一种铜片及粘片结构的制作方法 专利技术说明

电气元件制品的制造及其应用技术1.本发明涉及半导体功率器件封装制造领域，特别涉及一种铜片及粘片结构。背景技术：2.现有半导体功率器件的键合丝，一般为金线、铜线、铝线，金线传导效率好但成本较高；铜线易氧化，有弹坑和拉力不良风险，线径达到18um会存在较大缺陷；铝线线径较粗，弧高较难控制，导电率和导热率较差。键合丝工艺在大功率的条件下散热较差器件发热严重，极大的影响器件可靠性。使用键合丝工艺生产制造，通常需要键合多根焊线，导致键合丝生产过程中每小时的产出数量（unit per hour，uph）较低。器件顶部没有散热片，没有散热功能，导致较大功率器件达不到散热要求，器件安装适配场景较少。技术实现要素：3.本发明实施例提供一种铜片，可以解决现有技术中存在上述问题。4.本发明实施例提供一种铜片，包括：散热片，底面上设有s极第一连接部和s极第二连接部；s极拾取部，设于散热片顶部一端，s极拾取部与散热片之间设有一台阶4；g极拾取部，与s极拾取部的一侧通过连接部连接，g极拾取部一端设有g极连接部，g极连接部底面设有凸起的芯片连接面，g极拾取部的与g极连接部相对的另一端设有框架g极连接部9。5.进一步，s极第一连接部和s极第二连接部包括两个高度相同的矩形凸台，两个矩形凸台之间设有一槽，每个矩形凸台底部四周设有倒角。6.进一步，散热片远离s极拾取部的一侧面的两端分别设有第一圆角和第二圆角。7.进一步，s极拾取部远离散热片一侧面设有一半腰形通孔；s极拾取部顶面设置一平面。8.进一步，s极拾取部与连接部相对的一侧通过第一连筋与铜片边框固定连接。9.进一步，g极拾取部与连接部相对的一侧通过第二连筋与铜片边框固定连接；g极拾取部顶面设置一平面。10.进一步，g极连接部底面的凸起的芯片连接面面积根据芯片g极面积大小设置。11.进一步，散热片与s极拾取部之间的台阶的位置根据散热片的面积大小设置。12.进一步，连接部包括一窄连筋，窄连筋与g极拾取部和s极拾取部厚度相同。13.进一步，在s极拾取部的远离台阶的端头设置框架连接部第一圆角和框架连接部第二圆角。14.本发明还提供一种粘片结构，粘片结构中包括如前所述的铜片，粘片结构中还包括芯片、框架；芯片s极区域通过锡膏和s极第一连接部、s极第二连接部相连；s极第一连接部、s极第二连接部和散热片底部连接；散热片和s极拾取部连接；s极拾取部下表面的框架连接面通过锡膏和框架的s极管脚连接；芯片g极区域通过锡膏和芯片连接面连接；芯片连接面与芯片g极连接部连接；g极连接部与g极拾取部连接；g极拾取部与框架g极连接部连接，框架g极连接部下表面通过锡膏和框架的g极连接。15.本发明实施例提供一种铜片及粘片结构，与现有技术相比，其有益效果如下：本发明通过特有的铜片的s极散热片位置结构，可以实现器件顶部散热，并且可以对器件顶部散热面积进行调整，从而适配满足较高条件的散热和不同的散热要求，增加器件安装适配场景；通过clip铜片键合方式，使器件过流能力提高，内阻降低，提高器件的电性参数和可靠性；通过s极和g极全部使用铜片结构（全clip铜片），极大的提高产品生产制造uph值，节省时间成本。附图说明16.图1为本发明实施例提供的一种铜片的正面结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种铜片的背面结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种铜片在pdfn5*6封装类型产品中研磨前后内部结构示意图，其中，图3（a）表示产品塑封完成后研磨前的内部结构示意图，图3（b）表示产品塑封完成后研磨后的内部结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种铜片在pdfn5*6封装类型产品中的研磨前后外观示意图；图5为本发明实施例提供的一种铜片的粘片结构的示意图。具体实施方式17.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。19.本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。