[实用新型]一种功率半导体器件

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种功率半导体器件。

背景技术：

如图1所示，现有功率半导体器件(如IGBT、MOS等)的内部基本结构由底板、绝缘覆铜基板(DBC)、功率芯片、铝线、灌封胶、外壳等组成，而功率芯片与绝缘覆铜基板以及绝缘覆铜基板与底板之间的连接主要通过装配焊片或印刷焊膏，再经过焊接来实现。图1中，1表示底板，2表示绝缘覆铜基板，3表示功率芯片，4表示底板与绝缘覆铜基板之间的焊料层，6表示功率芯片与绝缘覆铜基板这间的焊点。

由于功率半导体器件工作时发热量较大，而且各部件之间的热膨胀系统不匹配，造成工作时产生较大的热应力。随着功率半导体器件服役过程的不断进行，在焊料层热应力集中的地方会产生裂纹，裂纹的逐渐扩展会导致功率半导体器件失效。

目前功率半导体器件的底板焊接表面一般为球形弧面，而绝缘覆铜基板也有少许翘曲，再加上工装夹具及人为操作的影响，当所述绝缘覆铜基板与底板通过焊片或焊膏焊接在一起后，往往会出现焊料层厚度不均匀，焊料层太厚会增加功率半导体器件的热阻，而焊料层太薄会减弱焊料层对热应力的吸收，两者都会造成功率半导体器件的过早失效。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种功率半导体器件，其结构简单，有效减少由于焊料层厚度不均匀而造成功率半导体器件过早失效的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种功率半导体器件，包括底板、基板和功率芯片，功率芯片焊接安装在所述基板的上表面并且功率芯片与基板形成电气连接，基板通过焊料层焊接安装在所述底板的上表面，在焊料层中若干位置设置有高熔点焊片，所述的高熔点焊片支承起基板。

上述高熔点焊片是一种熔点高于焊料层的熔点的焊片。

上述高熔点焊片的数量为3－4片，3片高熔点焊片呈三角形分布或者4片高熔点焊片呈方形分布。

上述高熔点焊片截面为圆形或者方形。

上述焊料层为低熔点焊片或者焊膏。

上述低熔点焊片是一种熔点低于高熔点焊片的熔点的焊片。

上述基板为绝缘覆铜基板。

上述芯片为IGBT芯片或者MOS芯片。

本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：

1)在焊接过程中，焊料层会熔化，但高熔点焊片不会熔化，此时高熔点焊片起到支承绝缘覆铜基板的作用，可以有效保证底板与绝缘覆铜基板之间焊料层的厚度均匀性，从而达到减少由于焊料层厚度不均匀而造成功率半导体器件过早失效的问题，同时熔融的焊料层也会与高熔点焊片形成较好的合金连接，保证绝缘覆铜基板与底板之间连接的可靠性。

2)高熔点焊片的数量为3－4片，3片高熔点焊片呈三角形分布或者4片高熔点焊片呈方形分布，高熔点焊片为圆形或者方形，均可以进一步保证底板与绝缘覆铜基板之间焊料层的厚度均匀性。

附图说明：

图1是现有功率半导体器件的结构示意图；

图2是实施例中功率半导体器件的结构示意图；

图3是实施例中功率半导体器件的立体图；

图4是实施例中功率半导体器件的分解图；

图5是实施例中高熔点焊片的一种分布示意图；

图6是实施例中高熔点焊片的另一种分布示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

图2至图6中，1表示底板，2表示绝缘覆铜基板，3表示功率芯片，4表示底板与绝缘覆铜基板之间的焊料层，5表示预置的高熔点焊片，6表示功率芯片与绝缘覆铜基板这间的焊点。