CN109920785A - 双面散热ipm混合模块的封装结构及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种双面散热IPM混合模块的封装结构及加工工艺。
背景技术
随着电力电子技术、计算机技术和超大规模集成电路技术的快速发展，变频调速系统趋向数字化和高集成度方向发展，变频器的功率器件也经历了从可控硅、可关断晶闸管到IGBT的发展历程，控制方式也从最初的v/f控制，发展到矢量控制、直接转矩控制。其中双脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)变换调速技术以其可以实现电机的四象限运行、能量转换效率高、能量能双向流动，尤其是能方便地实现电网侧输入功率因数近似为1，消除了谐波污染等特点已成为研究的一个热点。
双PWM变频器中整流及逆变部分均需要采用六个IGBT开关管进行控制，如果采用单独的IGBT开关管再加上续流二极管，势必会使得变频器的体积增大，而采用智能功率模块IPM(Intelligent Power Module,IPM)就可以简化硬件电路的设计，缩小电源体积，简化接线，缩短开发周期，从而提升系统的安全性和可靠性。
然而IPM体积小、结构紧凑，内部含有多个功率器件，导致其功率密度很大，局部发热现象非常严重，因为过热导致的失效问题已经成为IPM发展的限制之一，迫切需要对高功率密度IPM模块封装设计展开深入研究和优化，提出一种高效的散热封装方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种双面散热IPM混合模块的封装结构及加工工艺，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(Schottky Barrier Diode,SBD)芯片的阳极通过覆铜陶瓷基板(DirectBonded Copper,DBC)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(Silicon Carbide,SiC)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。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案。
一种双面散热IPM混合模块的封装结构，其包括：硅基驱动芯片、印刷电路板和第一散热器，硅基驱动芯片下表面通过第一焊料层连接到印刷电路板上表面，印刷电路板下表面通过第二焊料层连接第一散热器；
还包括：第一硅基IGBT芯片，其上表面发射极通过第一纳米银互连层以倒装方式连接到第一覆铜陶瓷基板上铜层，其上表面栅极通过第一键合引线连接到印刷电路板的驱动输出端，其下表面集电极通过第二纳米银互连层连接第一缓冲层；
还包括：第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片，其上表面阳极通过第三纳米银互连层以倒装方式连接到第一覆铜陶瓷基板上铜层，其下表面阴极通过第四纳米银互连层连接第二缓冲层；
所述第一覆铜陶瓷基板上铜层上表面制作有第一芯片电极引出端，第一覆铜陶瓷基板上铜层下表面连接第一覆铜陶瓷基板陶瓷层，第一覆铜陶瓷基板陶瓷层下表面连接第一覆铜陶瓷基板下铜层，第一覆铜陶瓷基板下铜层通过第三焊料层与第一散热器紧密接触；
所述第一缓冲层和第二缓冲层分别通过第五纳米银互连层和第六纳米银互连层连接到第二覆铜陶瓷基板上铜层；第二覆铜陶瓷基板上铜层上表面制作有第二芯片电极引出端，第二覆铜陶瓷基板上铜层下表面连接第二覆铜陶瓷基板陶瓷层，第二覆铜陶瓷基板陶瓷层下表面连接第二覆铜陶瓷基板下铜层，第二覆铜陶瓷基板下铜层通过第一导热硅脂层与第二散热器紧密接触；第一芯片电极引出端、第二芯片电极引出端以及硅基驱动芯片上所有引出端跟引线框架焊接。
上述结构还可以包括：第二硅基IGBT芯片和第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片；
所述第二硅基IGBT芯片，其上表面发射极通过第七纳米银互连层以倒装方式连接到第三覆铜陶瓷基板上铜层，其上表面栅极通过第二键合引线连接到印刷电路板的驱动输出端，其下表面集电极通过第八纳米银互连层连接到第三缓冲层；
所述第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片，其上表面阳极通过第九纳米银互连层以倒装方式连接到第三覆铜陶瓷基板上铜层，其下表面阴极通过第十纳米银互连层连接到第四缓冲层；
