一种平衡DBC板上应力的方法及DBC板封装结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104124213104124213A(43)申请公布日2014.10.29(21)申请号201310157325.6(22)申请日2013.04.28(71)申请人无锡华润安盛科技有限公司地址214028江苏省无锡市国家高新技术产业开发区锡梅路55号(72)发明人魏元华刘晓明龚平吴俊杨文波(74)专利代理机构无锡互维知识产权代理有限公司32236代理人王爱伟(51)Int.Cl.H01L23/31(2006.01)H01L23/28(2006.01)H01L23/29(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称一种平衡DBC板上应力的方法及DBC板封装结构(57)摘要本发明公开了一种平衡DBC板上应力的方法及DBC板封装结构，贴覆于DBC板上的元器件包括芯片、配件以及金属假片，在根据设计布局贴覆所述芯片及配件后，DBC板上留有的闲置空间处贴覆所述金属假片，使DBC板上贴覆的元器件均匀分布，获得均匀的热应力。本发明运用金属假片对空闲区域的填充，均衡了DBC板受热产生的热应力，减少了DBC板的翘曲现象，同时赋予同一DBC板布局设计可适应生产多个产品的能力，降低了生产成本。CN104124213ACN10423ACN104124213A权利要求书1/1页1.一种平衡DBC板上应力的方法，其中在所述DBC板上安装有根据电路设计布局的元器件，该元器件包括若干个芯片和配件，其特征在于：在所述芯片及配件之间留有的闲置空间处安装金属假片。2.根据权利要求1所述的平衡DBC板上应力的方法，其特征在于：所述金属假片为锡膏片，该锡膏片在DBC板锡膏印刷工序时生成。3.根据权利要求1所述的平衡DBC板上应力的方法，其特征在于：所述金属假片为铜片，该铜片与所述芯片及配件一并贴覆于DBC板上。4.根据权利1所述的平衡DBC板上应力的方法，其特征在于：所述闲置空间通过现安装于DBC板上的所述元器件数量小于该DBC板原设计布局元器件数量而获得。5.根据权利1所述的平衡DBC板上应力的方法，其特征在于：所述闲置空间通过改变DBC板上原设计布局的元器件安装位置而获得。6.一种具有热平衡的DBC板封装结构，包括DBC板，在DBC板上贴覆有元器件，所述元器件包括若干个芯片和配件，其特征在于：还包括有至少一个金属假片，所述金属假片设置于相邻所述芯片或芯片与配件之间的闲置空间内。7.根据权利要求6所述的具有热平衡的DBC板封装结构，其特征在于：所述金属假片由锡膏片构成。8.根据权利要求6所述的具有热平衡的DBC板封装结构，其特征在于：所述金属假片由铜片构成。2CN104124213A说明书1/3页一种平衡DBC板上应力的方法及DBC板封装结构技术领域[0001]本发明涉及一种元器件贴装方法及封装结构，尤其涉及一种平衡DBC板上应力的方法及DBC板封装结构。背景技术[0002]在电力半导体模块的发展中，随着集成度的提高，体积减小，使得单位散热面积上的功耗增加，散热成为模块制造中的一个关键问题，而传统的模块结构（焊接式和压接式）已无法成功地解决散热问题。因此对处于散热底板和芯片之间的导热绝缘材料提出了新要求。目前，国内外电力电子行业所用此种材料一般是陶瓷-金属复合板结构，简称DBC板（DircetBondingCopper）。[0003]DBC板是铜-陶瓷直接结合在一起的复合材料，具有优良的电绝缘性和导热特性，在相同功率的电力半导体中，DBC板的焊接式模块，与普通焊接式模块相比，不仅体积小，重量轻，省部件，并且具有更好的热疲劳稳定性和更高的集成度，因此当前选用DBC板作为功率模块硅芯片的承载体是业内发展方向。[0004]功率模块主要是由两个或两个以上的电力半导体芯片按一定的电路结构相联结，用RTV（硅橡胶）、弹性硅凝胶、环氧树脂等保护材料，密封在一个绝缘的外壳内，并且与导热底板相绝缘而成的。半导体芯片需要通过锡膏贴片于底板上，并由回流焊工艺实现表面半导体芯片焊端与底板上的焊盘电气连接。芯片贴装在覆铜基板（DBC）上形成电路并散热，由于芯片与DBC的热膨胀系数存在差异，在高温回流过程中，不均匀的热应力将导致DBC发生变形，影响产品的装配且可能损伤芯片，造成可靠性失效。[0005]如图1所示，芯片11分布基本均匀，因此热应力相对分散，对DBC板12变形影响不大。见图2所示，芯片11分布较图1所示，芯片11数量较少，DBC板12闲置空间13较大，在回流焊接时热应力分布不均，造成DBC板12翘曲，形成产品的不良性能。这种情况发生于，在相同布局设计的DBC板12上，减少芯片11或其它配件的个数可实现另一种功能，那么生产厂家便套用原