[发明专利]芯片表面连接方法、系统及功率模块系统

说明书

本发明涉及一种芯片表面连接方法、系统及功率模块系统，压合第一连接件与第二连接件，并加热第一连接件与第二连接件间的第一金属烧结剂，以使第一连接件与第二连接件间形成第一金属烧结连接层。基于此，在第一连接件和第二连接件间形成稳定连接层，有利于提高载流能力和导热率，同时，可通过选用熔点高于锡的熔点的第一金属颗粒，提高芯片的限制工作温度值。

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，特别是涉及一种芯片表面连接方法、系统及功率模块系统。

背景技术

芯片是电路小型化的一种方式，小型化后的电路被封装在芯片壳体中，被广泛应用在各种电路系统中。随着芯片的集成化发展，单位面积上的电路系统可配置的芯片数量也逐渐增大。因此，将芯片安装的表面连接方式对电路系统的性能有着明显的影响。

传统的芯片表面连接方式主要有以下两种：一是通过铜引线或铝引线键合；二是通过锡膏或焊片高温重融形成用于表面连接的焊层。然而，通过铜引线或铝引线键合的芯片表面连接方式，其载流能力小，且导热率低；通过锡膏或焊片形成焊层的芯片表面连接方式，空洞率要求高，且容易限制芯片的工作温度，即芯片的工作温度不能高于锡膏或焊片的熔点。

综上，传统的芯片表面连接方式还存在以上的缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对传统的芯片表面连接方式还存在的缺陷，提供一种芯片表面连接方法、系统及功率模块系统。

一种芯片表面连接方法，包括步骤：

将第一金属颗粒与有机溶剂混合，得到第一金属烧结溶剂；

将所述第一金属烧结剂涂覆在第一连接件与第二连接件间；

压合所述第一连接件与所述第二连接件，并加热所述有机溶剂，以使所述第一连接件与所述第二连接件间形成第一金属烧结连接层。

上述芯片表面连接方法，压合第一连接件与第二连接件，并加热第一连接件与第二连接件间的第一金属烧结剂，以使所述第一连接件与所述第二连接件间形成第一金属烧结连接层。基于此，在第一连接件和第二连接件间形成稳定连接层，有利于提高载流能力和导热率，同时，可通过选用熔点高于锡的熔点的第一金属颗粒，提高芯片的限制工作温度值。

在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括铜颗粒。

在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括纳米银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括纳米铜颗粒。

在其中一个实施例中，所述第一连接件包括金属框架，所述第二连接件包括芯片。

一种芯片表面连接系统，包括：

第一连接件，所述第一连接件包括第一连接件本体以及设置在所述第一连接件本体的镀第一金属层；其中，所述镀第一金属层由烧结在所述第一连接件本体一侧的第二金属颗粒组成；

第二连接件，所述第二连接件包括第二连接件本体以及设置在所述第二连接件本体的镀第二金属层；其中，所述镀第二金属层由烧结在所述第二连接件本体一侧的第三金属颗粒组成；

其中，所述镀第一金属层与所述镀第二金属层通过第一金属烧结连接层连接。

上述的芯片表面连接系统，第一连接件的镀第一金属层与第二连接件的镀第一金属层间通过第二金属烧结连接层连接。由于镀第一金属层由第二金属颗粒烧结形成，镀第二金属层由第三金属颗粒烧结形成，使得第一金属烧结连接层更加稳定。基于此，有利于提高载流能力和导热率，同时，可通过选用熔点高于锡的熔点第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒，提高芯片的限制工作温度值。

在其中一个实施例中，所述第二金属颗粒包括银颗粒或铜颗粒。