所述第三覆铜陶瓷基板上铜层上表面制作有第三芯片电极引出端，第三覆铜陶瓷基板上铜层下表面连接第三覆铜陶瓷基板陶瓷层；第三覆铜陶瓷基板陶瓷层下表面连接第三覆铜陶瓷基板下铜层；第三覆铜陶瓷基板下铜层通过第四焊料层与第一散热器紧密接触；
所述第三缓冲层和第四缓冲层分别通过第十一纳米银互连层和第十二纳米银互连层连接到第四覆铜陶瓷基板上铜层；第四覆铜陶瓷基板上铜层上表面制作有第四芯片电极引出端，第四覆铜陶瓷基板上铜层下表面连接第四覆铜陶瓷基板陶瓷层，第四覆铜陶瓷基板陶瓷层下表面连接第四覆铜陶瓷基板下铜层，第四覆铜陶瓷基板下铜层通过第二导热硅脂层与第二散热器紧密接触；第三芯片电极引出端、第四芯片电极引出端跟引线框架焊接。
具体的，所述第一散热器和第二散热器之间采用塑料外壳将所有元件封装，塑料外壳内部采用封装树脂灌封。
一种双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1、制作双芯片组合结构；包括：
步骤1.1、在第一覆铜陶瓷基板上铜层上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，将第一硅基IGBT芯片和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片分别倒置贴装在第一覆铜陶瓷基板上铜层上表面对应位置上，使第一硅基IGBT芯片发射极、栅极向下，第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片阳极向下；
步骤1.2、在第二覆铜陶瓷基板上铜层上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，分别贴装上第一缓冲层和第二缓冲层；
步骤1.3、在第一硅基IGBT芯片的集电极和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片的阴极上表面分别涂覆第三纳米银互连层、第四纳米银互连层；
步骤1.4、将步骤1.2得到的结构倒置贴装在步骤1.3得到的结构上，使得第一缓冲层和第三纳米银互连层贴合，第二缓冲层和第四纳米银互连层贴合，放入温箱进行烧结，得到双芯片组合结构；
步骤2、在印刷电路板上表面涂覆第一焊料层，将硅基驱动芯片贴装在印刷电路板上表面对应位置上；
步骤3、在第一散热器上表面涂覆焊料层，将步骤1得到的双芯片组合结构和步骤2得到的结构分别贴装在第一散热器上表面对应位置；在第一覆铜陶瓷基板上铜层上表面和第二覆铜陶瓷基板上铜层上表面均制作有芯片电极引出端，将包括硅基驱动芯片上引出端在内的所有芯片电极引出端通过焊料加装在引线框架上，放入回流焊机进行焊接；
步骤4、将第一硅基IGBT芯片的栅极用第一键合引线与印刷电路板的驱动输出端连接；
步骤5、在第二散热器上表面涂覆第一导热硅脂层，倒置贴装在第二覆铜陶瓷基板下铜层上，使得所有结构位于第一散热器和第二散热器之间；
步骤6、用塑料外壳将两个散热器之间所有结构封装起来，采用封装树脂作为封装材料，在塑料外壳中进行注塑灌封，再将整个结构放在烘箱内加热固化。
一种双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1、制作双芯片组合结构；包括第一双芯片组合结构和第二双芯片组合结构，所述第一双芯片组合结构的制作步骤为：
步骤1.1、在第一覆铜陶瓷基板上铜层上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，将第一硅基IGBT芯片和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片分别倒置贴装在第一覆铜陶瓷基板上铜层上表面对应位置上，使第一硅基IGBT芯片发射极、栅极向下，第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片阳极向下；
步骤1.2、在第二覆铜陶瓷基板上铜层上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，分别贴装上第一缓冲层和第二缓冲层；
步骤1.3、在第一硅基IGBT芯片的集电极和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片的阴极上表面分别涂覆第三纳米银互连层、第四纳米银互连层；
步骤1.4、将步骤1.2得到的结构倒置贴装在步骤1.3得到的结构上，使得第一缓冲层和第三纳米银互连层贴合，第二缓冲层和第四纳米银互连层贴合，放入温箱进行烧结，得到第一双芯片组合结构；
