CN114188292A - 半导体电路和半导体电路的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体电路及其制造方法，该半导体电路包括电路基板、电路布线层、多个电子元件、多个引脚和密封层等。电路布线层设置在电路基板的安装面，电路布线层设置有多个预设安装位。其中，多个电子元件布置在电路布线层并形成逆变电路和PFC电路，PFC电路包括作为电子元件且相互并联的第一开关管和第一反向并联二极管，第一反向并联二极管设置于电路布线层的预设安装位，第一开关管独立地通过第一辅助散热板设置于电路布线层的预设安装位上。相较于现有技术中第一开关管和第一反向并联二极管均设置在第一辅助散热板上的方式，本发明能够有效地减小第一辅助散热板的使用材料的面积，使得第一辅助散热板的设计更为简单，有助于降低生产成本。

Description

半导体电路和半导体电路的制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体电路和半导体电路的制造方法，属于半导体电路应用技术领域。

背景技术

半导体电路即模块化智能功率系统MIPS(Module Intelligent Power System)，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。半导体电路是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。半导体电路表面通常包裹有树脂材料注塑封装形成的密封层，密封层将半导体电路内部的电路板、电子元件等进行密封，引脚从密封层的一侧或者两侧伸出。部分电子元件在使用过程中发热较大，例如一些功率器件和驱动芯片，而半导体电路的电路基板由于材质的选定往往具有一定的散热效果，但针对发热量较大的电气元件，通常采用一些辅助的散热办法，例如，增加散热器甚至增加小型的辅助散热板，但这样的方法也会增加制造工艺的不便和带来成本的压力。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是解决如何使得现有的半导体电路设计辅助散热板更合理有效的问题。

具体地，本发明公开一种半导体电路，包括：

电路基板，所述电路基板包括安装面和散热面；

电路布线层，所述电路布线层设置在所述电路基板的安装面，所述电路布线层设置有多个预设安装位；

多个电子元件，配置于所述电路布线层的预设安装位上，所述多个电子元件包括功率器件和驱动芯片，所述功率芯片包括开关管和续流二极管；

其中，所述多个电子元件布置在所述电路布线层并形成逆变电路和PFC电路，所述PFC电路包括作为所述电子元件且相互并联的第一开关管和第一反向并联二极管，所述第一反向并联二极管设置于所述电路布线层的预设安装位，所述第一开关管独立地通过第一辅助散热板设置于所述电路布线层的预设安装位上。

可选地，所述PFC电路还包括第一快速回复二极管，所述第一快速回复二极管与并联后所述第一开关管和第一反向并联二极管的进行串联连接，所述第一快速回复二极管通过第二辅助散热板设置于所述电路布线层的预设安装位上，所述第一辅助散热板与所述第二辅助散热板的尺寸一致。

可选地，所述逆变电路包括多个第二开关管和第二续流二极管，多个所述第二开关管和第二续流二极管设置于所述电路布线层的预设安装位。

可选地，所述半导体电路还包括多个引脚和用于封装所述半导体电路的密封层，所述密封层至少覆盖于所述电路基板的安装面，并包裹所述安装面上的所述电子元件，多个所述引脚的一端分别与所述电路布线层电连接，多个所述引脚的另一端能够从所述密封层的侧面露出。

可选地，所述半导体电路还包括多根键合线，所述键合线连接于所述多个电子元件、所述电路布线层和所述多个引脚之间。

可选地，所述电路布线层的表面还涂覆有用于保护的绿油层。

另外，本发明还提供了一种半导体电路的制造方法，所述半导体电路为上述所述的半导体电路，所述制造方法包括：

提供电路基板，所述电路基板包括安装面和散热面；

在所述电路基板的安装面依次制备绝缘层和电路布线层；

制备引脚，其中多个引脚的一端通过连接筋相互连接；

在所述电路布线层配置电子元件和引脚，其中，所述电子元件包括至少两个具有外形相同尺寸的辅助散热板半成品、多个功率芯片和多个被动元件，所述电路布线层上预留有配置所述电子元件的预设安装位，所述预设安装位上设置有锡膏或点银胶；

