[发明专利]功率模块及其制造方法

说明书

本发明公开一种功率模块及其制造方法，此功率模块包括承载基板、内连线层、第一芯片、第二芯片、陶瓷接合板、顶部内连线层以及导线架。内连线层位于承载基板上。第一芯片以及第二芯片位于内连线层上，其中第一芯片、第二芯片与内连线层电连接。陶瓷接合板位于内连线层上且设置于第一芯片与第二芯片之间以使第一芯片与第二芯片隔离开来。顶部内连线层位于陶瓷接合板上且覆盖第一芯片与第二芯片。顶部内连线层与第一芯片以及第二芯片电连接。导线架位于顶部内连线层上且与顶部内连线层电连接。

技术领域

本发明涉及一种功率模块及其制造方法，且特别是涉及一种体积小、散热性佳的功率模块及其制造方法。

背景技术

近年来，集成电路(Integrated Circuit,IC)的制作工艺技术发展迅速，使得电子元件的功能大幅提升。伴随着电子元件的处理速度和效能的提升，电子元件运作时的发热量也随之上升。若不能有效将废热排除，电子元件便有可能失效或无法达到最佳的效能。传统的小型功率模块例如整合式智能型功率模块(Intelligent Power Module,IPM)的架构是以打线与导线架结合模封形式制作，并且是通过直接覆铜(Direct Bond Copper,DBC)基板上的裸铜结构进行散热。然而，传统的功率模块仍存在有体积过大以及元件散热性不佳等缺点。因此，如何改善现有功率模块的设计使其薄化并提升其散热能力为目前所欲研究的主题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功率模块及其制造方法，可用以使功率模块更为细薄化，并同时具有良好的散热能力。

为达上述目的，本发明所提出的功率模块包括承载基板、内连线层、第一芯片、第二芯片、陶瓷接合板、顶部内连线层以及导线架。内连线层位于承载基板上。第一芯片以及第二芯片位于内连线层上，其中第一芯片、第二芯片与内连线层电连接。陶瓷接合板(ceramic bonding substrate)位于内连线层上且设置于第一芯片与第二芯片之间以使第一芯片与第二芯片隔离开来。顶部内连线层位于陶瓷接合板上且覆盖第一芯片与第二芯片。顶部内连线层与第一芯片以及第二芯片电连接。导线架位于顶部内连线层上且与顶部内连线层电连接。模封材料层位于导线架上。

本发明所提出的功率模块的制造方法包括在承载基板上形成内连线层。在内连线层上设置第一芯片以及第二芯片，其中第一芯片与第二芯片与内连线层电连接。在内连线层上形成陶瓷接合板(ceramic bonding substrate)，其中陶瓷接合板设置于第一芯片与第二芯片之间以使第一芯片与第二芯片隔离开来。在陶瓷接合板上形成顶部内连线层，并覆盖第一芯片与第二芯片，其中顶部内连线层与第一芯片以及第二芯片电连接。在顶部内连线层上形成导线架，其中，导电架与顶部内连线层电连接。最后，再于导线架上形成模封材料作为模封材料层，并对模封材料进行模封裁切以形成功率模块。

基于上述，本发明的功率模块及其制造方法是利用陶瓷接合板来隔离芯片绝缘电压，并且通过陶瓷材料较佳的热传特性来扩散芯片热量，利用内连线层来传输电性信号，因此能使得功率模块更为细薄化，进而使热量与电性传输距离缩短，并提升功率模块的散热能力。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1F为本发明一实施例的功率模块的制造流程剖面示意图；

图2A至图2C为本发明另一实施例的功率模块的制造流程剖面示意图；

图3A至图3B为本发明另一实施例的功率模块的制造流程剖面示意图；

图4A至图4B为本发明另一实施例的功率模块的架构与制造流程剖面示意图。

符号说明

10A、10B：功率模块

100：承载基板