[发明专利]基于三层DBC基板的碳化硅器件封装结构及制造方法

摘要

本发明公开了一种基于三层DBC基板的碳化硅功率器件封装结构及制造方法，该封装结构包含三层图形化的DBC基板形成上中下结构，两层纳米银焊膏，纵向碳化硅功率芯片及耐高温填料；通过DBC基板的图形化及纳米银焊膏的连接实现芯片电极无引线引出，增加了互连面积，缩短了连接距离，减小了附加电阻及电感，且引出电极在不同平面，DBC图形设计使得中间层的厚度不影响绝缘性能；同时，本封装结构的中间层作为散热通道，可将上层DBC的热量传导到下层DBC，增加了散热渠道，不增加散热板的情况下，芯片产生的热量也可通过上下两面散失；与其他封装形式相比，本发明结构简单，原材料充足，可操作性强，且具有较普遍的适用性。

主权项

1.基于三层DBC基板的碳化硅器件封装结构，包括三层图形化的DBC基板和封装在DBC基板之间的碳化硅功率芯片（6），所述三层图形化的DBC基板包括顶层DBC基板（1）、底层DBC基板（4）和中间层DBC基板（5），其特征在于：所述顶层DBC基板（1）从上至下包括顶层DBC基板上铜层（1.1）、顶层DBC基板陶瓷层（1.2）和顶层DBC基板下铜层（1.3）；所述底层DBC基板（4）从上至下包括底层DBC基板上铜层（4.1）、底层DBC基板陶瓷层（4.2）和底层DBC基板下铜层（4.3）；所述顶层DBC基板下铜层（1.3）、底层DBC基板上铜层（4.1）均为图形化铜层；所述中间层DBC基板（5）从上至下包括中间层DBC基板上铜层（5.3）、中间层DBC基板陶瓷层（5.2）和中间层DBC基板下铜层（5.1）；所述中间层DBC基板上铜层（5.3）、中间层DBC基板下铜层（5.1）均为图形化铜层；所述底层DBC基板上铜层（4.1）的图形化设计包括至少间隔开的两部分，一部分为芯片贴装区域，该部分芯片贴装区域上设置有芯片背面电极和芯片背面电极连接端，其他部分为中间层DBC基板（5）的贴装区域；所述顶层DBC基板下铜层（1.3）的图形化设计包含芯片正面电极、芯片正面电极连接端；所述中间层DBC基板上铜层（5.3）的图形化设计包含支撑区域及芯片正面电极引出端；所述中间层DBC基板下铜层（5.1）的图形化设计包括支撑区域及芯片背面电极引出端；所述碳化硅功率芯片（6）为纵向结构芯片，碳化硅功率芯片（6）、底层DBC基板上铜层、顶层DBC基板下铜层之间通过纳米银焊膏（2，3）连接；所述碳化硅功率芯片（6）与底层DBC基板上铜层（4.1）、顶层DBC基板下铜层（1.3）、中间层DBC基板（5）之间的间隔区域均填充有耐高温填料（7）。