通过自动粘晶设备将多个所述功率芯片贴装到所述预设安装位上；通过自动贴片SMT设备将所述辅助散热板半成品和多个被动元件贴装到所述预设安装位上；通过机械手或人工将所述引脚放置对应的所述预设安装位，然后将整个半成品放入回流炉将所述电子元件和引脚焊接到所述电路基板上；

将所述电子元件、所述电路布线层之间通过键合线电连接；

对设置有所述电子元件、所述引脚的所述电路基板，通过封装模具进行注塑以形成密封层，其中所述密封层包覆所述电路基板的安装所述电子元件的安装面；

将所述引脚之间的所述连接筋切除以形成待测半导体电路，通过测试设备对所述待测半导体电路进行参数测试，并根据参数测试的结果，若测试合格，则将测试合格的所述待测半导体电路的各所述引脚基于预设引脚形状进行折弯成型，得到合格的半导体电路。

可选地，预备并提供所述第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品，通过同一台所述软焊料固晶机焊接以得到所述第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品。

可选地，所述辅助散热板半成品包括第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品，所述第一辅助散热板半成品包括第一辅助散热板和独立配置于所述第一辅助散热板上的第一开关管；第二辅助散热板半成品包括第二辅助散热板和配置于所述第二辅助散热板上的第一快速回复二极管，所述第一辅助散热板和第二辅助散热板的尺寸一致。

可选地，所述功率芯片包括用于PFC电路的第一反向并联二极管和用于逆变电路中第二反向并联二极管，所述第一反向并联二极管和第二反向并联二极管均通过所述自动粘晶设备贴装到所述电路基板的预设安装位上。

本发明的半导体电路，包括电路基板、电路布线层、多个电子元件、多个引脚和密封层。电路基板包括安装面和散热面，电路布线层设置在电路基板的安装面，电路布线层设置有多个预设安装位，多个电子元件配置于电路布线层的预设安装位上，多个电子元件包括功率器件和驱动芯片，功率芯片包括开关管和续流二极管。其中，多个电子元件布置在电路布线层并形成逆变电路和PFC电路，PFC电路包括作为电子元件且相互并联的第一开关管和第一反向并联二极管，第一反向并联二极管设置于电路布线层的预设安装位，第一开关管独立地通过第一辅助散热板设置于电路布线层的预设安装位上。在PFC电路中，第一反向并联二极管的外轮廓尺寸相较于第一开关管的外轮廓尺寸要小很多且的发热量较小，对此，在本方案中，取消对第一反向并联二极管设置辅助散热板，而将第一反向并联二极管直接设置于具有散热效果的电路基板上。由于辅助散热板设计的规格尺寸(外轮廓)与设置在助散热板上的功率器件芯片的规格尺寸对应，因此，相较于现有技术中将第一开关管和第一反向并联二极管均设置在第一辅助散热板上的方式，本发明的第一辅助散热板上仅设置了第一开关管，从而可有效地减小第一辅助散热板的使用材料，且能够使得第一辅助散热板的设计更为简单，有助于降低生产成本。

附图说明

图1为现有技术中半导体电路的内部结构示意图；

图2为图1的截面剖视图，主要展示了辅助散热板和设置在辅助散热板上的电子元件；

图3为本发明的实施例的半导体电路的内部结构示意图；

图4为图3的截面剖视图，主要展示了辅助散热板和设置在辅助散热板上的电子元件；

图5为本发明的实施例的电路原理图；

图6为本发明的实施例的半导体电路的制造方法流程图。

附图标记：

密封层1，电路基板2，绝缘层3，电路布线层4，第一辅助散热板5，驱动芯片6，键合线7，引脚8，被动元件9，第一IGBT第一开关管10，第一反向并联二极管FRD芯片011，第二辅助散热板12，第一快速回复二极管13。

具体实施方式

需要说明的是，在结构或功能不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面根据实例来详细说明本发明。

