[发明专利]一种大功率集成电路半导体或模块的主动调温封装方法

说明书

本发明提供一种大功率集成电路半导体或模块的主动降温设计封装方法。通过大功率发热量大的晶圆放置在含有高导热性能的复合封装外壳或框架上，该复合封装外壳或框架含有半导体制冷片，此方法可以降低大功率半导体集成电路或模块的工作温度的,提高产品的可靠性。

技术领域

本发明属于集成电路半导体封装领域，一种大功率集成电路半导体或模块的主动调温封装方法。

背景技术

目前传统的功率半导体或模块封装，比如整流桥，IGBT模块等，封装采用单一的金属外壳充当散热器或支架散热，因成品产品体积和金属比热容两大因素限制，成品封装体自身的PD耗散功率无法最大化，对于一些大功率高发热的晶圆因封装耗散功率限制而无法充分利用其电气性能，只能降额使用或外加更大的散热体甚至散热风扇，浪费了晶圆，并增加了使用成本，也增大了产品体积，降低了产品的性能，并且因为散热风扇的引入，降低了产品的可靠使用寿命；同时在一些高温或低温环境中，因环境温度超过了晶圆的工作范围，导致产品无法可靠工作。

发明内容

针对现有封装中的的缺陷，提供一种大功率集成电路半导体或模块的主动调温封装方法，通过此方法可以增加产品封装外壳的主动调温能力，提高了产品的使用性能和增加了可靠性，延长产品寿命。

第一方面， 一种大功率集成电路半导体或模块的主动调温封装方法，大功率发热量大的晶圆放置在含有高导热性能的复合封装外壳或框架上，该复合封装外壳或框架含有半导体制冷片。

优选地，半导体制冷片的两个电极引出构成封装成品的两个主动调温控制引脚。

优选地，通过在这主动调温控制引脚上加极性不同的电压，并控制输入不同的输入电压或电流，利用半导体制冷和加热可实现对产品的温度调节。

第二方面，该复合封装外壳相对于成品是全部包裹或部分包裹表现形式，封装外壳外部是高散热性和高热传导性能的材料外壳。

优选地，该封装外壳可以是将晶圆和封装框架先固定，再将固定了晶圆的封装框架固定在半导体制冷片上面。

优选地，该封装外壳也可以是直接用半导体制冷片来制作，利用半导体制冷片的外部进行局部金属化，制成固定晶圆的框架和模块中各元件间的连接电路，然后直接将晶圆固定在半导体制冷片的晶圆固定框架上。

优选地，该半导体制冷片的另一非晶圆固定端侧可直接构成封装的最外层，也可再和金属框架复合在一起，金属框架做最外层，可加强调温能力和增强封装结构强度。

第三方面,因半导体制冷片也是温差发电片，利用产品工作时在半导体制冷片两端构成温差发电，调温引脚改为不输入电压，而改为输出电压从而可给外部其他负载供电.

附图说明：

图1为大功率集成电路半导体或模块的主动调温封装方法示例

注释：1.半导体制冷片2.晶圆

3.半导体制冷片电极 4.半导体制冷片电极

5.金属框架（视需要添加，有的场合不需要）

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和 “包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。