第一导电线路焊接连接；绝缘层，所述绝缘层覆盖所述芯片和所述基板，所述绝缘层设有朝向所述芯片延伸的第一走线通道；第二导电线路，所述第二导电线路位于所述绝缘层的背离所述第一导电线路的一侧，所述第二导电线路通过填充于所述第一走线通道的第一导电金属件与所述芯片电连接。
[0006]根据本申请实施例的功率模块，通过第二导电线路和第一导电金属件代替相关技术中的键合铝线，形成高度扁平化的封装结构，芯片可以通过第一导电金属件和第二导电线路实现与其它元器件或第一导电线路的电连接，有效降低了功率模块整体的寄生电感；第二导电线路上还可以安装其它部件，实现功率模块垂直方向上的集成，提升系统功率密度。
[0007]在一些实施例中，所述第一导电金属件为铜材料件。
[0008]在一些实施例中，所述功率模块被构造成使得所述第一导电线路中的至少一部分的电流流向与所述第二导电线路中的至少一部分的电流流向相反。
[0009]在一些实施例中，所述第一导电线路为多个，每个所述第一导电线路设有至少一个所述芯片，所述绝缘层覆盖多个所述第一导电线路，所述绝缘层还设有第二走线通道，所述第二走线通道内填充有与所述第二导电线路电连接的第二导电金属件，其中一部分所述第一导电线路与所述第二导电金属件电连接。
[0010]在一些实施例中，所述第二导电金属件为铜材料件。
[0011]在一些实施例中，所述第二导电线路背离所述绝缘层的一侧安装有电子元器件。
[0012]在一些实施例中，所述基板背离第一导电线路的一层设置有第一散热件；和/或所述第二导电线路背离所述绝缘层的一侧设置有第二散热件。
[0013]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0014]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0015]图1是根据本申请实施例的功率模块的结构示意图；
[0016]图2是根据本申请实施例的功率模块的制造方法的工艺流程图。
[0017]附图标记：100、功率模块；1、基板；11、第一导电线路；2、芯片；21、金属间化合物；3、绝缘层；31、第一走线通道；32、第二走线通道；34、第一层部；35、第二层部；4、导电层；41、第二导电线路；5、焊料；6、第一导电金属件；7、第二导电金属件。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0019]相关技术的功率模块100封装结构中，执行电路开关功能的功率芯片2被贴装到承载芯片2的基板1上，芯片2表面通过键合铝线与电路或其它元器件连接，再利用绝缘树脂将整个模块塑封或绝缘凝胶灌封完成封装。
[0020]随着功率模块100的技术趋势向高功率密度以及高频方向发展，对功率模块100的工作效率和可靠性提出了更高的要求，而相关技术的功率模块100封装结构中的键合铝线因其自身性能的局限性，将成为整个功率模块100的薄弱点，制约功率模块100向高功率密度和高频应用的发展。例如键合铝线自身的寄生电感，严重影响高频下的能量转换效率；铝线在高温以及大幅度温度循环下的抗疲劳性差，会成为模块可靠性及使用寿命的制约因素。因此，本申请提出了一种功率模块100，旨在至少解决上述技术中存在的技术问题之一。
[0021]下面参考图1
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图2描述根据本申请实施例的功率模块100。
[0022]参照图1和图2，根据本申请实施例的功率模块100，包括：基板1、芯片2、绝缘层3以及第二导电线路41。基板1为绝缘材料件，且基板1上设有第一导电线路11；芯片2设于基板1上且与第一导电线路11焊接连接，即保证了芯片2与第一导电线路11连接的可靠性，又实现了芯片2与第一导电线路11的电气连接；绝缘层3覆盖芯片2和基板1，绝缘层3设有朝向芯片2延伸的第一走线通道31，第二导电线路41位于绝缘层3的背离第一导电线路11的一侧，第二导电线路41通过填充于第一走线通道31的第一导电金属件6与芯片2电连接。其中，绝缘层3主要用于为芯片2、第一导电线路11以及第二导电线路41之间提供电气绝缘保护，绝缘层3还用于为第二导电线路41提供机械支撑。
[0023]根据本申请实施例的功率模块100，通过第二导电线路41和第一导电金属件6代替相关技术中的键合铝线，形成高度扁平化的封装结构，芯片2可以通过第一导电金属件6和第二导电线路41实现与其它元器件或第一导电线路11的电连接，有效降低了功率模块100
整体的寄生电感；第二导电线路41上还可以安装其它部件，实现功率模块100垂直方向上的集成，提升系统功率密度。
[0024]在一些实施例中，基板1可以是Al2O3、AlN、Si3N4等材质的陶瓷基板1，芯片2可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，金氧半场效晶体管)、FRD(Fast Recovery Diode，快速恢复二极管)、SBD(Schottky Barrier Diode，肖特基势垒二极管)等芯片2，绝缘层3可以是绝缘树脂层。
[0025]在一些实施例中，绝缘层3的构造为玻璃化转变温度Tg≥170℃的半固化绝缘树脂材料件。使得功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：基板，所述基板设有第一导电线路；芯片，所述芯片设于所述基板且与所述第一导电线路焊接连接；绝缘层，所述绝缘层覆盖所述芯片和所述基板，所述绝缘层设有朝向所述芯片延伸的第一走线通道；第二导电线路，所述第二导电线路位于所述绝缘层的背离所述第一导电线路的一侧，所述第二导电线路通过填充于所述第一走线通道的第一导电金属件与所述芯片电连接；所述功率模块被构造成使得所述第一导电线路中的至少一部分的电流流向与所述第二导电线路中的至少一部分的电流流向相反；所述第一导电线路为多个，每个所述第一导电线路设有至少一个所述芯片，所述绝缘层覆盖多个所述第一导电线路，所述绝缘层还设有第二走线通道，所述第二走线通道内填充有与所述第二导电线路电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：林曦，
申请(专利权)人：美垦半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：