CN114883279A - 一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法 - Google Patents
一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114883279A CN114883279A CN202210811704.1A CN202210811704A CN114883279A CN 114883279 A CN114883279 A CN 114883279A CN 202210811704 A CN202210811704 A CN 202210811704A CN 114883279 A CN114883279 A CN 114883279A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gallium nitride
- welding
- chip
- nitride device
- determining
- 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.)
- Granted
Links
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 228
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 222
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 103
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 73
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 43
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005493 welding type Methods 0.000 claims description 9
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 6
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 3
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 claims description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-AHCXROLUSA-N lead-203 Chemical compound [203Pb] WABPQHHGFIMREM-AHCXROLUSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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 potential barriers, e.g. a 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
- 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 potential barriers, e.g. a 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
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
- H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法，包括：步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，得到氮化镓器件；步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件；通过在氮化镓芯片的上方焊接散热片，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，同时，通过对氮化镓器件进行质检，保证得到氮化镓器件的质量，保证了氮化镓器件在实际使用过程中的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法。
背景技术
半导体材料氮化镓具有禁带宽带大、电子饱和漂移速度高、击穿场强度高、导热性能好等特点。在电子器件方面，氮化镓材料比硅和砷化镓更适合于制造高温、高频、高压和大功率器件，因此氮化镓基电子器件具有很好的应用前景。
传统的氮化镓器件的封装方式为没有外露散热金属片的全包封结构，这类型封装的器件，主要通过封装材料将内部裸芯片的热量传导或辐射到空气中这个途径来散热，由于氮化镓器件处在高温、高频、高压和大功率器件中，对氮化镓器件的散热效果要求较高，传统的氮化镓器件的封装方式对氮化镓器件工作的可靠性和稳定性不足，同时，对氮化镓器件的封装的质检存在不足，导致氮化镓器件的使用寿命不长。
发明内容
本发明提供一种氮化镓器件及氮化镓器件的封装方法，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，保证了氮化镓器件在实际使用过程中的使用寿命。
一种氮化镓器件，包括：基座，且所述基座的表面设置有焊点，在所述基座上通过第一结合材焊接有氮化镓芯片，所述氮化镓芯片的上方通过第二结合材焊接有散热片，所述散热片的下端贴附在所述基座层，所述散热片和氮化镓芯片外部安装有塑封材料。
所述第一结合材和第二结合材中均含有抗高温等径小球。
所述氮化镓芯片包括氮化镓裸芯片、引脚和引线框架，所述氮化镓裸芯片通过引线框架与所述引脚连接。