本发明提供的半导体电路，是一种将功率开关器件和高压驱动电路等集成在一起并将其表面进行密封封装的电路模块。在电力电子领域应用广泛，如驱动电机的变频器、各种逆变电压、变频调速、冶金机械、电力牵引、变频家电等领域应用。这里的半导体电路还有多种其他的名称，如模块化智能功率系统(Modular Intelligent Power System，MIPS)、智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)，或者称为混合集成电路、功率半导体模块、功率模块等名称。

在现有的半导体电路中，参见图1和图2所示，半导体电路包括电路基板2、电路布线层4、多个电子元件、多个引脚8和密封层1等。电路布线层4设置在电路基板2的安装面，电路布线层4设置有多个预设安装位。多个电子元件配置于电路布线层4的预设安装位上，多个电子元件包括功率器件和驱动芯片，功率芯片包括开关管(也叫IGBT，全称InsulatedGate Bipolar Transistor，中文名为绝缘栅双极型晶体管)和续流二极管。其中功率器件包括开关管如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或者MOS管(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体)等，也包括续流二极管，其工作消耗的功率大发热量大，且半导体电路在工作过程时的温度较室温要高。不同的电子元件由于其功耗的不同，其体积有大有小。其中，多个电子元件布置在电路布线层4并形成逆变电路和PFC电路(也叫功率因素校正电路)。

由于部分功率器件过电流大，功耗大因而发热量大，在现有的半导体电路中，尤其在其PFC电路中，相互并联的第一开关管10和第一反向并联二极管11发热严重，为了更有利于该功率器件散热，在第一开关管10和第一反向并联二极管11与电路布线层4之间还安装一个第一辅助散热板5。这是因为PFC电路的开关管一般为单管，其过电流要相对六个开关管组成的逆变电路中的每个开关管的过电流要大很多，因此PFC电路的功率器件如第一开关管10和第一反向并联二极管11功耗较大，对应地，该功率器件的芯片体积也较大，为了更好的散热，在PFC电路将并联的第一开关管10和第一反向并联二极管11下面设置第一辅助散热板5进行进一步辅助并加强散热，而逆变电路的功率器件如开关管和续流二极管功耗相对PFC电路的功率器件低，其体积小，通常无需安装辅助散热板，因而逆变电路的功率器件直接安装在电路布线层4上。在PFC电路中对发热量大的功率器件增加辅助散热板，有利于散热，但如何确保散热又不提高成本是一个较为棘手的问题。

为此，在本发明的一些实施例中，本发明的半导体电路的内部除了包含常规的逆变电路，还包含PFC电路，以此可以拓展该半导体电路的应用范围，在应用上无需设置PFC电路相关功率开关部分。参见图3和图4，PFC电路也包括作为电子元件且相互并联的第一开关管10和第一反向并联二极管11，第一反向并联二极管11设置于电路布线层4的预设安装位，第一开关管10独立地通过第一辅助散热板5设置于电路布线层4的预设安装位上。在PFC电路中，第一反向并联二极管11的外轮廓尺寸相较于第一开关管的外轮廓尺寸要小很多且的发热量较小，对此，在本方案中，取消对第一反向并联二极管11设置辅助散热板，而将第一反向并联二极管11直接设置于具有散热效果的电路基板上。由于辅助散热板设计的规格尺寸(外轮廓)与设置在助散热板上的功率器件芯片的规格尺寸对应，因此，相较于现有技术中将第一开关管10和第一反向并联二极管11均设置在第一辅助散热板5上的方式，本发明的第一辅助散热板5上仅设置了第一开关管10，从而可有效地减小第一辅助散热板5的使用材料，且能够使得第一辅助散热板5的设计更为简单，有助于降低生产成本。

