CN219575635U - 电路基板及具有该电路基板的半导体装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提出一种电路基板及具有该电路基板的半导体装置和车辆。其中，本实用新型的实施例的电路基板包括沿所述基板的厚度方向依次叠设的第一铜层、绝缘陶瓷层、第二铜层和厌锡性材料层，所述第二铜层具有沿所述基板的厚度方向相对设置的第一面和第二面，所述第一面与所述绝缘陶瓷层连接；所述厌锡性材料层设置在所述第二面的部分上以便在第二面形成焊接区和阻焊区，且所述厌锡性材料层的至少一端延伸至所述第二铜层的边沿，所述焊接区用于与半导体装置本体焊接。因此，根据本实用新型的实施例的电路基板具有与半导体装置本体连接可靠性高的优点。

Description

电路基板及具有该电路基板的半导体装置和车辆

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种电路基板及具有该电路基板的半导体装置和车辆。

背景技术

相关技术中，将电路基板通过钎料(或钎剂)直接铺设焊剂并焊接至半导体装置本体上。在焊接过程中，钎料(或钎剂)熔化后，在流动前沿和间隙的侧面边缘处都将出现弯曲液面，因而造成在钎缝边缘处的附加压力比内部大，钎料(或钎剂)延钎缝外围的流动速度比内部的缝隙速度大，易造成对间隙内部的气体或钎剂的大包围现象，进而在达到平衡后无法排除内部的气体或多余焊渣造成夹气夹渣现象，进而导致焊接牢靠性差的问题。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种电路基板。该电路基板具有与半导体装置本体连接强度高的优点。

本实用新型的实施例还提出一种半导体装置。

本实用新型的实施例还提出一种车辆。

本实用新型实施例的电路基板包括第一铜层、绝缘陶瓷层、第二铜层和厌锡性材料层。

所述第一铜层、所述绝缘陶瓷层和所述第二铜层沿所述基板的厚度方向依次叠设，所述第二铜层具有沿所述基板的厚度方向相对设置的第一面和第二面，所述第一面与所述绝缘陶瓷层连接，所述厌锡性材料层设置在所述第二面的部分上以便在第二面形成焊接区和阻焊区，所述厌锡性材料层的至少一部分位于所述第二铜层的两个相对的边沿之间，且所述厌锡性材料层的至少一端延伸至所述第二铜层的边沿，所述焊接区用于与半导体装置本体焊接。

本实用新型实施例的电路基板，通过在第二铜层的第二面上设置厌锡性材料层，因厌锡性材料层在焊接过程中，相对焊料来说，厌锡性材料层因不够湿润，会使厌锡性材料层与焊料之间形成贯通缝，进而形成阻焊区，本实用新型实施例的电路基板通过将所述厌锡性材料层的至少一部分位于所述第二铜层的两个相对的边沿之间，例如厌锡性材料层的至少一部分设置延伸在所述第二铜层相对中部的位置，且所述厌锡性材料层的至少一端延伸至所述第二铜层的任意边沿，以便形成与外部相通的通缝，因而使第二铜层和半导体装置本体之间的多余的焊渣和气体从厌锡性材料层形成的通缝排出。因而，避免了出现焊缝边缘处的附加压力比内部大造成气体或焊剂的大包围及中心焊料会出现较大的空洞的问题。由此，本实用新型实施例的电路基板具有连接可靠性高的优点。

因此，本实用新型实施例的电路基板具有与半导体装置本体连接可靠性高的优点。

在一些实施例中，所述厌锡性材料层为环氧树脂层、氧化铝层或金属铝中的任意一者。

在一些实施例中，所述厌锡性材料层呈长条状，长条状的所述厌锡性材料层的至少一端沿至所述第二铜层的边沿，所述厌锡性材料层的面积小于焊接区的面积。

在一些实施例中，长条状的所述厌锡性材料层具有多个，多个长条状的所述厌锡性材料层平行或交叉设置以便形成多个所述焊接区和所述阻焊区，每个所述阻焊区设置在相邻的两个所述焊接区之间。

在一些实施例中，所述第二铜层的第二面设有容纳槽，所述厌锡性材料层至少部分填充在所述容纳槽内。

在一些实施例中，所述容纳槽的深度为所述第二铜层的0.5倍-1倍。

在一些实施例中，所述容纳槽为多个，多个所述容纳槽交叉设置以便在形成交汇点，所述交汇点与所述第二铜层的中心部错位设置。

在一些实施例中，多个所述容纳槽呈十字型、米字型或井字型设置。

本实用新型实施例的半导体装置包括半导体装置本体和根据上述中任一项所述的电路基板，所述半导体装置本体与所述第二铜层的焊接区连接，所述阻焊区与所述半导体装置本体之间形成通气通道。