一种氮化镓器件的封装方法，包括：
步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；
步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；
步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，得到氮化镓器件；
步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件。
步骤1中，获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层，包括：
获取所述氮化镓芯片和散热片在所述基座的焊接点和焊接类型；
基于所述焊接点和焊接类型确定在所述基座的表面的通孔位置和类型；
基于所述通孔位置和类型设置工艺流程，利用所述工艺流程对所述基座进行设置，得到基座层。
步骤2中，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，包括：
基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的对应关系，建立焊接映射；
基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的焊接类型，确定焊接工艺，建立焊接控制；
根据所述焊接映射、焊接控制，设置焊接机的工作程序，根据所述工作程序，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层的对应位置上。
步骤2中，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，包括：
获取所述氮化镓芯片的平面图，并对平面图按照结构区域进行切割，得到多个区域平面图；
基于所述多个区域平面图的功能，确定每个区域平面图在工作过程中的产热能力及散热能力；
基于所述多个区域平面图的尺寸参数，结合所述产热能力和散热能力，确定每个区域平面图在工作过程中的存储热量；
基于所述每个区域平面图的材质，确定每个区域平面图的温度工作环境；
基于所述温度工作环境与所述存储热量之间的关系，确定每个区域平面图的在单位时间内需要散发的最低热量；
获取所述氮化镓芯片的第一尺寸参数和第一结构参数，所述散热片的第二尺寸参数和第二结构参数；
将所述第一尺寸参数、第一结构参数、第二尺寸参数和第二结构参数输入预先训练好的焊接模拟模型中，输出得到所述散热片和氮化镓芯片的可选焊接方式；
确定在所述可选焊接方式下，确定所述散热片对氮化镓芯片下每个区域平面图的吸热热量；
选取所述吸热热量大于所述最低热量的可选焊接方式，作为目标焊接方式；
从所述目标焊接方式中选取整体所述散热片吸收热量最大的目标焊接方式，作为最优焊接方式；
利用所述最优焊接方式，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方。
步骤2中，将所述散热片的下端贴附在所述基座层，包括：
确定所述散热片的下端在所述基座层的连接位置，在所述连接位置施加贴附材料，并基于所述连接位置确定在所述散热片的贴附位置；
利用压头装置在所述散热片的贴附位置施加贴附力，并利用贴附材料实现所述散热片的下端和基座层的连接。
步骤3中，对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层包括：
基于所述散热片和氮化镓芯片的结构，确定塑封内的流动参数；
基于所述结构和流动参数，确定塑封模具；
使用所述模具对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层。
优选的，步骤4中，对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件包括：
利用所述氮化镓器件的标准图像和对比图像，基于深度学习得到所述氮化镓器件的目标检测模型；
将所述氮化镓器件对应的待检测图像输入所述目标检测模型，得到检测结果，并基于所述检测结果判断所述氮化镓器件是否存在缺陷；
若不存在缺陷，则判断所述氮化镓器件表面完整；
若存在缺陷，基于所述标准图像，从所述待检测图像中获取差异区域，并基于所述差异区域，确定所述氮化镓器件的缺陷位置；
获取所述缺陷位置对应的标准区域，基于所述差异区域与标准区域之间的差异，确定所述氮化镓器件的缺陷类型；
从检测方案库中获取所述缺陷类型对应的目标检测方案，按照所述目标检测方案对所述差异区域进行检测，确定所述氮化镓器件的缺陷特征；
判断所述缺陷特征的缺陷阈值是否在预设阈值范围内；
若是，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件返回至所述缺陷类型对应的封装工艺进行修复；
否则，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件进行销毁；
在确定所述氮化镓器件表面完整后，根据所述氮化镓器件的检测指标，获取与所述检测指标对应的标准特征；
根据所述检测指标的检测类型，获取与所述标准特征对应的标准表现形式；
基于所述检测指标、标准特征和标准表现形式，建立对所述氮化镓器件的数值检测模型；
获取在当前检测指标下，对所述氮化镓器件的检测数值；
将所述当前检测指标和检测数值输入所述数值检测模型中得到对应的当前表现形式；
判断所述当前表现形式与标准表现形式之间的差异是否在预设差异形式范围内；
若是，确定所述氮化镓器件满足质检要求；
否则，确定所述当前检测指标对应所述氮化镓器件的封装位置存在异常，确定所述氮化镓器件不满足质检要求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种氮化镓器件的结构图；
图2为本发明实施例中所述氮化镓芯片的结构图；
