[发明专利]非焊接结构半导体模块及制作方法

摘要

本发明公开了一种非焊接结构半导体模块及制作方法，半导体模块包括依次叠放的上模格栅板、固定格栅板、半导体元件和下模格栅板，所述半导体元件嵌设于固定格栅板的格栅孔内，在上、下模格栅板的通孔内热喷涂有与半导体元件端面熔融固接的金属粉末层，并分别形成上导流片和下导流片，本发明利用固定格栅板排列半导体元件，并在固定格栅板两侧设置上、下模格栅板，将金属粉末喷入形成与半导体元件端面熔融的金属粉末层，根本去除了传统金属导流片及焊锡材料，有效防止了因焊料高温老化而引起的模块失效，简化了制作工艺，降低了对环境的污染，提高了模块热传导效率。

主权项

一种非焊接结构半导体模块的制作方法，其步骤如下：1)先将板材按工艺要求切割，制成上模格栅板、下模格栅板和固定格栅板；2)在固定格栅板上切割出排列均匀且与半导体元件截面相吻合并可容纳半导体元件的格栅孔，在上模格栅板上切割出与固定格栅板格栅孔一一对应的通孔，其中上模格栅板的相邻两个通孔连通形成多个槽体，槽体可容置导流粉末形成上导流片，在下模格栅板上切割出与固定格栅板格栅孔一一对应的通孔，其中下模格栅板的相邻两个通孔连通形成多个槽体，槽体可容置金属粉末形成下导流片；3)将P型半导体元件和N型半导体元件分别嵌入固定格栅板相应格栅孔内，并使半导体元件的端面平齐；4)将上模格栅板平铺粘贴在固定格栅板的上表面，并使上模格栅板的通孔对应固定格栅板的格栅孔，将下模格栅板平铺粘贴在固定格栅板的下表面，并使下模格栅板的通孔对应固定格栅板的格栅孔；5)在上模格栅板外侧表面热喷涂金属粉末，使金属粉末受热熔融堆填在上模格栅板的通孔内并与固定格栅板格栅孔内的半导体元件上端面熔接固定，熔融的金属粉末在上模格栅板外侧表面形成整体的致密金属粉末层；6)继续在下模格栅板外侧表面热喷涂同样的金属粉末，使金属粉末受热熔融堆填在下模格栅板的通孔内并与半导体元件下端面熔接固定，熔融的导流粉末在下模格栅板外侧表面形成整体的致密金属粉末层；7)冷却已热喷涂金属粉末的半导体模块；8)对半导体模块一侧表面进行铣削加工，除去突出上模格栅板外侧表面且连成一体的金属粉末层，使上模格栅板外侧表面平整且露出其内的通孔结构，通孔内的金属粉末层形成多片连接P型半导体元件和N型半导体元件且相互间隔的上导流片；9)继续，对半导体模块另一侧表面进行铣削加工，除去突出下模格栅板外侧表面连成一体的金属粉末层，使下模格栅板外侧表面平整且露出其内的通孔结构，通孔内的金属粉末层形成多片连接P型半导体元件和N型半导体元件且相互间隔的下导流片，完成非焊接结构半导体模块的制作。