CN113066730B - 一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺 - Google Patents

一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113066730B
CN113066730B CN202110317394.3A CN202110317394A CN113066730B CN 113066730 B CN113066730 B CN 113066730B CN 202110317394 A CN202110317394 A CN 202110317394A CN 113066730 B CN113066730 B CN 113066730B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frame
silicon ceramic
microporous silicon
chip body
supporting plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110317394.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113066730A (zh
Inventor
刘道国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Still Core Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Still Core Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Still Core Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Still Core Technology Co ltd
Priority to CN202110317394.3A priority Critical patent/CN113066730B/zh
Publication of CN113066730A publication Critical patent/CN113066730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113066730B publication Critical patent/CN113066730B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/32—Holders for supporting the complete device in operation, i.e. detachable fixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3731—Ceramic materials or glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3733—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon having a heterogeneous or anisotropic structure, e.g. powder or fibres in a matrix, wire mesh, porous structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage

Abstract

本发明公开了一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，包括以下步骤：S1、微孔硅陶瓷散热片安装，准备框架，其中框架包括第一框架和第二框架，第二框架位于第一框架的顶部，微孔硅陶瓷散热片安装于第二框架的顶部内壁，微孔硅陶瓷散热片为底部开口的空腔结构。本发明有益效果是：通过设置的微孔硅陶瓷散热片，由于陶瓷本身微孔洞的结构，极大的增加了与空气接触的散热面积，大大增强了散热效果，使得MOS芯片本体的散热效果更佳，以及使得MOS芯片本体被弹性固定在支撑板和微孔硅陶瓷散热片之间，这样就能有效的缓解由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力，从而导致的芯片损坏。