图3为本发明实施例中一种氮化镓器件的封装方法的流程图。
图中：
1、基座；2、氮化镓芯片；3、第一结合材；4、散热片；5、第二结合材；6、塑封材料；201、氮化镓裸芯片；202、引线框架；203、引脚。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供一种氮化镓器件，如图1所示，包括：基座，且所述基座1的表面设置有焊点，在所述基座上通过第一结合材3焊接有氮化镓芯片2，所述氮化镓芯片2的上方通过第二结合材焊5接有散热片4，所述散热片的下端贴附在所述基座层，所述散热片4和氮化镓芯片2安装有塑封材料6。
上述设计方案的有益效果是：通过在氮化镓芯片的上方焊接散热片，将所述氮化镓芯片产生的热量传递到散热片，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，保护了氮化镓芯片，并在散热片和氮化镓芯片外部安装有塑封材料，保护了氮化镓芯片不受到空气尘埃的影响，延长了所述氮化镓芯片的寿命。
实施例2
基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件，所述第一结合材和第二结合材中均含有抗高温等径小球。
上述设计方案的有益效果是：通过对氮化镓芯片、散热片的焊接采用抗高温材料，保证焊接封装的稳定性。
实施例3
基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件，如图2所示，所述氮化镓芯片2包括氮化镓裸芯片201、引脚203和引线框架202，所述氮化镓裸芯片201通过引线框架202与所述引脚203电气连接。
上述设计方案的有益效果是：通过述氮化镓裸芯片通过引线框架与所述引脚连接保证得到的氮化镓芯片功能的可靠性。
实施例4
本发明实施例提供一种氮化镓器件的封装方法，如图3所示，包括：
步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；
步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；
步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，最终得到氮化镓器件；
步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件。
在该实施例中，所述预设位置根据氮化镓芯片的结构确定。
在该实施例中，所述第一结合材和第二结合材均含有抗高温等径小球。
上述设计方案的有益效果是：通过在氮化镓芯片的上方焊接散热片，将所述氮化镓芯片产生的热量传递到散热片，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，保护了氮化镓芯片，通过塑封层，保护了氮化镓芯片不受到空气尘埃的影响，同时，通过对氮化镓器件进行质检，保证得到氮化镓器件的质量，保证了氮化镓器件在实际使用过程中的使用寿命。
实施例5
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件的封装方法，步骤1中，获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层，包括：
获取所述氮化镓芯片和散热片在所述基座的焊接点和焊接类型；
基于所述焊接点和焊接类型确定在所述基座的表面的通孔位置和类型；
基于所述通孔位置和类型设置工艺流程，利用所述工艺流程对所述基座进行设置，得到基座层。
上述设计方案的有益效果是：通过根据氮化镓芯片和散热片在所述基座的焊接点和焊接类型对基座进行工艺化设置，得到基座层，保证基座层与氮化镓芯片和散热片的适配度，从而确保得到氮化镓器件的稳定性和可靠性。
实施例6
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件的封装方法，步骤2中，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，包括：
基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的对应关系，建立焊接映射；
基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的焊接类型，确定焊接工艺，建立焊接控制；
根据所述焊接映射、焊接控制，设置焊接机的工作程序，根据所述工作程序，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层的对应位置上。
在该实施例中，所述焊接映射为氮化镓芯片焊接位置与基座层焊点位置之间的对应关系。
在该实施例中，所述焊接工艺与焊接类型及氮化镓芯片与基座层焊点的尺寸相关。
在该实施例中，所述工作程序为对所述焊接机的具体焊接动作控制。
上述设计方案的有益效果是：通过根据氮化镓芯片与基座层焊点的位置关系和焊接类型，为所述焊接机设置工作程序，所述焊接机按照工作程序利用第一结合材进行工作，保证了基座层和氮化镓芯片的焊接质量，保证了氮化镓芯片的可靠性。
实施例7
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件的封装方法，步骤2中，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，包括：
获取所述氮化镓芯片的平面图，并对平面图按照结构区域进行切割，得到多个区域平面图；
基于所述多个区域平面图的功能，确定每个区域平面图在工作过程中的产热能力及散热能力；
基于所述多个区域平面图的尺寸参数，结合所述产热能力和散热能力，确定每个区域平面图在工作过程中的存储热量；
基于所述每个区域平面图的材质，确定每个区域平面图的温度工作环境；
基于所述温度工作环境与所述存储热量之间的关系，确定每个区域平面图的在单位时间内需要散发的最低热量；