所述第二双芯片组合结构的制作步骤为：
步骤2.1、在第三覆铜陶瓷基板上铜层上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，将第二硅基IGBT芯片和第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片分别倒置贴装在第三覆铜陶瓷基板上铜层上表面对应位置上，使第二硅基IGBT芯片发射极、栅极向下，第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片阳极向下；
步骤2.2、在第四覆铜陶瓷基板上铜层上表面涂覆第十一纳米银互连层和第十二纳米银互连层，将第三缓冲层和第四缓冲层分别贴装在第四覆铜陶瓷基板上铜层上表面对应位置上；
步骤2.3、在第二硅基IGBT芯片的集电极和第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片的阴极上表面分别涂覆第九纳米银互连层、第十纳米银互连层；
步骤2.4、将步骤2.2得到的结构倒置贴装在步骤2.3得到的结构上，使得第三缓冲层和第九纳米银互连层贴合，第四缓冲层和第十纳米银互连层贴合，放入温箱进行烧结，得到第二双芯片组合结构；
步骤2、在印刷电路板上表面涂覆第一焊料层，将硅基驱动芯片贴装在印刷电路板上表面对应位置上；
步骤3、在第一散热器上表面涂覆焊料层，将步骤1烧结完成的两个双芯片组合结构和步骤2得到的结构分别贴装在第一散热器上表面对应位置上，在第一、第二、第三、第四覆铜陶瓷基板上铜层的上表面均制作有芯片电极引出端，将所有芯片电极引出端通过焊料加装在引线框架上，放入回流焊机进行焊接；
步骤4、将第一硅基IGBT芯片的栅极和第二硅基IGBT芯片的栅极分别用第一键合引线和第二键合引线与印刷电路板的驱动输出端相连接；
步骤5、在第二散热器上表面涂覆第一导热硅脂层和第二导热硅脂层，倒置贴装在第二覆铜陶瓷基板下铜层和第四覆铜陶瓷基板下铜层上，使得所有结构位于第一散热器和第二散热器之间；
步骤6、用塑料外壳将两个散热器之间所有结构封装起来，采用封装树脂作为封装材料，在塑料外壳中进行注塑灌封，再将整个结构放在烘箱内加热固化。
作为优选，所述第一双芯片组合结构和第二双芯片组合结构均匀对称分布于印刷电路板周围。
作为优选，所述第一双芯片组合结构和第二双芯片组合结构的厚度相同且大于步骤2所得的结构。
本发明具有如下优点：
1、本发明以上下双基板且芯片倒装的封装形式，将IGBT芯片的发射极和SBD芯片的阳极通过覆铜陶瓷板连接到引线框架，减少键合引线，提升模块可靠性，对于IPM模块的高效散热是非常有效的热管理方案。
2、本发明以纳米银互连层替代芯片与基板之间的焊料层，有助于发挥SiC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。
附图说明
图1是本发明提出的双面散热IPM混合模块的封装结构示意图。
图2是本发明工艺实施步骤1中的芯片/互连层/基板上铜层结构示意图。
图3是本发明工艺实施步骤2中的缓冲层/互连层/基板上铜层结构示意图。
图4是本发明工艺实施步骤3中的互连层/芯片/互连层/基板上铜层结构示意图。
图5是本发明工艺实施步骤7中所述结构的示意图。
图6是本发明工艺实施步骤8中的芯片/焊料/印刷电路板示意图。
图7是本发明工艺实施步骤9中所述结构的示意图。
图8是本发明工艺实施步骤11中的导热硅脂层/散热器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提出了一种双面散热IPM混合模块的封装结构，总体包括硅基IGBT芯片、SiC基SBD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(PrintedCircuit Board,PCB)、DBC衬板(即覆铜陶瓷基板)、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。其中采用上下双散热器59、60进行双面散热，参见图1。图1中第一硅基IGBT芯片11的发射极及第一SiC基SBD芯片16的阳极，通过第一纳米银互连层15和第三纳米银互连层20，倒置贴装在第一DBC衬板上铜层21的上表面对应位置，由第一芯片电极引出端29引出。第一硅基IGBT芯片11的集电极及第一SiC基SBD芯片16的阴极，分别通过第二纳米银互连层12和第四纳米银互连层17与第一缓冲层13和第二缓冲层18相连接，进而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DBC衬板上铜层25，由第二芯片电极引出端30引出，第一硅基IGBT芯片11的栅极通过第一键合引线31连接到PCB板33的驱动输出端。