在实际中的电路或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行（例如并行处理器或者多线程处理的环境）。20.图1为本发明实施例提供的一种铜片的正面结构示意图。21.如图1所示，一种铜片，包括：散热片1，底面上设有s极第一连接部2-1和s极第二连接部2-2；s极拾取部10，设于散热片1顶部一端，s极拾取部10与散热片1之间设有一台阶4；g极拾取部16，与s极拾取部10的一侧通过连接部7连接，g极拾取部16一端设有g极连接部6，g极连接部6底面设有凸起的芯片连接面14，g极拾取部16的与g极连接部6相对的另一端设有框架g极连接部9。22.在本发明提供的实施例中，铜片外形结构包含s极铜片和g极铜片两部分。s极包括：铜片散热片1，散热片1一端下表面设置两块突起s极第一连接部2-1和s极第二连接部2-2，作为芯片连接部与芯片s极连接，散热片1另一端设置向下台阶4，台阶4作为s极铜片与框架连接部分，在台台阶4右侧连接g极铜片部分；g极铜片包括：g极连接部6与芯片g极连接，g极拾取部16和框架g极连接部6，g极连接部6底面设有凸起的芯片连接面14，g极拾取部16与g极连接部6相对的另一端设有框架g极连接部9。23.图2为本发明实施例提供的一种铜片的背面结构示意图。24.如图2所示，g极连接部6底面设有凸起的芯片连接面14，框架连接面15设置在s极拾取部10背面，s极第一连接部2-1，s极第一连接部2-1设置在顶部散热片的下表面，s极第一连接部2-1一面与散热片连接，另一面通过锡膏和芯片连接；s极第二连接部2-2，s极第二连接部2-2设置在顶部散热片的下表面，s极第二连接部2-2一面与散热片连接，另一面通过锡膏和芯片连接。25.图3为本发明实施例提供的一种铜片在pdfn5*6封装类型产品中的研磨前后内部结构示意图。26.图4为本发明实施例提供的一种铜片在pdfn5*6封装类型产品中的研磨前后外观示意图。27.如图3和图4所示，产品塑封完成后通过研磨工艺，把产品上表面进行研磨，直到研磨露出铜片散热片1，通过器件底部和顶部双面对器件进行散热。得到更好的散热效果，提供更好的可靠性。28.综上，s极拾取部10，设置为一个平面，生产过程中，此位置可以提供拾取铜片的区域，吸嘴吸附此位置提供吸力，拾取铜片进行粘片；g极拾取部16同时设置为一个平面，生产过程中，此位置可以提供拾取铜片的区域，吸嘴吸附此位置提供吸力，拾取铜片进行粘片；s极铜片部分和g极铜片部分通过连接部7连接，提供全clip铜片结构，在生产过程中，粘片设备首先对铜片进行冲切，切除连接部7，使s极铜片部分和g极铜片分离成两部分，设备吸嘴同时吸取s极铜片部分和g极铜片部分进行粘片，可以极大的提高uph，节省时间成本；芯片g极连接部6，向下突起，设置芯片连接面14，此处可以根据芯片g极面积自行调整，也可设置为一个凸点，通过锡膏与芯片连接；通过铜片代替键合丝的工艺，s极铜片和g极铜片粘片，由于s极和g极铜片较大的截面积，可以给器件提供较好的通流能力，更小的内阻。29.在一种可能的实施方式中，s极第一连接部2-1和s极第二连接部2-2包括两个高度相同的矩形凸台，两个矩形凸台之间设有一槽3，每个矩形凸台底部四周设有倒角。30.在本发明提供的实施例中，在顶部散热片1上设置芯片s极第一连接部2-1和芯片s极第二连接部2-2，芯片s极第一连接部2-1和芯片s极第二连接部2-2在芯片连接平面四周倒圆角，保证与芯片接触面光滑，芯片不受机械损伤。31.在一种可能的实施方式中，散热片1远离s极拾取部10的一侧面的两端分别设有第一圆角5-1和第二圆角5-2。32.在本发明提供的实施例中，散热片1顶部末端设置散热片第一圆角5-1和散热片第二圆角5-2，在顶部散热片1上设置散热片第一圆角5-1和散热片第二圆角5-2，圆角可以便于铜片生产制造。同时圆角体现在顶部散热片位置，产品外形更加美观。33.在一种可能的实施方式中，s极拾取部10远离散热片1一侧面设有一半腰形通孔11；s极拾取部10顶面设置一平面。34.在本发明提供的实施例中，在s极拾取部10端头居中位置设置一个半腰形通孔11，在腰形孔位置设置腰孔第一圆角12-1和腰孔第二圆角12-2，在s极拾取部设置一个半腰形通孔11，在生产过程中，铜片容易发生漂移，设置半腰形通孔后，在粘片过程中锡膏腰形孔可以减少飘移产生。