(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
药盒(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910188827.2
(22)申请日 2019.03.13
(71)申请人 黄山学院
温调节
地址 245041 安徽省黄山市屯溪区西海路
39号
lc谐振申请人 黄山市七七七电子有限公司
穿短裤避孕(72)发明人 鲍婕 许媛 陈珍海 刘琦
赵年顺 戴立新 戴薇
(74)专利代理机构 苏州国诚专利代理有限公司
无尘拖链32293
代理人 韩凤
(51)Int.Cl.
H01L 25/16(2006.01)
H01L 23/495(2006.01)
H01L 23/31(2006.01)
H01L 21/48(2006.01)H01L 21/60(2006.01)
(54)发明名称双面散热IPM混合模块的封装结构及加工工艺(57)摘要本发明涉及一种双面散热IPM混合模块的封装结构及加工工艺，其结构包括硅基IGBT芯片、碳化硅基肖特基势垒二极管芯片、硅基驱动芯片、印刷电路板、覆铜陶瓷基板、纳米银互连层、缓冲层、焊料层、键合引线、塑封外壳、封装树脂、导热硅脂以及散热器。其中采用上下双基板且芯片倒装的封装形式，将IGBT芯片的发射极和肖特基势垒二极管芯片的阳极通过覆铜陶瓷基板连接到引线框架，减少键合引线，从而实现IPM混合模块的双面散热，提升模块可靠性；用纳米银互连层替代芯片与基板之间的焊料层，有助于发挥碳化硅材料的高温特性，同时提高热量从芯片到基板的纵向传导能力，从而降低IPM混合模块的最高温度， 提升模块使用寿命。权利要求书3页 说明书6页 附图3页CN 109920785 A 2019.06.21
金融交易系统
C N 109920785
A
权 利 要 求 书1/3页CN 109920785 A
1.一种双面散热IPM混合模块的封装结构，其特征在于，包括：硅基驱动芯片(35)、印刷电路板(33)和第一散热器(60)，硅基驱动芯片(35)下表面通过第一焊料层(34)连接到印刷电路板(33)上表面，印刷电路板(33)下表面通过第二焊料层(32)连接第一散热器(60)；
还包括：第一硅基IGBT芯片(11)，其上表面发射极通过第一纳米银互连层(15)以倒装方式连接到第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)，其上表面栅极通过第一键合引线(31)连接到印刷电路板(33)的驱动输出端，其下表面集电极通过第二纳米银互连层(12)连接第一缓冲层(13)；
还包括：第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)，其上表面阳极通过第三纳米银互连层(20)以倒装方式连接到第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)，其下表面阴极通过第四纳米银互连层(17)连接第二缓冲层(18)；
所述第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)上表面制作有第一芯片电极引出端(29)，第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)下表面连接第一覆铜陶瓷基板陶瓷层(22)，第一覆铜陶瓷基板陶瓷层(22)下表面连接第一覆铜陶瓷基板下铜层(23)，第一覆铜陶瓷基板下铜层(23)通过第三焊料层(24)与第一散热器(60)紧密接触；
所述第一缓冲层(13)和第二缓冲层(18)分别通过第五纳米银互连层(14)和第六纳米银互连层(19)连接到第二覆铜陶瓷基板上铜层(25)；第二覆铜陶瓷基板上铜层(25)上表面制作有第二芯片电极引出端(30)，第二覆铜陶瓷基板上铜层(25)下表面连接第二覆铜陶瓷基板陶瓷层(26)，第二覆铜陶瓷基板陶瓷层(26)下表面连接第二覆铜陶瓷基板下铜层(27)，第二覆铜陶瓷基板下铜层(27)通过第一导热硅脂层(28)与第二散热器(59)紧密接触；第一芯片电极引出端(29)、第二芯片电极引出端(30)以及硅基驱动芯片(35)上所有引出端跟引线框架焊接。
2.根据权利要求1所述的双面散热IPM混合模块的封装结构，其特征在于，所述第一散热器(60)和第二散热器(59)之间采用塑料外壳(58)将所有元件封装，塑料外壳(58)内部采用封装树脂(57)灌封。
3.根据权利要求1或2所述的双面散热IPM混合模块的封装结构，其特征在于，还包括：第二硅基IGBT芯片(37)和第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(42)；
所述第二硅基IGBT芯片(37)，其上表面发射极通过第七纳米银互连层(41)以倒装方式连接到第三覆铜陶瓷基板上铜层(47)，其上表面栅极通过第二键合引线(36)连接到印刷电路板(33)的驱动输出端，其下表面集电极通过第八纳米银互连层(38)连接到第三缓冲层(39)；
所述第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(42)，其上表面阳极通过第九纳米银互连层(46)以倒装方式连接到第三覆铜陶瓷基板上铜层(47)，其下表面阴极通过第十纳米银互连层(43)连接到第四缓冲层(44)；
所述第三覆铜陶瓷基板上铜层(47)上表面制作有第三芯片电极引出端(55)，第三覆铜陶瓷基板上铜层(47)下表面连接第三覆铜陶瓷基板陶瓷层(48)；第三覆铜陶瓷基板陶瓷层(48)下表面连接第三覆铜陶瓷基板下铜层(49)；第三覆铜陶瓷基板下铜层(49)通过第四焊料层(50)与第一散热器(60)紧密接触；
所述第三缓冲层(39)和第四缓冲层(44)分别通过第十一纳米银互连层(40)和第十二纳米银互连层(45)连接到第四覆铜陶瓷基板上铜层(51)；第四覆铜陶瓷基板上铜层(51)上
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