[发明专利]一种芯片独立成型的压接式IGBT模块及其制备方法

权利要求书

1.一种芯片结构，包括，依次层叠设置的第一导电平面、第一烧结层、半导体芯片、第二烧结层及第二导电平面，其特征在于，还包括绝缘外壳；

所述绝缘外壳包覆所述第一导电平面的四周边缘、所述半导体芯片的四周边缘以及所述第二导电平面的四周边缘；所述第一烧结层的材质为纳米银；和/或所述第二烧结层的材质为纳米银；所述半导体芯片的表面设置有烧结促进层，所述烧结促进层的材质为银。

2.根据权利要求1所述的芯片结构，其特征在于，在所述第二导电平面不完全覆盖所述半导体芯片时，所述绝缘外壳还包覆所述半导体芯片的未被所述第二导电平面覆盖的部分。

3.根据权利要求2所述的芯片结构，其特征在于，所述绝缘外壳的材质为熔点不低于200℃的热塑性绝缘材料。

4.根据权利要求3所述的芯片结构，其特征在于，所述热塑性绝缘材料为聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二酯中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的芯片结构，其特征在于，所述第一烧结层的厚度为10～60μm；和/或所述第二烧结层的厚度为10～60μm。

6.根据权利要求5所述的芯片结构，其特征在于，所述纳米银的平均粒径为5～20nm。

7.根据权利要求6所述的芯片结构，其特征在于，所述半导体芯片为IGBT芯片、MOSFET芯片、FRD芯片或SBD芯片。

8.根据权利要求1-7任一项所述的芯片结构，其特征在于，所述第一导电平面和/或所述第二导电平面为钼片。

9.一种压接式IGBT模块，包括，依次设置的盖板、芯片组件、PCB板及底座，所述芯片组件包括若干芯片单元，其特征在于，所述芯片单元包括权利要求1-8任一项所述的芯片结构、以及用于装配所述芯片结构的绝缘定位件。

10.根据权利要求9所述的压接式IGBT模块，其特征在于，所述绝缘定位件为绝缘框架，所述芯片结构嵌合于所述绝缘框架的顶部。

11.一种芯片结构的制备方法，包括：

S01、对半导体芯片的表面进行镀银处理以形成具有银镀膜的半导体芯片；

S02、采用烧结材料将半导体芯片的两表面分别与第一导电平面、第二导电平面烧结，以形成依次层叠设置有第一导电平面、第一烧结层、半导体芯片、第二烧结层及第二导电平面的芯片烧结品；

S03、在步骤S02得到的所述芯片烧结品外部包裹绝缘外壳，以使得所述绝缘外壳包覆所述第一导电平面的四周边缘、所述半导体芯片的四周边缘以及所述第二导电平面的四周边缘。

12.根据权利要求11所述的芯片结构的制备方法，其特征在于，在所述第二导电平面无法完全覆盖所述半导体芯片时，步骤S03中，所述绝缘外壳还包覆所述半导体芯片的未被所述第二导电平面覆盖的部分。

13.根据权利要求12所述的芯片结构的制备方法，其特征在于，所述绝缘外壳的材质为熔点不低于200℃的热塑性绝缘材料。

14.根据权利要求13所述的芯片结构的制备方法，其特征在于，所述热塑性绝缘材料为聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二酯中的一种或多种。

15.根据权利要求11-14任一项所述的芯片结构的制备方法，其特征在于，步骤S02中所述芯片烧结品的形成方法包括：

将所述第一导电平面、所述第二导电平面分别与纳米银膜贴合，进行第一加压烧结，形成第一导电平面/银膜复合层和第二导电平面/银膜复合层；

将所述半导体芯片的两表面分别与所述第一导电平面/银膜复合层中的银膜、所述第二导电平面/银膜复合层中的银膜贴合，进行第二加压烧结。