[发明专利]一种半导体功率模块及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体功率模块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)提供一第一临时承载基板，并提供半导体功率芯片，所述半导体功率芯片具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面具有功能核心区域，多个焊垫设置于所述半导体功率芯片的所述第一表面上且围绕所述功能核心区域，将半导体功率芯片临时固定在所述第一临时承载基板上，所述半导体功率芯片的所述第一表面朝向所述第一临时承载基板；

2)接着在所述半导体功率芯片的第二表面形成一凹陷腔体，所述凹陷腔体在垂直方向上与所述功能核心区域相重叠；

3)接着在所述半导体功率芯片的所述第二表面上沉积导热绝缘层，所述导热绝缘层覆盖所述凹陷腔体的底面、所述凹陷腔体的侧壁以及所述功率芯片的所述第二表面；

4)接着在所述凹陷腔体中设置导热硅胶层；

5)提供一散热器，所述散热器的底面具有多个凸起，接着将所述散热器设置于所述半导体功率芯片的所述第二表面上，使得多个所述凸起嵌入到所述导热硅胶层中，且所述导热硅胶层的厚度与所述凸起的高度的比值为2-3；

6)提供一第二临时承载基板，接着在所述散热器上固定粘结所述第二临时承载基板，接着去除所述第一临时承载基板；

7)提供一散热基底，接着在所述散热基底上形成绝缘层，接着在所述绝缘层上形成电路布线图案，接着将所述半导体功率芯片倒装安装在所述电路布线图案上，接着去除所述第二临时承载基板，接着在所述散热基底上形成模塑层，所述模塑层完全包裹所述半导体功率芯片，且所述模塑层暴露所述散热器的顶面；

其中，所述半导体功率芯片的所述功能核心区域在工作过程中散发出的热量通过导热硅胶层传递到所述散热器的所述凸起上。

2.根据权利要求1所述的半导体功率模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤1)中，所述半导体功率芯片通过粘结层临时固定在所述第一临时承载基板上，所述粘结层可以加热软化而易于剥离。

3.根据权利要求1所述的半导体功率模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤2)中，通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述凹陷腔体。

4.根据权利要求1所述的半导体功率模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤3)中，所述导热绝缘层的材料为氧化铝、氮化铝、碳化硅中的一种，通过ALD法或CVD法形成所述导热绝缘层，所述导热绝缘层的厚度为100-400纳米。

5.根据权利要求1所述的半导体功率模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤4)中，所述导热硅胶层的厚度为200-500微米。

6.根据权利要求1所述的半导体功率模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤5)中，所述散热器的材料为铜或铝，所述散热器的底面的多个所述凸起是通过刻蚀工艺或切割工艺形成的。

7.根据权利要求1所述的半导体功率模块的制备方法，其特征在于：在所述步骤6)中，通过在所述电路布线图案上设置焊料，进而将所述半导体功率芯片的所述焊垫通过所述焊料与所述电路布线图案电连接，所述模塑层的材料为环氧树脂。

8.一种半导体功率模块，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的方法制备形成的。