获取所述氮化镓芯片的第一尺寸参数和第一结构参数，所述散热片的第二尺寸参数和第二结构参数；
将所述第一尺寸参数、第一结构参数、第二尺寸参数和第二结构参数输入预先训练好的焊接模拟模型中，输出得到所述散热片和氮化镓芯片的可选焊接方式；
确定在所述可选焊接方式下，确定所述散热片对氮化镓芯片下每个区域平面图的吸热热量；
选取所述吸热热量大于所述最低热量的可选焊接方式，作为目标焊接方式；
从所述目标焊接方式中选取整体所述散热片吸收热量最大的目标焊接方式，作为最优焊接方式；
利用所述最优焊接方式，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方。
在该实施例中，所述区域平面图包括引脚区域、电阻区域、电容区域等。
在该实施例中，所述每个区域平面图的温度工作环境为每个区域平面图可正常工作的温度范围。
在该实施例中，所述预先训练好的焊接模拟模型可根据散热片和氮化镓芯片的尺寸参数，确定可实施的焊接方式。
在该实施例中，所述焊接方式包括焊接位置选取的不同、焊接类型的不同，不同的焊接方式带来的散热效果不同。
在该实施例中，从所述可选焊接方式首先选取满足氮化镓芯片每个区域的散热要求，再从满足每个区域的散热要求的目标焊接方式中，选取整体散热效果最好的最优焊接方式，保证了获取的最用焊接方式的局部散热效果和整体散热效果最优。
上述设计方案的有益效果是：通过选取最优焊接方式，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，保证了焊接后的散热片对所述氮化镓芯片的散热效果满足局部散热要求，同时整体散热效果最好，避免了热量在所述氮化镓芯片的聚集，保护了氮化镓芯片。
实施例8
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件的封装方法，步骤2中，将所述散热片的下端贴附在所述基座层，包括：
确定所述散热片的下端在所述基座层的连接位置，在所述连接位置施加贴附材料，并基于所述连接位置确定在所述散热片的贴附位置；
利用压头装置在所述散热片的贴附位置施加贴附力，并利用贴附材料实现所述散热片的下端和基座层的连接。
上述设计方案的有益效果为：通过确定精准的贴附位置，利用压头装置在所述散热片的贴附位置施加贴附力，保证了散热片的下端贴附在所述基座层的稳定性。
实施例9
基于实施例4的基础上，本发明提供一种氮化镓器件的封装方法，步骤3中，对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层包括：
基于所述散热片和氮化镓芯片的结构，确定塑封内的流动参数；
基于所述结构和流动参数，确定塑封模具；
使用所述模具对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层。
在该实施例中所述流动参数包括空间体积参数、密封参数等。
上述设计方案的有益效果是：通过对散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，保护了氮化镓芯片免受景点尘埃等的干扰，保证封装的质量。
实施例10
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种氮化镓器件的封装方法，步骤4中，对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件包括：
利用所述氮化镓器件的标准图像和对比图像，基于深度学习得到所述氮化镓器件的目标检测模型；
将所述氮化镓器件对应的待检测图像输入所述目标检测模型，得到检测结果，并基于所述检测结果判断所述氮化镓器件是否存在缺陷；
若不存在缺陷，则判断所述氮化镓器件表面完整；
若存在缺陷，基于所述标准图像，从所述待检测图像中获取差异区域，并基于所述差异区域，确定所述氮化镓器件的缺陷位置；
获取所述缺陷位置对应的标准区域，基于所述差异区域与标准区域之间的差异，确定所述氮化镓器件的缺陷类型；
从检测方案库中获取所述缺陷类型对应的目标检测方案，按照所述目标检测方案对所述差异区域进行检测，确定所述氮化镓器件的缺陷特征；
判断所述缺陷特征的缺陷阈值是否在预设阈值范围内；
若是，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件返回至所述缺陷类型对应的封装工艺进行修复；
否则，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件进行销毁；
在确定所述氮化镓器件表面完整后，根据所述氮化镓器件的检测指标，获取与所述检测指标对应的标准特征；
根据所述检测指标的检测类型，获取与所述标准特征对应的标准表现形式；
基于所述检测指标、标准特征和标准表现形式，建立对所述氮化镓器件的数值检测模型；
获取在当前检测指标下，对所述氮化镓器件的检测数值；
将所述当前检测指标和检测数值输入所述数值检测模型中得到对应的当前表现形式；
判断所述当前表现形式与标准表现形式之间的差异是否在预设差异形式范围内；
若是，确定所述氮化镓器件满足质检要求；
否则，确定所述当前检测指标对应所述氮化镓器件的封装位置存在异常，确定所述氮化镓器件不满足质检要求。
在该实施例中，所述标准图像为氮化镓器件不存在缺陷的图像，所述对比图像为氮化镓器件存在各种缺陷对应的图像。
在该实施例中，所述缺陷类型包括引脚缺失、存在裂纹等。
在该实施例中，所述预设阈值范围根据实际可修复的图像特征确定。
在该实施例中，所述检测指标包括密封性检测、支撑力检测、连接性检测，对应的标准特征及编著标准形式为密封性范围、支撑力范围、电流曲线。
在该实施例中，所述将所述当前检测指标和检测数值输入所述数值检测模型，可得到在所述当前检测指标下对应的当前表现形式，例如检测指标为连接性检测，当前表现形式为所述检测数值组成的电流曲线，将所述电流曲线与标准表现形式下的电流曲线进行比较。