本实用新型实施例的车辆包括上述任一项的半导体装置。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路基板的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的第二铜层中第二面第一种形式的结构示意图。

图3是本实用新型实施例的第二铜层中第二面第二种形式的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的第二铜层的第二面第三种形式的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的第二铜层中第二面第四种形式的结构示意图。

图6是本实用新型实施例的第二铜层中第二面第五种形式的结构示意图。

附图标记：

电路基板100；

第一铜层1；

绝缘陶瓷层2；

第二铜层3；第一面31；第二面32；焊接区321；阻焊区322；

厌锡性材料层4；交汇点41；

容纳槽5。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图6描述本实用新型实施例的电路基板100。

本实用新型实施例的电路基板100包括第一铜层1、绝缘陶瓷层2、第二铜层3和厌锡性材料层4。

第一铜层1、绝缘陶瓷层2和第二铜层3沿基板的厚度方向依次叠设，第二铜层3具有沿基板的厚度方向相对设置的第一面31和第二面32，第一面31与绝缘陶瓷层2连接；厌锡性材料层4设置在第二面32的部分上以便在第二面32形成焊接区321和阻焊区322，厌锡性材料层4的至少一部分位于第二铜层3的两个相对的边沿之间，厌锡性材料层4的至少一端延伸至第二铜层3的边沿，焊接区321用于与半导体装置本体(例如，半导体装置本体可以为水冷板)焊接。

本实用新型实施例的电路基板100，通过在第二铜层3的第二面32上设置厌锡性材料层4，通过厌锡性材料层4的在焊接过程中，因厌锡性材料层4在焊接过程中，相对焊料来说，厌锡性材料层4因不够湿润，会使厌锡性材料层4与焊料之间形成贯通缝，进而形成阻焊区322，本实用新型实施例的电路基板100通过将厌锡性材料层4的至少一部分位于第二铜层3的两个相对的边沿之间，可以理解的是，厌锡性材料层4的至少一部分设置延伸在第二铜层3相对中部的位置(排除了厌锡性材料层4仅仅设置在第二铜层的边沿的情况)，且厌锡性材料层4的至少一端延伸至第二铜层3的任意边沿，以便形成与外部相通的通缝，因而使第二铜层3和半导体装置本体之间的多余的焊渣和气体从厌锡性材料层形成的通缝排出。因而，避免了出现焊缝边缘处的附加压力比内部大造成气体或焊剂的大包围及中心焊料会出现较大的空洞的问题。由此，本实用新型实施例的电路基板100具有连接可靠性高的优点。

因此，本实用新型实施例的电路基板100具有与半导体装置本体连接强度高的优点。

厌锡性材料层4可以为环氧树脂层。

具体地，环氧树脂层包括环氧树脂阻焊层或环氧树脂塑封料层。

本实用新型实施例不限于此，例如，在其他实施例中，厌锡性材料层4包可以为氧化铝层或金属铝中的一者。

如图2至图6所示，厌锡性材料层4呈长条状，长条状的厌锡性材料层4的至少一端沿至第二铜层3的边沿，厌锡性材料层4的面积小于焊接区321的面积。

本实用新型实施例的电路基板100，通过将厌锡性材料层4设置为长条状，厌锡性材料层4的面积小于焊接区321的面积。由此，可以防止阻焊区322的面积过大降低连接强度的问题。由此，保证了第二铜层3与半导体装置本体具有较高的连接强度。

如图2至图6所示，长条状的厌锡性材料层4具有多个，多个长条状的厌锡性材料层4平行或交叉设置，以便形成多个焊接区321和阻焊区322，且阻焊区322设置在相邻的两个焊接区321之间。

本实用新型实施例的电路基板100，通过将长条状的厌锡性材料层4设置为多个，多个长条状的厌锡性材料层4平行或交叉设置。因而，避免所形成的每个阻焊区322的面积过大造成焊接的牢固性差的优点。由此，本实用新型实施例的电路基板100具有进一步提升与半导体装置本体连接牢固性的优点。

具体地，厌锡性材料层4沿垂直于基板的厚度方向延伸。如图2至图6所示，电路基板100呈矩形块，厌锡性材料层4可以呈十字型、米字型或井字型设置，以便将将第二铜层3的第二表面分为焊接区321和阻焊区322。从而提升了第二铜层3与半导体装置本体之间连接时受力的均匀性。

