[发明专利]一种功率半导体模块封装结构及封装方法

权利要求书

1.一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其中，功率半导体模块封装结构，包括金属底板、基层、功率半导体芯片和金属绑定线；其特征在于：所述基层包括导热绝缘树脂薄膜和金属电路层，其中，金属电路层设置于导热绝缘树脂薄膜的上表面，导热绝缘树脂薄膜的下表面设置于金属底板上表面，功率半导体芯片设置于金属电路层上表面；金属绑定线的一端与功率半导体芯片上表面相连接，金属绑定线的另一端与基层中金属电路层的上表面相连接；或者金属绑定线的两端分别连接基层中金属电路层不同区域的上表面；其特征在于，包括如下步骤：

步骤A1.采用预选加工工艺，单独获得所述金属电路层，且金属电路层中各间隙的两侧均为竖直面或者斜面，然后进入步骤A2；

步骤A2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层压接于所述导热绝缘树脂薄膜上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤A3；

步骤A3.针对金属电路层中的各间隙，分别灌入可固化绝缘材料，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度高于金属电路层上表面，然后进入步骤A4；

步骤A4.采用研磨方法，去除高于金属电路层上表面的可固化绝缘材料，然后进入步骤A5；

步骤A5.采用压机以预设第二压力、第二温度，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤A6；

步骤A6.采用压机将导热绝缘树脂薄膜下表面压接于所述金属底板上表面，然后将功率半导体芯片设置于金属电路层上表面，并连接金属绑定线。

2.根据权利要求1所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于：所述可固化绝缘材料为环氧树脂；

所述步骤A1中，采用腐蚀工艺或冲压工艺，单独获得所述金属电路层；

所述步骤A5中，采用压机以预设第二压力、第二温度，在真空环境下，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接。

3.根据权利要求1所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于：所述导热绝缘树脂薄膜中包含氮化硼填充物、或氮化铝填充物，或其它提高导热系数的填充物。

4.一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其中，功率半导体模块封装结构，包括金属底板、基层、功率半导体芯片和金属绑定线；其特征在于：所述基层包括导热绝缘树脂薄膜和金属电路层，其中，金属电路层设置于导热绝缘树脂薄膜的上表面，导热绝缘树脂薄膜的下表面设置于金属底板上表面，功率半导体芯片设置于金属电路层上表面；金属绑定线的一端与功率半导体芯片上表面相连接，金属绑定线的另一端与基层中金属电路层的上表面相连接；或者金属绑定线的两端分别连接基层中金属电路层不同区域的上表面；其特征在于，包括如下步骤：

步骤B1.采用预选加工工艺，单独获得所述金属电路层，且金属电路层中各间隙开口位置两侧之间的间距小于间隙底部两侧之间的间距，然后进入步骤B2；

步骤B2.以预设第一压力、第一温度，将金属电路层压接于所述导热绝缘树脂薄膜上表面，且第一温度低于导热绝缘树脂薄膜的玻璃转化温度点，然后进入步骤B3；

步骤B3.针对金属电路层中的各间隙，分别灌入可固化绝缘材料，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度低于金属电路层上表面，然后进入步骤B4；

步骤B4.采用压机以预设第二压力、第二温度，针对金属电路层上表面进行竖直向下方向的下压，实现金属电路层与导热绝缘树脂薄膜的压接，并排除导热绝缘树脂薄膜中的气泡，其中，第二压力大于第一压力，第二温度大于第一温度，然后进入步骤B5；

步骤B5.采用压机将导热绝缘树脂薄膜下表面压接于所述金属底板上表面，然后将功率半导体芯片设置于金属电路层上表面，并连接金属绑定线。

5.根据权利要求4所述一种针对功率半导体模块封装结构的封装方法，其特征在于，所述步骤B1中，金属电路层中各间隙开口位置的两侧面上、均存在向内侧方向的延长部；所述步骤B3中，金属电路层各间隙中、可固化绝缘材料的灌入高度高于间隙开口位置延长部的下表面，且低于金属电路层上表面。