System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 散热柱接合半导体封装件及其制造方法技术_技高网

散热柱接合半导体封装件及其制造方法技术

技术编号:42647148 阅读:5 留言:0更新日期:2024-09-06 01:41
本发明专利技术公开一种散热柱接合半导体封装件及其制造方法,所述散热柱接合半导体封装件包括:绝缘基板,形成有绝缘层;金属图案层,形成于绝缘层的一表面;散热金属层,形成于绝缘层的另一表面;半导体芯片,接合在金属图案层上,并接合有电连接部件;封装件壳体;终端端子;以及散热柱,通过夹设接合部件而接合于散热金属层,从而向封装件壳体的下表面、上表面或上表面及下表面暴露,其中,接合部件的一表面与散热金属层之间的水平接合距离形成为大于接合部件的另一表面与散热柱之间的水平接合距离,并且在接合部件的侧表面形成有利用一层以上的金属层一部分被镀覆或者全部被镀覆的镀层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种散热柱接合半导体封装件及其制造方法,更具体而言,涉及一种能够提高散热柱的接合强度并提高与冷却水接触的接合部件的耐久性的散热柱接合半导体封装件及其制造方法。


技术介绍

1、众所周知,电气及电子部件,尤其是半导体部件在驱动时会产生相当多的热量,因此通过形成散热器或应用冷却系统来防止过热,从而保持驱动性能。

2、尤其,应用于高功率应用领域的半导体部件可以借由使冷却剂循环的冷却系统来有效地防止过热。

3、另外,在冷却系统中,通过插入与循环的冷却剂接触的柱体来冷却从半导体部件向柱体传导的热量,以往,柱体也会借由焊接(soldering)、烧结(sintering)或钎焊(brazing)来夹设含有ag或cu的接合部件,从而接合于基板。

4、然而,随着接合部件与冷却系统的冷却剂的接触,接合部件会被氧化或腐蚀,从而存在接合部件劣化而降低与柱体的接合强度的问题。

5、因此,要求一种能够提高散热柱的接合强度、提高与冷却水接触的接合部件的耐久性并提高散热效率的技术。

6、【现有技术文献】

7、【专利文献】

8、(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2019-0133156号(半导体冷却排列体,2019.12.02)

9、(专利文献2)韩国授权专利公报第10-1472642号(电子部件冷却用冷却模块,2014.12.15.公告)


技术实现思路

1、本专利技术的思想所要实现的技术问题在于提供一种能够提高散热柱的接合强度并提高与冷却水接触的接合部件的耐久性的散热柱接合半导体封装件及其制造方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术的一实施例提供一种散热柱接合半导体封装件,所述散热柱接合半导体封装件包括:一个以上的绝缘基板,形成有一个以上的绝缘层;一层以上的金属图案层,形成于所述绝缘层的一表面;一层以上的散热金属层,形成于所述绝缘层的另一表面;一个以上的半导体芯片,接合在所述金属图案层上,并在上表面接合有一个以上的电连接部件;封装件壳体,覆盖所述一个以上的半导体芯片和所述金属图案层的一部分或全部;一个以上的终端端子,一端电连接或结构连接于所述绝缘基板,另一端向所述封装件壳体的外部暴露;以及一个以上的散热柱,通过夹设接合部件而接合于所述散热金属层,从而向所述封装件壳体的下表面、上表面或上表面及下表面暴露,其中,所述接合部件的一表面与所述散热金属层之间的水平接合距离形成为大于所述接合部件的另一表面与所述散热柱之间的水平接合距离,在所述接合部件的侧表面形成有利用一层以上的金属层一部分被镀覆或者全部被镀覆的镀层。

