[发明专利]一种功率器件覆铜陶瓷衬板结构及其封装方法

说明书

本发明公开了一种功率器件覆铜陶瓷衬板结构及其封装方法，包括两块覆铜陶瓷衬板，所述覆铜陶瓷衬板包括：氧化铝陶瓷层，所述氧化铝陶瓷层的边缘位置沿线型设置有多个邮票孔，正面覆铜金属层，所述正面覆铜金属层通过刻蚀形成电路图形，背面覆铜金属层，所述正面覆铜金属层及背面覆铜金属层与氧化铝陶瓷层通过直接结合的方式连接；两块覆铜陶瓷衬板中的氧化铝陶瓷层通过邮票孔连接在一起，组成第一覆铜陶瓷衬板封装体；本发明提高了功率器件的封装效率，减少生产过程中的半成品，实现在半成品阶段多种覆铜陶瓷衬板的同时封装。

技术领域

本发明涉及一种功率器件覆铜陶瓷衬板结构及其封装方法，属于功率器件封装技术领域。

背景技术

功率半导体器件是柔性交直流输电、新能源发电、电能质量治理等领域的核心器件，目前已在相关行业得到广泛应用。大功率半导体器件通常是由芯片、覆铜陶瓷衬板、铜或者复合材料基板、壳体等主要部分组成。一方面，为了满足对功率器件大功率容量的需求，其封装结构通常是在一个基板上并联多个相同覆铜陶瓷衬板的方式，实现大电流容量的输出。另一方面，为了实现功率器件的某种特定电路拓扑结构，需要在一个基板上并联多个尺寸相同但覆铜层图形不同的覆铜陶瓷衬板。

目前关于功率器件的封装工艺中，常用封装工序流程主要包括：先在半成品封装阶段将芯片分别焊接到不同覆铜陶瓷衬板表面，完成一次焊接；在产成品封装阶段再将多个相同或者不同的覆铜陶瓷衬板焊接到一个基板上，完成二次焊接。

目前的封装工艺流程中，半成品封装阶段两种及以上类型的覆铜陶瓷衬板分批加工，待所有覆铜陶瓷衬板都完成加工并配套齐全后再进行成品封装，通常会存在较多的等料时间，造成半成品积压，生产效率较低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种功率器件覆铜陶瓷衬板结构及其封装方法，提高了功率器件的封装效率，减少生产过程中的半成品，实现在半成品阶段多种覆铜陶瓷衬板的同时封装。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种功率器件覆铜陶瓷衬板结构，包括：两块覆铜陶瓷衬板，所述覆铜陶瓷衬板包括：

氧化铝陶瓷层，所述氧化铝陶瓷层的边缘位置沿线型设置有多个邮票孔，

正面覆铜金属层，所述正面覆铜金属层通过刻蚀形成电路图形，

背面覆铜金属层，

所述正面覆铜金属层及背面覆铜金属层与氧化铝陶瓷层通过直接结合的方式连接；

两块覆铜陶瓷衬板中的氧化铝陶瓷层通过邮票孔连接在一起，组成第一覆铜陶瓷衬板封装体。

进一步的，所述氧化铝陶瓷层为高导热氧化铝，厚度范围0.25mm～0.45mm。

进一步的，所述正面覆铜金属层的厚度为0.25mm～0.35mm。

进一步的，所述背面覆铜金属层厚度为0.25～0.35mm，且所述背面金属覆铜金属层的厚度小于等于正面覆铜金属层的厚度。

进一步的，多个所述邮票孔的直径均为0.5mm～1.0mm，邮票孔之间的间距为2.0mm～2.5mm。

进一步的，两块所述覆铜陶瓷衬板的尺寸相同，正面覆铜金属层的图形不同或者相同。

第二方面，本发明提供一种根据上述任一项所述的功率器件覆铜陶瓷衬板的封装方法，包括：一次焊接和二次焊接两个步骤，其中，

所述一次焊接包括：将一次焊接焊片、芯片一次贴装在第一覆铜陶瓷衬板封装体的正面，经过真空回流炉将芯片和第一覆铜陶瓷衬板封装体焊接在一起，形成第二覆铜陶瓷衬板封装体；