其中，电路基板2由金属材料制成，其包括处于上方的安装面和下方的散热面，具体可以是由1100、5052等材质的铝构成的矩形板材。在电路基板2上设置有绝缘层3(图中未示出)，以在绝缘层3上设置电路布线层4，实现电路布线层4和电路基板2之间的电隔离。绝缘层3在覆盖电路基板2至少一个表面如安装面，且由环氧树脂等树脂材料制成，并在树脂材料内部填充氧化铝和碳化铝等填料，以提高热导率。同时，为了提高热导率，这些填料的形状可采用角形，为了避免填料损坏设置在其表面的电子元件的接触面的风险，填料可采用球形、角形或者角形与球形混合型。电路布线层4可以是铜箔蚀刻形成，也可以是膏状导电介质印刷形成，导电介质可以是石墨烯、锡膏、银胶等导电材料。在电路布线层4上形成电路的走线，并设置了连接走线的多个用于安装电子元件和引脚8的连接焊盘。引脚8电连接固定在电路基板2的靠近其边缘的连接焊盘上，具有与MIPS连接的外部电路进行输入、输出信号的作用，参见图3和图4所示，多个引脚8从电路基板2的一侧引出。在其他实现方式中也可以从电路基板2的相对的两侧引出。引脚8一般采用铜等金属制成，铜表面通过化学镀和电镀形成一层镍锡合金层，合金层的厚度一般为5μm，镀层可保护铜不被腐蚀氧化，并可提高可焊接性。

在本发明的一些示例中，PFC电路还包括第一快速回复二极管13，第一快速回复二极管13与并联后第一开关管10和第一反向并联二极管11的进行串联连接，第一快速回复二极管13通过第二辅助散热板12设置于电路布线层4的预设安装位上，第一辅助散热板5与第二辅助散热板12的尺寸一致。

相对于现有技术中，需要第一辅助散热板5与第二辅助散热板12两套散热板冲压模具，而本发明中，PFC电路部分的两个辅助散热板结构尺寸设计成一致，该实施方式可以采用同一套散热板冲压模具，取消了现有技术中对第一辅助散热板5的散热板冲压模具的使用，从而减少一套散热板冲压模具，工序更为简单，更便于定位，节约了生产成本。与此同时，在焊接辅助散热板半成品时，通过这种方法还可以采用同一台软焊料固晶机设备进行焊接，可以省去一台软焊料固晶机设备的使用，工序更为简单，更便于定位，且进一步地起到了降低生产成本并提高生产效率的作用。

在本发明的半导体电路中，辅助散热板(包括第一辅助散热板5和第二辅助散热板12)一般由金属材料制成如铜合金。需要说明的是，辅助散热板的体积与功率器件芯片对应的大小对应，辅助散热板的设置相当于垫高了功率器件的高度，使得功率器件的表面到电路布线层4的距离增加，因此设置有辅助散热板的区域对应的密封层1厚度可能需要增加，以保证这些功率器件的表面到密封层1的表面的高度满足一定的需求，从而保证密封层1的强度要求。

通常在半导体电路的逆变电路中，逆变电路包括多个第二开关管和第二续流二极管，多个第二开关管和第二续流二极管设置于电路布线层4的预设安装位。参见图3和图4，第二开关管和第二续流二极管的数量均为六个。由于PFC电路中的第一反向并联二极管11直接粘贴在电路基板2上，而非采用第一辅助散热板5，为方便操作，PFC电路中的第一反向并联二极管11可与逆变电路中的第二续流二极管采用同样的自动粘晶方式，无需增加额外的一台自动粘晶设备，操作更为合理简单。

在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，电路布线层4和配置于电路布线层4上的电子元件组成的电路包括驱动电路和逆变电路，其中逆变电路包括上下桥臂的六个第二开关管，驱动电路包括驱动芯片6，驱动芯片6设置有过温保护开关电路、欠压保护电路、过流保护电路、过压保护电路中的至少一者。如图5所示，第二开关管和第二续流二极管组成逆变电路，驱动芯片6以及周围的被动元件9(如电阻和电容)组成驱动电路。逆变电路主要由上下桥臂的三组逆变单元组成，每个逆变单元包括两个三级晶体管在图5中为第二开关管，也可以是MOS管(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体)，每组两个三极晶体管分为上桥臂和下桥臂，其中三极晶体管202为上桥臂，三极晶体管205为下桥臂，三极晶体管203为上桥臂，三极晶体管206为下桥臂，三极晶体管204为上桥臂，三极晶体管207为下桥臂，上桥臂的三极晶体管202的集电极与模块的高压输入端VCC(17)连接，上桥臂的三极晶体管202的发射极与下桥臂的三极晶体管205的集电极连接，下桥臂的三极晶体管205的发射极与模块外引脚U-(23)端连接，两个三极晶体管的栅极均与驱动芯片6相连，上桥臂的三极晶体管203的发射极与下桥臂的三极晶体管205的集电极连接，下桥臂的三极晶体管206的发射极与模块外引脚V-(22)端连接，两个三极晶体管的栅极均与驱动芯片6相连，上桥臂的三极晶体管204的发射极与下桥臂的三极晶体管207的集电极连接，下桥臂的三极晶体管207的发射极与模块外引脚W-(21)端连接，两个三极晶体管的栅极均与驱动芯片6相连。