类似的，图1中第二硅基IGBT芯片37的发射极及第二SiC基SBD芯片42的阳极，通过第七纳米银互连层41和第九纳米银互连层46，倒置贴装在第三DBC衬板上铜层47的上表面对应位置，由第三芯片电极引出端55引出。第二硅基IGBT芯片37的集电极及第二SiC基SBD芯片42的阴极，分别通过第八纳米银互连层38和第十纳米银互连层43与第三缓冲层39和第四缓冲层44相连接，进而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DBC衬板上铜层51，由第四芯片电极引出端56引出。第二硅基IGBT芯片37的栅极通过第二键合引线36连接到PCB板33的驱动输出端。这些芯片电极引出端都是覆铜陶瓷基板上铜层的一部分，是上铜层上预先刻蚀好的图形，芯片电极引出端通过刻蚀好的铜层分别与芯片电极相连，后期涂上焊料，跟引线框架对应的位置焊在一起。
第一DBC衬板上铜层21的下表面先后通过陶瓷层22、下铜层23、第三焊料层24连接到第一散热器60上表面，第二DBC衬板上铜层25的下表面先后通过陶瓷层26、下铜层27、第一导热硅脂层28连接到第二散热器59上表面。类似的，第三DBC衬板上铜层47的下表面先后通过陶瓷层48、下铜层49、第四焊料层50连接到第一散热器60上表面，第四DBC衬板上铜层51的下表面先后通过陶瓷层52、下铜层53、第二导热硅脂层54连接到第二散热器59上表面。
硅基驱动芯片35的下表面通过第一焊料层34连接到PCB板33上，PCB板33下表面通过第二焊料层32连接到第一散热器60上表面。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。
本发明还提出了上述双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，以结构中包含两个双芯片组合结构为例，具体实施例步骤为：
步骤1在第一DBC衬板的上铜层21上表面贴装芯片的区域涂覆30～35μm厚的第一纳米银互连层15和第二纳米银互连层20，如图2所示，将第一硅基IGBT芯片11和第一SiC基SBD芯片16分别倒置贴装在第一DBC衬板上铜层21上表面，使第一硅基IGBT芯片11的发射极和栅极向下，第一SiC基SBD芯片16的阳极向下。
步骤2在第二DBC衬板的上铜层25上表面的对应位置上涂覆30～35μm厚的第五纳米银互连层14和第六纳米银互连层19，如图3所示，将第一缓冲层13和第二缓冲层18分别贴装在第二DBC衬板上铜层25上表面。本发明使用的缓冲层可以是0.8±0.05mm厚钼垫片或钼/银复合垫片等热膨胀系数较小的热应力缓冲材料。
步骤3在第一硅基IGBT芯片11的集电极和第一SiC基SBD芯片16的阴极上表面分别涂覆30～35μm厚的第三纳米银互连层12和第四纳米银互连层17，如图4所示。
步骤4的做法类似于步骤1，在第三DBC衬板的上铜层47上表面贴装芯片的区域涂覆30～35μm厚的第七纳米银互连层41和第八纳米银互连层46，将第二硅基IGBT芯片37和第二SiC基SBD芯片42分别倒置贴装在第三DBC衬板的上铜层47上表面，使第二硅基IGBT芯片37的发射极和栅极向下，第二SiC基SBD芯片42的阳极向下。
步骤5的做法类似于步骤2，在第四DBC衬板的上铜层51上表面贴装芯片的区域涂覆30～35μm厚的第十一纳米银互连层40和第十二纳米银互连层45，将第三缓冲层39和第四缓冲层44分别贴装在第四DBC衬板的上铜层51上表面，这里使用的缓冲层可以是0.8±0.05mm厚钼垫片或钼/银复合垫片等热膨胀系数较小的热应力缓冲材料。
步骤6的做法类似于步骤3，在第二硅基IGBT芯片37的集电极和第二SiC基SBD芯片42的阴极上表面分别涂覆30～35μm厚的第九纳米银互连层38和第十纳米银互连层43。
步骤7将步骤2所述结构倒置贴装在步骤3所述结构的对应位置上，将步骤5所述结构倒置贴装在步骤6所述结构的对应位置上，放入温箱，以5℃/min的升温速度，从常规室温升到200℃，保温20分钟进行烧结。烧结条件可根据实际效果调整。
步骤8在PCB板33上表面贴装芯片的区域涂覆100～110μm厚的第一焊料层34，如图6所示，将硅基驱动芯片35贴装在PCB板33上。