上述设计方案的有益效果是：通过先对所述氮化镓器件的图像进行检测，首先确定所述氮化镓器件表面是否存在缺陷，若存在，则不进行下一步功能性的检测，提高了检测效率，在对所述氮化镓器件进行功能性检测时，预先设计数值检测模型，提高了获取检测数值的后续分析效率，保证了对氮化镓器件质检的可靠性，提高质检效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种氮化镓器件，其特征在于，包括：基座，且所述基座的表面设置有焊点，在所述基座上通过第一结合材焊接有氮化镓芯片，所述氮化镓芯片的上方通过第二结合材焊接有散热片，所述散热片的下端贴附在所述基座层，所述散热片和氮化镓芯片外部安装有塑封材料。
2.根据权利要求1所述的一种氮化镓器件，所述第一结合材和第二结合材中均含有抗高温等径小球。
3.根据权利要求1所述的一种氮化镓器件，其特征在于，所述氮化镓芯片包括氮化镓裸芯片、引脚和引线框架，所述氮化镓裸芯片通过引线框架与所述引脚连接。
4.一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，包括：
步骤1：获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层；
步骤2：将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，且将所述散热片的下端贴附在所述基座层；
步骤3：对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层，得到氮化镓器件；
步骤4：对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件。
5.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤1中，获取基座，并在所述基座的表面设置按照预设位置分布的焊点，得到基座层，包括：
获取所述氮化镓芯片和散热片在所述基座的焊接点和焊接类型；
基于所述焊接点和焊接类型确定在所述基座的表面的通孔位置和类型；
基于所述通孔位置和类型设置工艺流程，利用所述工艺流程对所述基座进行设置，得到基座层。
6.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤2中，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层，包括：
基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的对应关系，建立焊接映射；
基于所述氮化镓芯片与基座层焊点的焊接类型，确定焊接工艺，建立焊接控制；
根据所述焊接映射、焊接控制，设置焊接机的工作程序，根据所述工作程序，将氮化镓芯片利用第一结合材焊接在所述基座层的对应位置上。
7.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤2中，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方，包括：
获取所述氮化镓芯片的平面图，并对平面图按照结构区域进行切割，得到多个区域平面图；
基于所述多个区域平面图的功能，确定每个区域平面图在工作过程中的产热能力及散热能力；
基于所述多个区域平面图的尺寸参数，结合所述产热能力和散热能力，确定每个区域平面图在工作过程中的存储热量；
基于所述每个区域平面图的材质，确定每个区域平面图的温度工作环境；
基于所述温度工作环境与所述存储热量之间的关系，确定每个区域平面图的在单位时间内需要散发的最低热量；
获取所述氮化镓芯片的第一尺寸参数和第一结构参数，所述散热片的第二尺寸参数和第二结构参数；
将所述第一尺寸参数、第一结构参数、第二尺寸参数和第二结构参数输入预先训练好的焊接模拟模型中，输出得到所述散热片和氮化镓芯片的可选焊接方式；
确定在所述可选焊接方式下，确定所述散热片对氮化镓芯片下每个区域平面图的吸热热量；
选取所述吸热热量大于所述最低热量的可选焊接方式，作为目标焊接方式；
从所述目标焊接方式中选取整体所述散热片吸收热量最大的目标焊接方式，作为最优焊接方式；
利用所述最优焊接方式，将散热片利用第二结合材焊接在所述氮化镓芯片上方。
8.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤2中，将所述散热片的下端贴附在所述基座层，包括：
确定所述散热片的下端在所述基座层的连接位置，在所述连接位置施加贴附材料，并基于所述连接位置确定在所述散热片的贴附位置；
利用压头装置在所述散热片的贴附位置施加贴附力，并利用贴附材料实现所述散热片的下端和基座层的连接。
9.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤3中，对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层包括：
基于所述散热片和氮化镓芯片的结构，确定塑封内的流动参数；
基于所述结构和流动参数，确定塑封模具；
使用所述模具对所述散热片和氮化镓芯片进行塑封，得到塑封层。
10.根据权利要求4所述的一种氮化镓器件的封装方法，其特征在于，步骤4中，对所述氮化镓器件进行质检，得到满足质检要求的氮化镓器件包括：
利用所述氮化镓器件的标准图像和对比图像，基于深度学习得到所述氮化镓器件的目标检测模型；
将所述氮化镓器件对应的待检测图像输入所述目标检测模型，得到检测结果，并基于所述检测结果判断所述氮化镓器件是否存在缺陷；
若不存在缺陷，则判断所述氮化镓器件表面完整；
若存在缺陷，基于所述标准图像，从所述待检测图像中获取差异区域，并基于所述差异区域，确定所述氮化镓器件的缺陷位置；
获取所述缺陷位置对应的标准区域，基于所述差异区域与标准区域之间的差异，确定所述氮化镓器件的缺陷类型；
