[实用新型]一种用于功率半导体器件封装的无重熔高温高压注塑模具

说明书

本实用新型涉及一种用于功率半导体器件封装的无重熔高温高压注塑模具，包括移动模部件和固定模部件，移动模部件包括依次设置的上模板、热流道板和温度调节板，移动模部件设有贯穿上模板和热流道板的主流道，热流道板中设有第一温度传感器；固定模组件包括下模和设置在下模中的型腔模板，型腔模板中设有型腔，型腔中设有型腔冷却器，型腔的侧壁中设有压力传感器和第二温度传感器；第一温度传感器、压力传感器和第二温度传感器均与模控系统连接。与现有技术相比，本实用新型协同亚毫秒级响应速度温度及压力传感控制技术，实现具有三维靶向控制特性的温度、压力和再结晶速度及防重熔系统，实现对第三代半导体芯片异质结构嵌入部件的可靠封装。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件热塑型材料封装模具，尤其是涉及一种用于功率半导体器件封装的无重熔高温高压注塑模具。

背景技术

目前，由于半导体芯片材料由第一代向第三代宽禁带材料的升级，现有的以热固型塑封材料(以EMC为主)和注压成型(传递模塑成型)封装工艺制造的器件，因材料和工艺固有特性的限制，已无法发挥第三代宽禁带材料芯片175℃以上工作结温的优良特性，进而限制了第三代半导体器件性价比优势的拓展。然而热塑型塑封材料(LCP、PI、改性PA)优良的综合特性完全可以满足第三代半导体芯片高工作结温的电热特性，但根本无法通过注压成型(传递模塑成型)工艺及装备实现封装制程，即无法完成从芯片到具备实际工程意义的器件转化。

热塑型塑封材料成型的关键工艺参数，诸如温度、压力、流动性等相对于热固型塑封材料有很大的差异性，仅注塑成型熔融体温度就远高于目前使用的芯片固晶层材料的熔融温度，然而芯片固晶层材料的熔融温度远低于注塑成型熔融体温度。那么在高温高压的封装环境中，芯片固晶层材料不可避免的会发生重熔现象。固晶层材料重熔会产生以下问题：

1、固晶层材料的金相组织会变化严重影响其固有的电热特性；

2、在重熔状态下固晶层材料会与熔融状态的塑封材料产生的挥发性气体反应，形成微气孔破坏了固晶层的导热性能；

3、在高压注塑条件下，会发生芯片位置漂移，导致电极邦定引线开路，使器件失效。

由此可见，避免固晶层材料重熔是成功实现热塑型材料封装制程，保障最终器件制品有效可靠性的关键所在。

由于目前热塑型材料的注塑模具均应用于同质结构嵌入件的封装，对注塑熔融体之成型温度和压力等工艺参数范围要求相对宽泛，而对型腔内的局域成型温度和压力等工艺参数没有靶向性控制的要求，因此无法实现对具有高可靠性要求的半导体芯片器件等多异质结构嵌入件的封装。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于功率半导体器件封装的无重熔高温高压注塑模具。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于功率半导体器件封装的无重熔高温高压注塑模具，包括移动模部件和固定模部件，所述移动模部件包括依次设置的上模板、热流道板和温度调节板，所述移动模部件设有贯穿上模板和热流道板的主流道，所述热流道板中设有第一温度传感器；

所述固定模组件包括下模和设置在下模中的型腔模板，所述型腔模板中设有型腔，所述型腔中设有型腔冷却器，所述型腔的侧壁设有压力传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器、压力传感器和第二温度传感器均与模控系统连接。

优选的，所述型腔的底部设有型腔热屏蔽层。

优选的，所述型腔模板中设有与型腔相连的瞬间冷却器。

优选的，所述瞬间冷却器之处设有高敏温度传感器。

优选的，所述瞬间冷却器与型腔的底部连接。