Description

一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺
技术领域
本发明涉及MOS芯片技术领域，特别涉及一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺。
背景技术
MOS管，即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型。在电子电路中，MOS管通常被用于放大电路或开关电路。高清、液晶、等离子电视中广泛的应用了MOS管，以取代过去的大功率晶体三极管，大大提高了整机的效率、可靠性、降低了整机的故障率，MOS芯片在制作完成之后，加上一个外壳，即MOS管封装，现有技术中MOS管封装后，其散热效果差，而且由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力，容易导致芯片损坏，为此，我们提出一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，可以有效解决背景技术中MOS管封装后，其散热效果差，而且由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力，容易导致芯片损坏的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，包括以下步骤：
S1、微孔硅陶瓷散热片安装，准备框架，其中框架包括第一框架和第二框架，第二框架位于第一框架的顶部，微孔硅陶瓷散热片安装于第二框架的顶部内壁，微孔硅陶瓷散热片为底部开口的空腔结构，微孔硅陶瓷散热片的两侧均固定连接有散热带；
S2、抗膨胀组件安装，在第一框架内设置支撑板，支撑板的底部与第一框架的底部内壁通过若干弹簧连接，且支撑板与第一框架之间设有若干伸缩杆；
S3、安装MOS芯片本体，在步骤S2完成后，把MOS芯片本体放置于支撑板的顶部，MOS芯片本体的顶端位于微孔硅陶瓷散热片的空腔内，且弹簧处于压缩状态，进而通过弹簧的弹力，使得MOS芯片本体被弹性固定在微孔硅陶瓷散热片和支撑板之间；
S4、框架组合，第一框架上开设有卡槽，第二框架上设有弹性卡扣，进而第二框架上的弹性卡扣卡入第一框架上的卡槽内，从而使得第一框架和第二框架卡接在一起；
S5、框架固定，第一框架上设有两个安装座，安装座的顶部开设有安装孔，且安装孔为沉孔。
所述步骤S1中散热带为金属散热带。
所述步骤S2中伸缩杆由一个母管和子杆组成，子杆的一端插入母管内，子杆的另一端与支撑板固定连接，母管远离支撑板的一端与第一框架固定连接。
所述步骤S2中支撑板为金属散热板。
所述步骤S3中支撑板的顶部固定连接有限位环，且限位环套设于MOS芯片本体的底端。
所述步骤S4中第一框架的顶部固定连接有若干限位柱，第二框架的底部开设有若干限位槽，且限位柱插入相对应的限位槽内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过设置的微孔硅陶瓷散热片，由于陶瓷本身微孔洞的结构，极大的增加了与空气接触的散热面积，大大增强了散热效果，使得MOS芯片本体的散热效果更佳，通过设置的支撑板、弹簧和伸缩杆，可以使得MOS芯片本体被弹性固定在支撑板和微孔硅陶瓷散热片之间，这样就能有效的缓解由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力，从而导致的芯片损坏，通过设置的卡槽和弹性卡扣，便于第一框架和第二框架之间的拆装，方便实际使用。
附图说明
图1为本发明一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺的工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示的一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，包括以下步骤：
S1、微孔硅陶瓷散热片安装，准备框架，其中框架包括第一框架和第二框架，第二框架位于第一框架的顶部，微孔硅陶瓷散热片安装于第二框架的顶部内壁，微孔硅陶瓷散热片为底部开口的空腔结构，微孔硅陶瓷散热片的两侧均固定连接有散热带；
S2、抗膨胀组件安装，在第一框架内设置支撑板，支撑板的底部与第一框架的底部内壁通过若干弹簧连接，且支撑板与第一框架之间设有若干伸缩杆；
S3、安装MOS芯片本体，在步骤S2完成后，把MOS芯片本体放置于支撑板的顶部，MOS芯片本体的顶端位于微孔硅陶瓷散热片的空腔内，且弹簧处于压缩状态，进而通过弹簧的弹力，使得MOS芯片本体被弹性固定在微孔硅陶瓷散热片和支撑板之间；
S4、框架组合，第一框架上开设有卡槽，第二框架上设有弹性卡扣，进而第二框架上的弹性卡扣卡入第一框架上的卡槽内，从而使得第一框架和第二框架卡接在一起；
S5、框架固定，第一框架上设有两个安装座，安装座的顶部开设有安装孔，且安装孔为沉孔。
其中，步骤S1中散热带为金属散热带；步骤S2中伸缩杆由一个母管和子杆组成，子杆的一端插入母管内，子杆的另一端与支撑板固定连接，母管远离支撑板的一端与第一框架固定连接；步骤S2中支撑板为金属散热板；步骤S3中支撑板的顶部固定连接有限位环，且限位环套设于MOS芯片本体的底端；步骤S4中第一框架的顶部固定连接有若干限位柱，第二框架的底部开设有若干限位槽，且限位柱插入相对应的限位槽内。
需要说明的是，本发明为一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，在封装时，准备框架，其中框架包括第一框架和第二框架，第二框架位于第一框架的顶部，微孔硅陶瓷散热片安装于第二框架的顶部内壁，微孔硅陶瓷散热片为底部开口的空腔结构，微孔硅陶瓷散热片的两侧均固定连接有散热带，步骤S1中散热带为金属散热带，在第一框架内设置支撑板，支撑板的底部与第一框架的底部内壁通过若干弹簧连接，且支撑板与第一框架之间设有若干伸缩杆，其中伸缩杆由一个母管和子杆组成，子杆的一端插入母管内，子杆的另一端与支撑板固定连接，母管远离支撑板的一端与第一框架固定连接，支撑板为金属散热板，进而把MOS芯片本体放置于支撑板的顶部，MOS芯片本体的顶端位于微孔硅陶瓷散热片的空腔内，且弹簧处于压缩状态，进而通过弹簧的弹力，使得MOS芯片本体被弹性固定在微孔硅陶瓷散热片和支撑板之间，支撑板的顶部固定连接有限位环，且限位环套设于MOS芯片本体的底端，第一框架上开设有卡槽，第二框架上设有弹性卡扣，进而第二框架上的弹性卡扣卡入第一框架上的卡槽内，从而使得第一框架和第二框架卡接在一起，第一框架的顶部固定连接有若干限位柱，第二框架的底部开设有若干限位槽，且限位柱插入相对应的限位槽内，第一框架上设有两个安装座，安装座的顶部开设有安装孔，且安装孔为沉孔。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、微孔硅陶瓷散热片安装，准备框架，其中框架包括第一框架和第二框架，第二框架位于第一框架的顶部，微孔硅陶瓷散热片安装于第二框架的顶部内壁，微孔硅陶瓷散热片为底部开口的空腔结构，微孔硅陶瓷散热片的两侧均固定连接有散热带；
S2、抗膨胀组件安装，在第一框架内设置支撑板，支撑板的底部与第一框架的底部内壁通过若干弹簧连接，且支撑板与第一框架之间设有若干伸缩杆；
S3、安装MOS芯片本体，在步骤S2完成后，把MOS芯片本体放置于支撑板的顶部，MOS芯片本体的顶端位于微孔硅陶瓷散热片的空腔内，且弹簧处于压缩状态，进而通过弹簧的弹力，使得MOS芯片本体被弹性固定在微孔硅陶瓷散热片和支撑板之间；
S4、框架组合，第一框架上开设有卡槽，第二框架上设有弹性卡扣，进而第二框架上的弹性卡扣卡入第一框架上的卡槽内，从而使得第一框架和第二框架卡接在一起；
S5、框架固定，第一框架上设有两个安装座，安装座的顶部开设有安装孔，且安装孔为沉孔。
2.根据权利要求1所述的一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，其特征在于，所述步骤S1中散热带为金属散热带。
3.根据权利要求1所述的一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，其特征在于，所述步骤S2中伸缩杆由一个母管和子杆组成，子杆的一端插入母管内，子杆的另一端与支撑板固定连接，母管远离支撑板的一端与第一框架固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，其特征在于，所述步骤S2中支撑板为金属散热板。
5.根据权利要求1所述的一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，其特征在于，所述步骤S3中支撑板的顶部固定连接有限位环，且限位环套设于MOS芯片本体的底端。
6.根据权利要求1所述的一种基于微孔硅陶瓷的大电流MOSFET封装工艺，其特征在于，所述步骤S4中第一框架的顶部固定连接有若干限位柱，第二框架的底部开设有若干限位槽，且限位柱插入相对应的限位槽内。
CN202110317394.3A 2021-03-25 2021-03-25 一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺 Active CN113066730B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110317394.3A CN113066730B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110317394.3A CN113066730B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113066730A CN113066730A (zh) 2021-07-02
CN113066730B true CN113066730B (zh) 2022-06-10

