[发明专利]具有均温功能的半导体封装结构及其封装方法

权利要求书

1.一种具有均温功能的半导体封装结构，包括塑封料包裹层、框架基岛、框架管脚、金属引线和芯片；框架基岛由上壳板、下壳板、吸液芯和粉柱组成；芯片焊接在框架基岛上，通过金属引线与框架管脚相连；框架基岛总体上被包裹在塑封料包裹层中，框架基岛的底面与框架管脚外露于塑封料包裹层；其特征在于：在塑封料包裹层的上表面形成微沟槽；上壳板、下壳板、吸液芯和粉柱采用均温板制备。

2.如权利要求1所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述塑封料包裹层采用填充型高导热环氧树脂复合材料制备。

3.如权利要求2所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述填充型高导热环氧树脂复合材料中填充有高导热填料，高导热填料为氧化物填料或/和氮化物填料。

4.如权利要求3所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述氧化物填料为Al2O3、SiO2、ZnO中的一种或两种以上，所氮化物填料为BN、AlN、Si3N4中的一种或两种以上。

5.如权利要求3所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述高导热填料的体积为高导热环氧树脂复合材料的5.9～6.1％。

6.如权利要求3所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：按质量份，所述高导热填料由三份氧化物填料和一份氮化物填料组成，在氧化物填料中，Al2O3、SiO2、ZnO的质量比为3：2：1，在氮化物填料中，BN、AlN、Si3N4的质量比为2：1：1。

7.如权利要求1所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述框架管脚的数量为三条，所述芯片的下表面采用回流焊焊接在所述上壳板上，所述芯片的上表面通过金属引线与位于两侧的框架管脚相连。

8.如权利要求1所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述吸液芯采用多层丝网烧结，并与所述粉柱装配在一起；或者，所述吸液芯采用铜粉烧结，并与所述粉柱烧结在一起。

9.如权利要求1至8任一项所述的具有均温功能的半导体封装结构，其特征在于：所述吸液芯与所述上壳板烧结在一起。

10.一种具有均温功能的半导体封装结构的封装方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1，框架基岛的制备：采用蚀刻方法制备上壳板和下壳板；采用高温烧结多层丝网或者铜粉的方法制备吸液芯；高温烧结铜粉制备粉柱；吸液芯烧结时与框架基岛的上壳板烧结一体；采用模具装配制备框架基岛的各均温板并钎焊，在蒸汽腔内注入液体工质，抽真空得到框架基岛；

步骤2，填充型高导热环氧树脂复合材料的制备：采用真空辅助自组装技术，将热导率大，绝缘性能优良的氧化物填料或/和氮化物填料的一种或两种以上的填料填入环氧树脂中并混合均匀；

步骤3，粘接芯片：在框架基岛上点涂焊料，再把待封装的芯片放置在焊料上面，然后通过回流焊把芯片焊接在上壳板的上表面；

步骤4，引线互联：利用金属引线把芯片的顶部与框架管脚连接起来，形成电路通路；

步骤5，电路互联测试：通过电路互联测试保证半导体器件工作正常，剔除不合格品；

步骤6，塑封成品：将填充型高导热环氧树脂复合材料放入注塑机，注射出塑封料，将芯片、框架基岛和引线封装保护，形成塑封料包裹层，并使用其表面带有微沟槽的模具在塑封料包裹层的上表面形成微沟槽；

步骤7，剔除溢胶，亦即采用高压水喷淋和化学软化的方法，祛除塑封成品表面的溢胶。