通常，如图3和图4所示，半导体电路还包括多个引脚8和用于封装半导体电路的密封层1，密封层1至少覆盖于电路基板2的安装面，并包裹安装面上的电子元件，多个引脚8的一端分别与电路布线层4电连接，多个引脚8的另一端能够从密封层1的侧面露出。

密封层1可由树脂形成，通过传递模方式使用热固性树脂模制，也可使用注入模方式使用热塑性树脂模制。密封层1有两种封装结构，一种是密封层1包覆电路基板2的上下两面，并包覆设置在电路基板2上的电子元件，同时还包覆引脚8设置于电路基板2的一端，为密封层1的全包覆方式；在另一种封装方式中，密封层1包覆电路基板2的上表面，即包覆电路基板2、电子元件和设置于电路基板2的一端的引脚8，电路基板2的下表面即散热面露出于密封层1，以此形成密封层1的半包覆方式。图2和图3所示的为密封层1的半包覆方式。

在本发明的一些实施例中，继续参见图3和图4，半导体电路还包括多根键合线7，键合线7连接于多个电子元件、电路布线层4和多个引脚8之间。如键合线7可以连接电子元件和电子元件，也可以连接电子元件和电路布线层4，还可以是连接电子元件和引脚8，以及电路布线层4和引脚8。电子元件为上述实施例提到的第一开关管10和第一反向并联二极管11、第二开关管和第二续流二极管、驱动芯片6、以及其它被动元件9如电阻、电容等。键合线7通常为金线、铜线、金铜混合线、38um或者38um以下细铝线、100um或100um以上的粗铝线。具体如图1中所示，在电子元件的表面到密封层的表面所在的密封层空间内，键合线7连接在电子元件之间，如功率器件之间，或者功率器件和电阻或电容之间。

电路布线层4的表面还可涂覆有用于保护的绿油层(图中未示出)。绿油层能够起到防止电路布线层4的走线之间发生短路带来的损坏，还起到防止电路布线层4的表面氧化或污染，以此起到保护作用。

另外，本发明还提供了一种半导体电路的制造方法，该半导体电路为上述所述的半导体电路，因此也包含了上述半导体电路的所有优点，此处不再一一赘述。

参见图6，该制造方法包括：

步骤S100、提供电路基板2，电路基板2包括安装面和散热面；

步骤S200、在电路基板2的安装面依次制备绝缘层3和电路布线层4；

步骤S300、制备引脚8，其中多个引脚8的一端通过连接筋相互连接；

步骤S400、在电路布线层4配置电子元件和引脚8，其中，电子元件包括至少两个具有外形相同尺寸的辅助散热板半成品、多个功率芯片和多个被动元件9，电路布线层4上预留有配置电子元件的预设安装位，预设安装位上设置有锡膏或点银胶；

其中，通过自动粘晶设备将多个功率芯片贴装到预设安装位上；通过自动贴片SMT设备将辅助散热板半成品和多个被动元件9贴装到预设安装位上；通过机械手或人工将引脚8放置对应的预设安装位，然后将整个半成品放入回流炉将电子元件和引脚8焊接到电路基板2上；

步骤S500、将电子元件、电路布线层4之间通过键合线7电连接；

步骤S600、对设置有电子元件、引脚8的电路基板2，通过封装模具进行注塑以形成密封层1，其中密封层1包覆电路基板2的安装电子元件的安装面；

步骤S700、将引脚8之间的连接筋切除以形成待测半导体电路，通过测试设备对待测半导体电路进行参数测试，并根据参数测试的结果，若测试合格，则将测试合格的待测半导体电路的各引脚8基于预设引脚8形状进行折弯成型，得到合格的半导体电路。

