[发明专利]一种将功率器件与热沉柔性结合的结构及方法

说明书

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种将功率器件与热沉柔性结合的结构及方法，所述功率器件的下方贴合有功率器件金属层，所述器件金属层的下方贴合有热沉，所述热沉为带孔结构的热沉，其下方贴合有热沉金属层，所述热沉金属层的下方贴合有金属膜。本发明涉及到的利用电镀工艺将功率器件与热沉结合的方法简单易行，方便可靠，另外本过程不会对器件产生影响，不会破坏材料结构特性，并且不经过传统工艺的高温过程，具有很好的工艺兼容性。本发明不需要蒸镀厚的金层，降低了生产成本。本发明提供的方法应用范围广，可适用于大功率的电力电子器件，如大功率三极管、大功率场效应管，适用于大功率激光器等半导体器件。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种将功率器件与热沉柔性结合的结构及方法。

背景技术

随着半导体生产和制造技术的进步，半导体的应用领域越来越广泛，而且对于半导体的性能的要求也越来越高。半导体材料在光电领域都有很大的应用，它是电力电子器件的基石；半导体激光器由于具有很多的优点，其生产和制造也是一个很热门的领域，电力电子器件是电力电子技术的重要基础，器件的性能对整个电力电子装置的各项技术指标和性能有着重要的影响。而目前电力电子器件面临着很大的挑战，要求其具有更高效率、更高功率密度和在高温环境下可靠工作，这就需要为其提供一个良好的散热以保障器件在高温下的工作性能。

目前半导体激光器的应用范围不断地推广，已经应用在了光通讯和传感领域，而且对于大功率激光器的需求日益明显，其应用领域也越来越广，主要用于军事和工业领域。大功率激光器的正常运作离不开一个稳定的工作环境，而稳定温度是重中之重，所以，大功率激光器需要良好的散热条件。

目前散热的方法有很多，但是几乎所有的功率器件需要首先与散热片进行结合，以保证器件能够较为稳定的运行。目前将器件与散热片结合的主流方式是通过金锡焊接的方式，这种方式已经比较成熟，但是成本昂贵，需要很厚的金层，而且在焊接的过程中需要经过高温加压过程，难免会对器件的性能有些损伤。

为此，本申请设计了一种将功率器件与热沉柔性结合的结构及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中高成本焊接热沉的不足，提出了一种将功率器件与热沉柔性结合的结构及方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种将功率器件与热沉柔性结合的结构，包括功率器件和热沉，其特征在于：

所述功率器件的下方贴合有功率器件金属层，所述器件金属层的下方贴合有热沉，所述热沉为带孔结构的热沉，其下方贴合有热沉金属层，所述热沉金属层的下方贴合有金属膜。

进一步的，为了更好的实现本发明，所述热沉的孔结构为完全通透，即贯穿热沉，且不限制孔的形状，包括但不仅限于圆形，方形等形状。

进一步的，为了更好的实现本发明，所述金属膜的制备方法包括但不仅限于电镀技术等其他制备金属膜的技术，金属膜包括但不仅限于电镀铜膜，电镀铬膜等金属膜。

进一步的，为了更好的实现本发明，所述热沉金属层和功率器件金属层为导电率良好的金属层，包括但不仅限于金层，铝层等其他金属层或者多层金属层或者合金金属层。

进一步的，为了更好的实现本发明，所述热沉包括但不仅限于铜热沉等金属热沉，包括但不仅限于碳化硅、铝氮陶瓷基片等非金属热沉。

进一步的，为了更好的实现本发明，所述功率器件包括但不仅限于适用于大功率的电力电子器件、大功率激光器、大功率LED等。

进一步的，为了更好的实现本发明，所述的热沉金属层和功率器件金属层的厚度不做具体规定，所述金属膜的厚度可以通过控制电镀时间和改变电流而控制，其厚度不做具体规定。

基于上述的将功率器件与热沉柔性结合的结构，其结合方法具体为：

1.将制备好还没进行封装的功率器件清洁干净；