3、其中,在所述绝缘层与所述金属图案层之间或在所述绝缘层与所述散热金属层之间可以形成有比所述金属图案层或所述散热金属层的厚度薄的金属接合层。

4、并且,所述接合部件可以利用sn、ag、au、cu、ti、ni、pd及陶瓷中的一种材料构成,或者可以含有其中的一种以上材料的30%以上。

5、并且,所述接合部件的厚度可以为10μm至5mm。

6、并且,所述镀层的厚度可以为1μm至20μm。

7、并且,所述接合部件可以是具有100℃至250℃的熔点的材料。

8、并且,所述接合部件的抗剪强度可以为5kgf至100kgf。

9、并且,所述散热柱可以利用圆柱体形状、长方体形状或正方体形状构成。

10、并且,所述散热柱的主金属可以是纯度为70%以上的cu或含有cu的合金。

11、并且,所述散热柱的主金属可以是纯度为50%以上的al或含有al的合金。

12、并且,在所述散热金属层的表面可以形成有含有70%以上的ni成分的金属镀层。

13、此时,所述金属镀层可以为无电镀层或电镀层。

14、并且,所述金属图案层和所述散热金属层可以包括cu材料或al材料。

15、并且,所述接合部件可以以所述散热金属层的表面为基准,使所述接合部件的侧表面形成3°至85°的角度,并接合于所述散热金属层的表面。

16、并且,所述封装件壳体可以利用含有环氧树脂成分的复合材料构成。

17、并且,所述半导体芯片可以是包括mosfet、igbt、gan元件、sic元件以及ga元件中的一个的半导体元件。

18、并且,还可以包括:冷却系统,结合于所述绝缘基板,所述一个以上的散热柱可以与在所述冷却系统的内部循环的冷却水直接接触。

19、并且,所述电连接部件可以是金属线形态,或者是由金属板弯曲而成的金属夹,或者是金属垫片。

20、并且,所述散热金属层与所述散热柱可以利用相同的材料构成。

21、并且,所述绝缘层可以是利用al2o3、aln及si3n4材料中的一种构成的单个材料或者是含有其中的一种以上材料的复合材料。

22、另外,本专利技术的另一实施例提供一种散热柱接合半导体封装件的制造方法,所述散热柱接合半导体封装件的制造方法包括如下步骤:第一,准备包括一个以上的绝缘层、形成于所述绝缘层的一表面的一层以上的金属图案层、形成于所述绝缘层的另一表面的一层以上的散热金属层的绝缘基板;第二,将一个以上的半导体芯片的一表面接合在所述金属图案层上,并将一个以上的电连接部件接合于另一表面;第三,将一个以上的终端端子电连接或结构连接于所述绝缘基板;第四,使所述终端端子的一部分向外部暴露,并以覆盖所述一个以上的半导体芯片和所述金属图案层的一部分或者全部的方式形成封装件壳体;以及第五,以使一个以上的散热柱向所述封装件壳体的下表面或上表面或上表面及下表面暴露的方式夹设接合部件而将所述一个以上的散热柱接合于所述散热金属层,其中,所述接合部件的一表面与所述散热金属层之间的水平接合距离形成为大于所述接合部件的另一表面与所述散热柱之间的水平接合距离,在所述接合部件的侧表面形成有利用一层以上的金属层一部分被镀覆或者全部被镀覆的镀层。

23、其中,所述第五步骤是在所述第二步骤的所述半导体芯片的安装之前,将所述散热柱接合于所述散热金属层而实现的。

24、并且,所述散热柱在100℃至300℃的温度下可以通过夹设所述接合部件而接合于所述散热金属层。

25、并且,在所述第四步骤中,可以使所述散热金属层的一部分或全部向所述封装件壳体的上表面、下表面或上表面及下表面暴露。

26、根据本专利技术,可以具有如下效果:通过优化接合部件的接合距离和接合角度来提高散热金属层与散热柱之间的接合强度,并通过在接合部件、散热金属层和散热柱上分别形成镀层来提高抗氧化性,从而防止由于与冷却系统的冷却水接触而导致的氧化和腐蚀并提高耐久性。

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【技术保护点】

1.一种散热柱接合半导体封装件,包括:

2.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

9.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

11.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

13.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

14.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

15.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

16.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

17.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,还包括:

18.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

19.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

20.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

21.一种散热柱接合半导体封装件的制造方法,包括如下步骤:

22.根据权利要求21所述的散热柱接合半导体封装件的制造方法,其特征在于,

23.根据权利要求21所述的散热柱接合半导体封装件的制造方法,其特征在于,

24.根据权利要求21所述的散热柱接合半导体封装件的制造方法,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种散热柱接合半导体封装件,包括:

2.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

9.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

11.根据权利要求1所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的散热柱接合半导体封装件,其特征在于,

13.根据权利要求1所述的散热柱...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔伦华
申请(专利权)人:JMJ韩国株式会社
类型:发明
国别省市:

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