引脚8的材质可采用C194(-1/2H)板料(化学成分：Cu(≧97.0)、Fe：2.4、P：0.03、Zn：0.12)或KFC(-1/2H)板料(化学成分：Cu(≧99.6)、Fe：0.1(0.05～0.15)、P：0.03(0.025～0.04))，通过冲压或蚀刻工艺对0.5mm的C194或KFC板料进行加工，再对表面进行先镀镍厚度0.1-0.5um，再镀锡厚度2-5um；通过特定设备将引脚8多余的连筋切除并整形成所需形状。

其中，在步骤S100中，可根据需要的电路布局设计大小合适的电路基板2，如对于一般的半导体电路，电路基板2的大小可选取64mm×30mm。以电路基板2为铝基板为例，铝基板的形成是通过直接对1m×1m的铝材进行锣板处理的方式形成，锣刀使用高速钢作为材质，马达使用5000转/分钟的转速，锣刀与铝材平面呈直角下刀；也可以通过冲压的方式形成。并可在电路基板2的背面通过激光蚀刻、打磨的方式形成凹凸不平的纹理。接着在电路基板2的表面制备绝缘层3，绝缘层3用于放在电路布线层4和电路基板2连通导致短路。

在步骤S200中，可在绝缘层3表面压合金属基材如铜箔，然后对金属基材的表面进行加工，如通过蚀刻的方式铜箔进行加工，局部的取出铜箔，以形成电路布线层4。在电路布线层4上形成多个元件安装位，并在电路布线层4位于第一电路基板2的部分形成焊盘。

进一步地，还可在电路布线层4的表面设置一层较薄的绿油层(图中未示出)，绿油层涂覆电路布线层4表面除元件安装位和焊盘以外的位置，其起到防止电路布线层4的走线之间发送短路带来的损坏，还起到防止电路布线层4的表面氧化、污染，以此起到保护作用。

在步骤S300中，引脚8可由铜基材制备形成，如制成长度C为25mm，宽度K为1.5mm，厚度H为1mm的长条状，然后通过化学镀的方法在引脚8表面形成镍层：通过镍盐和次亚磷酸钠混合溶液，并添加了适当的络合剂，在已形成特定形状的铜材表面形成镍层，在金属镍具有很强的钝化能力，能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。镀镍结晶极细小，镍层厚度一般为0.1μm；接着通过酸性硫酸盐工艺，在室温下将已形成形状和镍层的铜材浸在带有正锡离子的镀液中通电，在镍层表面形成镍锡合金层，镍层厚度一般控制在5μm，镍层的形成极大提高了保护性和可焊性。为了对各个引脚8之间的间距进行限位，通过特定的模具在引脚8的第二端会压制形成连筋，进而便于多个引脚8快速安装设置在电路基板2上，以此完成引脚8的制备。

其中，在步骤S400之前应先预备并提供第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品。其中，辅助散热板半成品包括第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品，第一辅助散热板半成品包括第一辅助散热板5和独立配置于第一辅助散热板5上的第一开关管10；第二辅助散热板半成品包括第二辅助散热板12和配置于第二辅助散热板12上的第一快速回复二极管13，第一辅助散热板5和第二辅助散热板12的尺寸一致。在本发明的制造方法中，通过一台软焊料固晶机使得第一快速回复二极管13能够焊接到第二辅助散热板12，以得到第二辅助散热板半成品；并且通过同一台软焊料固晶机使得第一开关管10能够焊接在第一辅助散热板5，以得到第一辅助散热板半成品。相较于现有的半导体电路需要两台软焊料固晶机得到第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板12半成品的方式，本发明的这种方法可以省去一台软焊料固晶机设备，生产成本更低，效率更高，有助于产品的精准定位。

