[发明专利]芯片封装电极结构以及使用该电极的芯片封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及电极，特别是涉及一种芯片封装电极结构以及使用该电极的芯片封装结构。

背景技术

在功率芯片在应用时一方面需要良好的散热，另一方面在温度上升及下降循环时由于散热电极的热膨胀系数与芯片不匹配时将会使得芯片产生开裂而失效。

传统的芯片封装在芯片的两边焊接有两个铜电极，整体再采用陶瓷或塑封而成。由于铜的散热及导电均较好，但其热膨胀系数较高，在温度循环(-40℃-85℃)或温度冲击等热疲劳测试时很容易使芯片损伤。采用铜作为电极其散热与温度循环或温度冲击的性能不能够兼容。因此，需要开发一种芯片封装电极结构，防止在温度循环或温度冲击等热疲劳过程中芯片损伤而失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于芯片封装的电极，以解决芯片在温度循环或温度冲击等热疲劳测试过程中被电极拉扯导致损伤的问题。

为实现以上目的，本发明提供一种芯片封装电极结构，包括：

第一导电层，该第一导电层具有第一热膨胀系数；以及

膨胀抑制层，至少部分地覆盖该第一导电层并用于抑制该第一导电层的膨胀，该膨胀抑制层具有第二膨胀系数并且该第二膨胀系数小于该第一热膨胀系数。

进一步，该第一膨胀系数的范围为12×10^-6-60×10^-6/℃。

进一步，该第二膨胀系数的范围为0-12×10^-6/℃。

进一步，该膨胀抑制层覆盖该导电层的整个上表面和/或下表面。

进一步，该膨胀抑制层覆盖该导电层的上表面的一部分和/或下表面的一部分。

进一步，该膨胀抑制层覆盖该导电层的上表面的周边和/或下表面的周边。

进一步，该膨胀抑制层覆盖该导电层的上表面的中心和四个角落，和/或覆盖下表面的中心和四个角落。

进一步，该第一导电层的材料为铜或含有铜的合金。

进一步，该膨胀抑制层的材料为金属化陶瓷、铁镍合金、钨或钼。

本发明还提供一种芯片封装结构，包括：

芯片；以及

一个或多个与该芯片连接的如上面所述的电极，其中芯片与该第一导电层连接。

本发明的芯片封装电极结构，具有第一导电层和膨胀抑制层，通过将膨胀系数低的膨胀抑制层覆盖膨胀系数低的第一导电层，可以抑制第一导电层在温度循环过程的膨胀速度，可以使整体的芯片封装电极结构具有与芯片匹配的膨胀系数，从而在温度循环或温度冲击等热疲劳试验过程中不会将芯片拉扯而导致芯片损伤。

附图说明

图1是本发明的实施例的芯片封装电极结构的剖面图。

图2是本发明的另一实施例的芯片封装电极结构的剖面图。

图3是本发明的某些实施例的芯片封装电极结构的俯视图。

图4是本发明的另一实施例的芯片封装电极结构的俯视图。

图5是本发明的某些实施例的芯片封装结构的剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的特征都使用相同的标号。

本文中提及的方位词“顶面”、“底面”、“上表面”、“下表面”等，仅参考附图的方向进行描述，是为了技术人员更好地了解本发明中的各个特征的位置关系，仅仅作为说明目的，而不能理解为对本发明的限制。

参见图1，在某些实施例中，本发明的芯片封装电极结构，包括：第一导电层102和膨胀抑制层104。该第一导电层102具有第一热膨胀系数。该膨胀抑制层104，至少部分地覆盖该第一导电层102，该膨胀抑制层具有第二膨胀系数并且该第二膨胀系数小于该第一热膨胀系数，用于抑制该第一导电层的膨胀。优选地，该膨胀抑制层覆盖在第一导电层的上表面。

本发明的芯片封装电极结构，具有第一导电层和膨胀抑制层，通过将膨胀系数低的膨胀抑制层覆盖膨胀系数低的第一导电层，可以抑制第一导电层在温度循环过程的膨胀速度，可以使整体的芯片封装电极结构具有与芯片匹配的膨胀系数，从而在温度循环过程中不会将芯片拉扯而导致芯片损伤。

在某些实施例中，第一导电层的第一膨胀系数的范围为12×10^-6-60×10^-6/℃。在某些实施例中，膨胀抑制层的第二膨胀系数的范围为0-12×10^-6/℃。