从检测方案库中获取所述缺陷类型对应的目标检测方案，按照所述目标检测方案对所述差异区域进行检测，确定所述氮化镓器件的缺陷特征；
判断所述缺陷特征的缺陷阈值是否在预设阈值范围内；
若是，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件返回至所述缺陷类型对应的封装工艺进行修复；
否则，确定所述缺陷特征可修复，将所述氮化镓器件进行销毁；
在确定所述氮化镓器件表面完整后，根据所述氮化镓器件的检测指标，获取与所述检测指标对应的标准特征；
根据所述检测指标的检测类型，获取与所述标准特征对应的标准表现形式；
基于所述检测指标、标准特征和标准表现形式，建立对所述氮化镓器件的数值检测模型；
获取在当前检测指标下，对所述氮化镓器件的检测数值；
将所述当前检测指标和检测数值输入所述数值检测模型中得到对应的当前表现形式；
判断所述当前表现形式与标准表现形式之间的差异是否在预设差异形式范围内；
若是，确定所述氮化镓器件满足质检要求；
否则，确定所述当前检测指标对应所述氮化镓器件的封装位置存在异常，确定所述氮化镓器件不满足质检要求。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210811704.1A CN114883279B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种氮化镓器件的封装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210811704.1A CN114883279B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种氮化镓器件的封装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114883279A true CN114883279A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114883279B CN114883279B (zh) | 2022-10-25 |
Family
ID=82683681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210811704.1A Active CN114883279B (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种氮化镓器件的封装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114883279B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115828650A (zh) * | 2023-02-24 | 2023-03-21 | 广东仁懋电子有限公司 | 一种用于实现氮化镓的电路高频封装方法及系统 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104600041A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-06 | 杰群电子科技（东莞）有限公司 | 一种双面散热半导体的封装结构及其封装方法 |
| US20190096783A1 (en) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | Western Digital Technologies, Inc. | System and method to enhance solder joint reliability |
| US20190189541A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-20 | Hefei SMAT Technology Co., LTD | Chip packaging structure and manufacturing method thereof |
| CN110349864A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-18 | 气派科技股份有限公司 | 一种芯片散热片的封装方法及芯片封装产品 |
| CN210073821U (zh) * | 2019-07-24 | 2020-02-14 | 同辉电子科技股份有限公司 | 一种氮化镓基功率开关器件 |
| CN212625552U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-02-26 | 华源智信半导体(深圳)有限公司 | 半导体芯片封装结构与电子设备 |
| CN113314480A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-27 | 成都氮矽科技有限公司 | 硅基GaN HEMT器件面板级扇出型封装结构及方法 |
| US20210305162A1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-09-30 | Intel Corporation | Microelectronic component having molded regions with through-mold vias |
-
2022
- 2022-07-12 CN CN202210811704.1A patent/CN114883279B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104600041A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-05-06 | 杰群电子科技（东莞）有限公司 | 一种双面散热半导体的封装结构及其封装方法 |