并且，通常，用于逆变电路中第二反向并联二极管通过贴装到电路基板2的预设安装位上。在本发明的半导体电路的制造方法的实施方式中，用于PFC电路的第一反向并联二极管11由于不借助辅助散热板而直接焊接到电路基板2的预设安装位上。为便于操作并不增加额外的设备，用于PFC电路中的第一反向并联二极管11可通过于用于逆变电路中第二反向并联二极管的同一台自动粘晶设备进行粘贴，操作简单有效，不会增加额外的工序和设备。

在步骤S400中，首先通过锡膏印刷机和钢网，对电路基板2的电路布线的预设安装位和焊盘进行锡膏涂装，钢网可采用0.13mm的厚度，这些预设安装位和焊盘是需要进行锡膏焊接之处，如后续在预设安装位焊接电子元件(还包括辅助散热板半成品)等。或者银胶点胶机，用银浆在预设安装位和焊盘涂装出特定图形，通过银浆同样可以实现在这些位置焊接电子元件。

然后进行电子元件和引脚8的安装，电子元件可直接放置在预设安装位，引脚8的一端要安放在焊盘上，另一端需要载具进行固定，载具通过合成石、不锈钢等材料制成，由于加强筋的连接作用，方便将引脚8固定在焊盘的位置。需要说明的是，特制载具可以是铝、合成石、陶瓷、PPS等耐高温200℃以上的材料。然后，放于载具上的电路基板1通过回流焊，锡膏或银浆固化，电子元件(还包括辅助散热板半成品)和引脚8分别被焊接固定于预设安装位和焊盘。

在步骤S500中，该步骤为连接键合线7走线的步骤。可将电子元件中的驱动芯片走线的其中一个驱动键合焊盘通过金线、铜线、金铜混合线、38um或38um以下的细铝线等键合线7直接连接到功率器件如IGBT的栅极键合区，将驱动芯片的其他驱动键合焊盘走线通过金线、铜线、金铜混合线、38um或38um以下的细铝线等键合线7直接连接到电路布线层4的焊盘。将IGBT的发射极键合区通过100um或100um以上的粗铝线直接连接到电路布线层4的焊盘。

在步骤S600中，该步骤为形成密封层1的步骤。首先可无氧环境中对上述步骤过程中安装了电子元件、引脚8的电路基板1进行烘烤，烘烤时间不应小于2小时，烘烤温度可选择5℃。将配置好引脚8的电路基板1搬送到封装模具中，合模后注入密封树脂。进行密封的方法可采用使用热硬性树脂的传递模模制或使用热硬性树脂的注入模模制。最后进行脱模，此后密封树脂经固化以形成密封层1，引脚8的自由端从密封层1露出。

在步骤S700中，首先将连接多个引脚8的另一端的连接筋(图中未示出)切除以形成待测半导体电路，其中，连接筋为引脚8制备过程中产生的残留物，连接筋会导致引脚8与引脚8之间产生短路，因此在半导体电路制备过程中，需要将连接筋切除。在一个示例中，可通过特定设备将连接多个引脚8的第二端的连接筋切除，从而使得各引脚8的另一端互不相连，得到待测半导体电路，以便在下一步中对待测半导体电路进行参数测试。

其中，测试设备可用来对待测半导体电路进行参数测试，例如测试设备可向待测半导体电路发送测试信号，并接收待测半导体电路反馈回来的反馈信号；测试设备对反馈信号进行处理得到相应的反馈数据，并对反馈数据与预设阈值范围进行比对，在反馈数据满足预设阈值范围时，判定待测半导体电路测试合格，进而可对测试合格的待测半导体电路的各引脚8基于预设引脚8形状进行折弯成型，从而得到合格的半导体电路。

进一步地，在测试设备可用来对待测半导体电路进行参数测试前，还可通过激光设备进行激光打标以对半导体电路的密封层1表面进行标记，从而方便半导体电路产品的识别和管理。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种半导体电路，其特征在于，包括：

