[实用新型]一种大功率芯片的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种芯片的封装结构，特别是涉及一种大功率芯片的封装结构，属于半导体封装结构技术领域。

背景技术

所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例，实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌，而是CPU内核等元件经过封装后的产品。对于芯片而言，封装是必须的，也是至关重要的。一方面因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降；另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB（印制电路板）的设计和制造，因此它是至关重要的。

封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环。

实验数据表明，芯片的功率每提高5%，电路的稳定性提高17%，电路被静电、浪涌损坏的几率降低23%。显然，随着科技的不断进步，大功率、低功耗的芯片将会是未来芯片的发展趋势，然而如何实现大功率芯片的封装将是摆在每一个工程师面前的难题。目前，45nm工艺的芯片已经应用于集成电路的生产制造中，通过增加芯片面积或者继续减小线宽已经无法大幅度的提高芯片的功率。因此，通过改进芯片封装结构将是提高芯片功率的一个突破口。

现有工业中常用的焊锡熔融温度为380℃，目前市场上有一种X650焊锡在360℃的温度下即可进入熔融状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大功率芯片的封装结构，使得芯片在不改变外形尺寸的前提下，提供更大的功耗。

为实现以上目的，本实用新型大功率芯片的封装结构，包括芯片、芯片表面金属层和引脚焊片，所述芯片和所述芯片表面金属层通过欧姆接触相连接，所述芯片表面金属层通过低熔点焊锡与所述引脚焊片连接。

本实用新型相对于现有技术取得了如下有益效果：欧姆接触使得芯片和芯片表面金属层之间不产生明显的附加阻抗，而且不会使芯片内部的平衡载流子浓度发生显著的改变；焊接温度越高，焊接时气泡的产生率将会越高，低熔点焊锡降低了芯片封装时的焊接温度，减少了气泡的产生几率，从而使得芯片表面金属层和引脚焊片之间的焊接更加牢固。

作为本实用新型的优选方案，所述低熔点合金可选用X650焊锡。现有工业中常用的焊锡熔融温度为380℃，而X650焊锡在360℃的温度下即可进入熔融状态，本实用新型选用X650焊锡，降低了芯片封装时的焊接温度，减少了气泡的产生几率，从而使得金属层和引脚焊片焊接更加牢固可靠。

所述焊锡的焊接厚度最好为6-10um，与现有技术相比，本实用新型降低了焊锡的焊接厚度，在保证金属层与引脚焊片良好连接的情况下进一步降低了气泡的产生几率。

附图说明

图1本实用新型一种新型封装结构示意图。

图中：1.芯片；2.芯片表面金属层；3.引脚焊片；4.焊锡。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，一种大功率芯片的封装结构，包括芯片1、芯片表面金属层2和引脚焊片3，芯片1和芯片表面金属层2通过欧姆接触相连接，芯片表面金属层2通过低熔点焊锡4与引脚焊片3连接。

所谓欧姆接触是指金属与半导体的接触，其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻，使得组件操作时，大部分的电压降在活动区而不在接触面，因而这种接触不会影响器件的电流-电压特性。

芯片在封装过程中，焊锡中气泡的出现在所难免。然而气泡的出现，易造成流过芯片的电流不均匀，导致局部击穿，局部放电等现象，大大降低了芯片的功率。为了提高芯片的使用功率，降低焊锡中气泡出现的几率将是行之有效的方法。