| US20190096783A1 (en) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | Western Digital Technologies, Inc. | System and method to enhance solder joint reliability |
| US20190189541A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-20 | Hefei SMAT Technology Co., LTD | Chip packaging structure and manufacturing method thereof |
| CN110349864A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-18 | 气派科技股份有限公司 | 一种芯片散热片的封装方法及芯片封装产品 |
| CN210073821U (zh) * | 2019-07-24 | 2020-02-14 | 同辉电子科技股份有限公司 | 一种氮化镓基功率开关器件 |
| US20210305162A1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-09-30 | Intel Corporation | Microelectronic component having molded regions with through-mold vias |
| CN212625552U (zh) * | 2020-08-11 | 2021-02-26 | 华源智信半导体(深圳)有限公司 | 半导体芯片封装结构与电子设备 |
| CN113314480A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-27 | 成都氮矽科技有限公司 | 硅基GaN HEMT器件面板级扇出型封装结构及方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115828650A (zh) * | 2023-02-24 | 2023-03-21 | 广东仁懋电子有限公司 | 一种用于实现氮化镓的电路高频封装方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114883279B (zh) | 2022-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114883279B (zh) | 一种氮化镓器件的封装方法 | |
| KR101129519B1 (ko) | 반도체 발광 장치 | |
| US8174038B2 (en) | Light emitting device | |
| CN104167395B (zh) | 薄轮廓引线半导体封装 | |
| US6489637B1 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| WO2021004438A1 (zh) | 一种芯片失效定位方法 | |
| JP4775327B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| TW201436073A (zh) | 引線接合操作中未黏接狀況下的自動重複工程流程 | |
| KR20210016060A (ko) | 와이어 본딩 기계 상의 본딩 위치와 본딩 와이어 사이의 본딩을 검출하는 방법 | |
| CN109979842A (zh) | 芯片失效测试结构、包括其的芯片及应用其的测试方法 | |
| CN109994373A (zh) | 一种微组装裸芯片连接及返修方法 | |
| CN113644186B (zh) | 一种倒装led芯片的封装结构 | |
| CN107845615B (zh) | 功率模块及其制造方法 | |
| Behrendt et al. | Feasibility of copper-based ribbon bonding as an assembly method for advanced power modules | |
| CN115954275B (zh) | 基于热压球形键合的芯片封装方法、装置及芯片封装结构 | |
| CN102194787A (zh) | 电子部件 | |
| CN108115363A (zh) | 一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法 | |
| CN100468796C (zh) | Led倒装芯片的制备方法 | |
| CN205881939U (zh) | 一种倒装cob光源 | |
| CN100459200C (zh) | 光二极管封装结构 | |
| CN205920991U (zh) | 一种led封装结构 | |
| CN109659243B (zh) | 一种倒装共晶led阵列的共晶效果评估方法 | |
| CN221304688U (zh) | 一种半导体封装结构、电子线路板及电子设备 | |
| CN114812484B (zh) | 一种楔焊劈刀有效寿命的高效检验方法 | |
| Mitterhuber et al. | TSEP-Sensitivity Study to Analyze the Soldering Process of a Power Diode |
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 |