35.在一种可能的实施方式中，s极拾取部10与连接部7相对的一侧通过第一连筋8-2与铜片边框固定连接。36.在本发明提供的实施例中，第一连筋8-2设置在铜片拾取区域左侧，通过第一连筋8-2与铜片边框相连。37.在一种可能的实施方式中，g极拾取部16与连接部7相对的一侧通过第二连筋8-1与铜片边框固定连接，g极拾取部16顶面设置一平面。38.在本发明提供的实施例中，第二连筋8-1设置在g极铜片右侧，通过第二连筋8-1与铜片边框相连。g极拾取部16顶面设置一平面，g极拾取部16设置为一个平面，生产过程中，此位置可以提供拾取铜片的区域，吸嘴吸附此位置提供吸力，拾取铜片进行粘片。39.在一种可能的实施方式中，g极连接部6底面的凸起的芯片连接面14面积根据芯片g极面积大小设置。40.在本发明提供的实施例中，芯片g极连接部6，向下突起，设置芯片连接面14，此处可以根据芯片g极面积自行调整，也可设置为一个凸点，通过锡膏与芯片连接。41.在一种可能的实施方式中，散热片1与s极拾取部10之间的台阶4的位置根据散热片1的面积大小设置。42.在本发明提供的实施例中，在顶部散热片1端头设置台阶4，通过移动台阶4的位置可以改变顶部散热片1的面积大小。43.在一种可能的实施方式中，连接部7包括一窄连筋，窄连筋与g极拾取部16和s极拾取部10厚度相同。44.在本发明提供的实施例中，在s极拾取部右侧，向右延申一个同厚度的窄连筋作为连接部7，连接部右侧设置g极拾取部的铜片，s极铜片部分和g极铜片部分通过连接部7连接，提供全clip铜片结构，在生产过程中，粘片设备首先对铜片进行冲切，切除连接部7，使s极铜片部分和g极铜片分离成两部分，设备吸嘴同时吸取s极铜片部分和g极铜片进行粘片，可以极大的提高uph，节省时间成本。45.在一种可能的实施方式中，在s极拾取部10的远离台阶4的端头设置框架连接部第一圆角13-1和框架连接部第二圆角13-2。46.在本发明提供的实施例中，设置框架连接部第一圆角13-1和框架连接部第二圆角13-2是为了和框架连接的时候更加光滑，易于贴合。47.本发明还提供一种粘片结构，粘片结构包括如前所述的铜片，粘片结构中还包括芯片、框架；芯片s极区域通过锡膏和s极第一连接部2-1、s极第二连接部2-2相连；s极第一连接部2-1、s极第二连接部2-2和散热片1底部连接；散热片1和s极拾取部10连接；s极拾取部10下表面的框架连接面15通过锡膏和框架的s极管脚连接；芯片g极区域通过锡膏和芯片连接面14连接；芯片连接面14与芯片g极连接部6连接；g极连接部6与g极拾取部16连接；g极拾取部16与框架g极连接部9连接，框架g极连接部9下表面通过锡膏和框架的g极连接。48.在本发明提供的实施例中，芯片s极区域通过锡膏和芯片s极第一连接部2-1、芯片s极第二连接部2-2相连，芯片s极第一连接部2-1、芯片s极第二连接部2-2和顶部散热片1连接，顶部散热片1和s极拾取部10相连，s极拾取部10下表面作为框架连接面15通过锡膏和框架s极管脚连接。由此芯片s极到框架管脚s极形成电性通路。49.芯片g极区域通过锡膏和芯片连接面14连接，芯片连接面14与芯片g极连接部6连接，g极连接部6与g极拾取部16连接。g极拾取部16与框架g极连接部9连接，框架g极连接部9下表面通过锡膏和框架g极连接。由此芯片g极到框架管脚g极形成电性通路。50.图5为本发明实施例提供的一种铜片的粘片结构的示意图。51.如5所示，芯片与铜片和框架分别连接，芯片位于中间，铜片位于顶部，框架位于底部。52.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。53.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于电路实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。54.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。









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