如图2至图6所示，第二铜层3的第二面32设有容纳槽5，厌锡性材料层4的至少部分填充在容纳槽5内以便形成焊接区321和阻焊区322。

本实用新型实施例的电路基板100，通过在第二铜层3的第二面32设有容纳槽5，并将厌锡性材料层4充填在该容纳槽5。由此，具有防止厌锡性材料层4在焊接过程溢出。

具体地，厌锡性材料层4可以为塑封料层，在第二铜层3开容纳槽5后，将塑封料层(固体)填充在容纳槽5内，由于塑封料层对于焊料来说是不润湿的，这样就会形成贯通缝，进而起到排气排渣的作用，塑封料层焊接后进行凝固。

可选地，容纳槽5可以为蚀刻槽、铣槽或切割槽中的至少一者。

容纳槽5的深度为第二铜层3的0.5倍-1倍。

可选地，容纳槽5的深度为第二铜层3的0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍、0.9倍、1.0倍。

如图2至图6所示，容纳槽5为多个，多个容纳槽5交叉设置以便在形成交汇点41，交汇点41与第二铜层3的中心部错位设置。

由于第二铜层3开设容纳槽5会去掉了部分铜，铜本身导热性能，开槽后第二铜层3的该部分区域会导致整体热阻升高，芯片(发热体)通常位于电路基板100的正下方的位置。

本实用新型实施例的电路基板100，通过将多个容纳槽5交叉设置所形成的交汇点41与第二铜层3的中心部错位设置，可以避免热量在该区域进行聚集导致散热性能差的问题。由此，避免具有该电路基板100的半导体装置散热能力差造成使用寿命低的问题。

例如，容纳槽5为两个，两个容纳槽5呈十字设置以便形成交汇点41，该交汇点41与芯片的中心错位设置。

进一步地，多个容纳槽5呈十字型、米字型或井字型设置。

本实用新型实施例的半导体装置包括上述任一项实施例中的电路基板100。

本实用新型实施例的半导体装置包括半导体装置本体和根据上述任一项的电路基板100，半导体装置本体与第二铜层3的焊接区321连接，阻焊区322与半导体装置本体之间形成通气通道。

因为通常半导体装置本体与电路基板100之间通过铺设焊剂焊接至半导体装置本体上，在厌锡性材料层4的至少一部分设置延伸在第二铜层3相对中部的位置，在进行焊接时，因厌锡性材料层4不够湿润，会使厌锡性材料层4与焊料之间形成贯通缝，位于第二铜层3与半导体装置本体之间的贯通缝进而形成该通气通道。

因此，本实用新型实施例的半导体装置具有结构稳固性高的优点。

本实用新型实施例的车辆包括上述的半导体装置。因此，本实用新型实施例的车辆具有结构稳固性高的优点。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型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)

1.一种电路基板，其特征在于，包括：

第一铜层、绝缘陶瓷层和第二铜层，所述第一铜层、所述绝缘陶瓷层和所述第二铜层沿所述基板的厚度方向依次叠设，所述第二铜层具有沿所述基板的厚度方向相对设置的第一面和第二面，所述第一面与所述绝缘陶瓷层连接；

厌锡性材料层，所述厌锡性材料层设置在所述第二面的部分上以便在第二面形成焊接区和阻焊区，所述厌锡性材料层的至少一部分位于所述第二铜层的两个相对的边沿之间，且所述厌锡性材料层的至少一端延伸至所述第二铜层的边沿，所述焊接区用于与半导体装置本体焊接。

2.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述厌锡性材料层为环氧树脂层、氧化铝层或金属铝中的任意一者。

3.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述厌锡性材料层呈长条状，长条状的所述厌锡性材料层的至少一端沿至所述第二铜层的边沿，所述厌锡性材料层的面积小于焊接区的面积。

4.根据权利要求3所述的电路基板，其特征在于，长条状的所述厌锡性材料层具有多个，多个长条状的所述厌锡性材料层平行或交叉设置以便形成多个所述焊接区和所述阻焊区，每个所述阻焊区设置在相邻的两个所述焊接区之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电路基板，其特征在于，所述第二铜层的第二面设有容纳槽，所述厌锡性材料层至少部分填充在所述容纳槽内以便形成所述焊接区和所述阻焊区。

6.根据权利要求5所述的电路基板，其特征在于，所述容纳槽的深度为所述第二铜层的0.5倍-1倍。

7.根据权利要求5所述的电路基板，其特征在于，所述容纳槽为多个，多个所述容纳槽交叉设置以便在形成交汇点，所述交汇点与所述第二铜层的中心部错位设置。

8.根据权利要求5所述的电路基板，其特征在于，多个所述容纳槽呈十字型、米字型或井字型设置。

9.一种半导体装置，其特征在于，包括半导体装置本体和根据权利要求1-8中任一项所述的电路基板，所述半导体装置本体与所述第二铜层的焊接区连接，所述阻焊区与所述半导体装置本体之间形成通气通道。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的半导体装置。