步骤9在第一散热器60上表面贴装芯片的区域分别涂覆100～110μm厚的第二焊料层32、第三焊料层24、第四焊料层50，如图7所示，将步骤7烧结完成的两个结构和步骤8所述结构分别贴装在第一散热器60的上表面，将图7中的第一芯片电极引出端29、第二芯片电极引出端30、第三芯片电极引出端55、第四芯片电极引出端56以及驱动芯片35上所有引出端(图中未一一画出)，通过100～110μm厚焊料加装在引线框架上，放入回流焊机按照预设的温度曲线进行焊接。焊接温度条件可以根据实际效果设计。
步骤10将第一硅基IGBT芯片11的栅极和第二硅基IGBT芯片37的栅极分别用第一键合引线31和第二键合引线36与PCB板33的驱动输出端相连接，如图1所示。
步骤11在第二散热器59上表面分别涂覆45～50μm厚的第一导热硅脂层28和第二导热硅脂层54，如图8所示，倒置贴装在第二DBC衬板下铜层27和第四DBC衬板下铜层53上，使得所有结构位于第一散热器60和第二散热器59之间。
步骤12用塑料外壳58将两个散热器之间所有结构封装起来，采用封装树脂57进行注塑灌封，将图1所示整个结构放在烘箱内以3℃/min的升温速度，从常规室温升到80℃，保温30分钟，再升温到120℃下保温1小时进行固化。固化条件可根据实际效果调整。
以上流程是包含两个双芯片组合结构的情况，只包含一个双芯片组合结构的情况，只需删掉其中一个双芯片组合结构的制作步骤即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
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)上表面制作有第四芯片电极引出端(56)，第四覆铜陶瓷基板上铜层(51)下表面连接第四覆铜陶瓷基板陶瓷层(52)，第四覆铜陶瓷基板陶瓷层(52)下表面连接第四覆铜陶瓷基板下铜层(53)，第四覆铜陶瓷基板下铜层(53)通过第二导热硅脂层(54)与第二散热器(59)紧密接触；第三芯片电极引出端(55)、第四芯片电极引出端(56)跟引线框架焊接。
4.双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、制作双芯片组合结构；包括：
步骤1.1、在第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，将第一硅基IGBT芯片(11)和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)分别倒置贴装在第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)上表面对应位置上，使第一硅基IGBT芯片(11)发射极、栅极向下，第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)阳极向下；
步骤1.2、在第二覆铜陶瓷基板上铜层(25)上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，分别贴装上第一缓冲层(13)和第二缓冲层(18)；
步骤1.3、在第一硅基IGBT芯片(11)的集电极和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)的阴极上表面分别涂覆第三纳米银互连层(12)、第四纳米银互连层(17)；
步骤1.4、将步骤1.2得到的结构倒置贴装在步骤1.3得到的结构上，使得第一缓冲层(13)和第三纳米银互连层(12)贴合，第二缓冲层(18)和第四纳米银互连层(17)贴合，放入温箱进行烧结，得到双芯片组合结构；
步骤2、在印刷电路板(33)上表面涂覆第一焊料层(34)，将硅基驱动芯片(35)贴装在印刷电路板(33)上表面对应位置上；
步骤3、在第一散热器(60)上表面涂覆焊料层，将步骤1得到的双芯片组合结构和步骤2得到的结构分别贴装在第一散热器(60)上表面对应位置；在第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)上表面和第二覆铜陶瓷基板上铜层(25)上表面均制作有芯片电极引出端，将包括硅基驱动芯片(35)上引出端在内的所有芯片电极引出端通过焊料加装在引线框架上，放入回流焊机进行焊接；
步骤4、将第一硅基IGBT芯片(11)的栅极用第一键合引线(31)与印刷电路板(33)的驱动输出端连接；
步骤5、在第二散热器(59)上表面涂覆第一导热硅脂层(28)，倒置贴装在第二覆铜陶瓷基板下铜层(27)上，使得所有结构位于第一散热器(60)和第二散热器(59)之间；
步骤6、用塑料外壳(58)将两个散热器之间所有结构封装起来，采用封装树脂(57)作为封装材料，在塑料外壳(58)中进行注塑灌封，再将整个结构放在烘箱内加热固化。