电路基板，所述电路基板包括安装面和散热面；

电路布线层，所述电路布线层设置在所述电路基板的安装面，所述电路布线层设置有多个预设安装位；

多个电子元件，配置于所述电路布线层的预设安装位上，所述多个电子元件包括功率器件和驱动芯片，所述功率芯片包括开关管和续流二极管；

其中，所述多个电子元件布置在所述电路布线层并形成逆变电路和PFC电路，所述PFC电路包括作为所述电子元件且相互并联的第一开关管和第一反向并联二极管，所述第一反向并联二极管设置于所述电路布线层的预设安装位，所述第一开关管独立地通过第一辅助散热板设置于所述电路布线层的预设安装位上。

2.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，所述PFC电路还包括第一快速回复二极管，所述第一快速回复二极管与并联后所述第一开关管和第一反向并联二极管的进行串联连接，所述第一快速回复二极管通过第二辅助散热板设置于所述电路布线层的预设安装位上，所述第一辅助散热板与所述第二辅助散热板的尺寸一致。

3.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，所述逆变电路包括多个第二开关管和第二续流二极管，多个所述第二开关管和第二续流二极管设置于所述电路布线层的预设安装位。

4.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，所述半导体电路还包括多个引脚和用于封装所述半导体电路的密封层，所述密封层至少覆盖于所述电路基板的安装面，并包裹所述安装面上的所述电子元件，多个所述引脚的一端分别与所述电路布线层电连接，多个所述引脚的另一端能够从所述密封层的侧面露出。

5.根据权利要求4所述的半导体电路，其特征在于，所述半导体电路还包括多根键合线，所述键合线连接于所述多个电子元件、所述电路布线层和所述多个引脚之间。

6.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，所述电路布线层的表面还涂覆有用于保护的绿油层。

7.一种半导体电路的制造方法，其特征在于，所述半导体电路为根据权利要求1至6任意一项所述的半导体电路，所述制造方法包括：

提供电路基板，所述电路基板包括安装面和散热面；

在所述电路基板的安装面依次制备绝缘层和电路布线层；

制备引脚，其中多个引脚的一端通过连接筋相互连接；

在所述电路布线层配置电子元件和引脚，其中，所述电子元件包括至少两个具有外形相同尺寸的辅助散热板半成品、多个功率芯片和多个被动元件，所述电路布线层上预留有配置所述电子元件的预设安装位，所述预设安装位上设置有锡膏或点银胶；

通过自动粘晶设备将多个所述功率芯片贴装到所述预设安装位上；通过自动贴片SMT设备将所述辅助散热板半成品和多个被动元件贴装到所述预设安装位上；通过机械手或人工将所述引脚放置对应的所述预设安装位，然后将整个半成品放入回流炉将所述电子元件和引脚焊接到所述电路基板上；

将所述电子元件、所述电路布线层之间通过键合线电连接；

对设置有所述电子元件、所述引脚的所述电路基板，通过封装模具进行注塑以形成密封层，其中所述密封层包覆所述电路基板的安装所述电子元件的安装面；

将所述引脚之间的所述连接筋切除以形成待测半导体电路，通过测试设备对所述待测半导体电路进行参数测试，并根据参数测试的结果，若测试合格，则将测试合格的所述待测半导体电路的各所述引脚基于预设引脚形状进行折弯成型，得到合格的半导体电路。

8.根据权利要求7所述的半导体电路的制造方法，其特征在于，预备并提供所述第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品，通过同一台所述软焊料固晶机焊接以得到所述第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品。

9.根据权利要求8所述的半导体电路的制造方法，其特征在于，所述辅助散热板半成品包括第一辅助散热板半成品和第二辅助散热板半成品，所述第一辅助散热板半成品包括第一辅助散热板和独立配置于所述第一辅助散热板上的第一开关管；第二辅助散热板半成品包括第二辅助散热板和配置于所述第二辅助散热板上的第一快速回复二极管，所述第一辅助散热板和第二辅助散热板的尺寸一致。

10.根据权利要求8所述的半导体电路的制造方法，其特征在于，所述功率芯片包括用于PFC电路的第一反向并联二极管和用于逆变电路中第二反向并联二极管，所述第一反向并联二极管和第二反向并联二极管均通过所述自动粘晶设备贴装到所述电路基板的预设安装位上。

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