Family

ID=76561789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110317394.3A Active CN113066730B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113066730B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751552A (en) * 1995-05-30 1998-05-12 Motorola, Inc. Semiconductor device balancing thermal expansion coefficient mismatch
CN101286485A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 西门子公司 半导体模块
CN103426844A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 广州程星通信科技有限公司 宽带全密封微波器件封装
CN212062415U (zh) * 2020-05-07 2020-12-01 深圳市冠禹半导体有限公司 一种基于fpga的晶体管封装结构

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5320060B2 (ja) * 2005-04-27 2013-10-23 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 発光半導体デバイス用冷却装置及びそのような冷却装置の製造方法
US8093714B2 (en) * 2009-12-10 2012-01-10 Semtech Corporation Chip assembly with chip-scale packaging
FR2994333B1 (fr) * 2012-08-03 2014-08-01 Ge Energy Power Conversion Technology Ltd Dispositif electronique semi-conducteur destine a etre monte dans un ensemble a empilement presse et ensemble a empilement presse comportant un tel dispositif

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751552A (en) * 1995-05-30 1998-05-12 Motorola, Inc. Semiconductor device balancing thermal expansion coefficient mismatch
CN101286485A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 西门子公司 半导体模块
CN103426844A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 广州程星通信科技有限公司 宽带全密封微波器件封装
CN212062415U (zh) * 2020-05-07 2020-12-01 深圳市冠禹半导体有限公司 一种基于fpga的晶体管封装结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN113066730A (zh) 2021-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2930074B1 (ja) 半導体装置
TW201644012A (zh) 封裝型功率電路模組
CN107148671A (zh) 三重堆叠半导体封装
US11955412B2 (en) Low stress asymmetric dual side module
US8860206B2 (en) Multichip electronic packages and methods of manufacture
CN113066730B (zh) 一种基于微孔硅陶瓷的大电流mosfet封装工艺
CN116960094A (zh) 半导体器件和制造方法
CN104218031A (zh) 母排联接式高性能igbt模块及其制作方法
CN109979896B (zh) 一种全新igbt模块
CN112864103A (zh) 一种可级联的大功率碳化硅器件半桥高温封装结构
CN110265385B (zh) 一种功率器件的封装结构及其制造方法
CN116564917A (zh) 一种半导体封装基板结构及其制作工艺
CN207442182U (zh) 一种高功率激光器
CN209312757U (zh) 一种平面组合新型ic封装结构
CN206379617U (zh) 一种高功率半导体激光器
CN211700264U (zh) 一种功率半导体器件低热阻封装结构
CN112928072B (zh) 一种氮化镓场效应晶体管抗辐照加固的封装器件
CN215529733U (zh) 一种固态继电器
CN220358073U (zh) 一种带有散热功能的新型igbt模块
CN220556593U (zh) 一种防高温堆集的大功率三极管
CN216213416U (zh) 一种半导体芯片支撑结构
CN211150548U (zh) 一体化多管脚的功率模块
CN220065680U (zh) 一种大电流双芯片3d封装产品
CN208806252U (zh) 一种新型的sop封装引线框架
CN218215265U (zh) 一种大功率二极管芯片封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A high-current MOSFET packaging process based on microporous silicon ceramics

Effective date of registration: 20220818

Granted publication date: 20220610

Pledgee: Shenzhen small and medium sized small loan Co.,Ltd.

Pledgor: Shenzhen still core technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022440020168

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20230818

Granted publication date: 20220610

Pledgee: Shenzhen small and medium sized small loan Co.,Ltd.

Pledgor: Shenzhen still core technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022440020168