5.双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、制作双芯片组合结构；包括第一双芯片组合结构和第二双芯片组合结构，所述第一双芯片组合结构的制作步骤为：
步骤1.1、在第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，将第一硅基IGBT芯片(11)和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)分别倒置贴装在第一覆铜陶瓷基板上铜层(21)上表面对应位置上，使第一硅基IGBT芯片(11)发射极、栅极向下，第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)阳极向下；
步骤1.2、在第二覆铜陶瓷基板上铜层(25)上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，分别贴装上第一缓冲层(13)和第二缓冲层(18)；
步骤1.3、在第一硅基IGBT芯片(11)的集电极和第一碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(16)的阴极上表面分别涂覆第三纳米银互连层(12)、第四纳米银互连层(17)；
步骤1.4、将步骤1.2得到的结构倒置贴装在步骤1.3得到的结构上，使得第一缓冲层(13)和第三纳米银互连层(12)贴合，第二缓冲层(18)和第四纳米银互连层(17)贴合，放入温箱进行烧结，得到第一双芯片组合结构；
所述第二双芯片组合结构的制作步骤为：
步骤2.1、在第三覆铜陶瓷基板上铜层(47)上表面贴装芯片的区域涂覆纳米银互连层，将第二硅基IGBT芯片(37)和第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(42)分别倒置贴装在第三覆铜陶瓷基板上铜层(47)上表面对应位置上，使第二硅基IGBT芯片(37)发射极、栅极向下，第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(42)阳极向下；
步骤2.2、在第四覆铜陶瓷基板上铜层(51)上表面涂覆第十一纳米银互连层(40)和第十二纳米银互连层(45)，将第三缓冲层(39)和第四缓冲层(44)分别贴装在第四覆铜陶瓷基板上铜层(51)上表面对应位置上；
步骤2.3、在第二硅基IGBT芯片(37)的集电极和第二碳化硅基肖特基势垒二极管芯片(42)的阴极上表面分别涂覆第九纳米银互连层(38)、第十纳米银互连层(43)；
步骤2.4、将步骤2.2得到的结构倒置贴装在步骤2.3得到的结构上，使得第三缓冲层(39)和第九纳米银互连层(38)贴合，第四缓冲层(44)和第十纳米银互连层(43)贴合，放入温箱进行烧结，得到第二双芯片组合结构；
步骤2、在印刷电路板(33)上表面涂覆第一焊料层(34)，将硅基驱动芯片(35)贴装在印刷电路板(33)上表面对应位置上；
步骤3、在第一散热器(60)上表面涂覆焊料层，将步骤1烧结完成的两个双芯片组合结构和步骤2得到的结构分别贴装在第一散热器(60)上表面对应位置上，在第一、第二、第三、第四覆铜陶瓷基板上铜层的上表面均制作有芯片电极引出端，将所有芯片电极引出端通过焊料加装在引线框架上，放入回流焊机进行焊接；
步骤4、将第一硅基IGBT芯片(11)的栅极和第二硅基IGBT芯片(37)的栅极分别用第一键合引线(31)和第二键合引线(36)与印刷电路板(33)的驱动输出端相连接；
步骤5、在第二散热器(59)上表面涂覆第一导热硅脂层(28)和第二导热硅脂层(54)，倒置贴装在第二覆铜陶瓷基板下铜层(27)和第四覆铜陶瓷基板下铜层(53)上，使得所有结构位于第一散热器(60)和第二散热器(59)之间；
步骤6、用塑料外壳(58)将两个散热器之间所有结构封装起来，采用封装树脂(57)作为封装材料，在塑料外壳(58)中进行注塑灌封，再将整个结构放在烘箱内加热固化。
6.如权利要求5所述的双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，其特征在于，所述第一双芯片组合结构和第二双芯片组合结构均匀对称分布于印刷电路板(33)周围。
7.如权利要求5所述的双面散热IPM混合模块封装结构的加工工艺，其特征在于，所述第一双芯片组合结构和第二双芯片组合结构的厚度相同且大于步骤2所得的结构。
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