本發(fā)明有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝制程，特別是一種提供雙面散熱功能的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

高度集成、微型化的半導(dǎo)體產(chǎn)品不僅是消費(fèi)型產(chǎn)品的潮流，同時(shí)也逐步滲透至電機(jī)控制應(yīng)用。與此同時(shí)，無(wú)刷直流電機(jī)馬達(dá)(brushlessdcmotor，簡(jiǎn)稱bldc)在車用電子、醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)備，或是家電產(chǎn)品等眾多市場(chǎng)也呈現(xiàn)相同態(tài)勢(shì)，其所占市場(chǎng)比重正逐漸超過(guò)其他各類電機(jī)。隨著對(duì)bldc電機(jī)需求的不斷增長(zhǎng)以及相關(guān)電機(jī)技術(shù)的日漸成熟，bldc電機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)策略已逐漸從分立式電路發(fā)展成功率模塊形式。

基本電機(jī)系統(tǒng)如圖16所示包含三個(gè)主要單元：功率電子元件、柵極驅(qū)動(dòng)器和控制單元。除了將分立式功率電子元件，如igbt，快速順向功率二極管(frd)，mosfet，與其他相關(guān)零件及溫度檢測(cè)裝置，包裝成模塊外，也有些應(yīng)用將柵極驅(qū)動(dòng)器整合到模塊里，除三相控制完全整合在同一模塊中，在有些大電流的應(yīng)用中也有封成單相模塊的。此類功率模塊是屬于大電流功率以及大電流的應(yīng)用，其所使用的半導(dǎo)體元件會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量，因此傳統(tǒng)規(guī)劃的模塊封裝體散熱能力顯得不足，需要額外的散熱設(shè)計(jì)，以便有效地釋放熱量。

這些公知技術(shù)雖然能合理運(yùn)作并有一定的效果，然而存有一些缺陷如美國(guó)專利公開第20090160044號(hào)，第20130020694號(hào)，以及20130020694號(hào)，就公開有相關(guān)的技術(shù)。首先，傳統(tǒng)功率模塊制作的方式是以晶片黏貼(dieattach)加上打線(wirebonding)為主，另有將鋁線改成鋁帶(aluminumribbon)的作法，或是使用導(dǎo)電率與散熱能力較佳的銅材，如銅線或銅帶(copperribbon)來(lái)降低線阻。如前所述，由于傳統(tǒng)作法是將功率模塊中的功率晶片使用打線的方式進(jìn)行電氣連接，功率晶片所產(chǎn)生的熱 能不容易被有效的散熱。

此外，由于使用打線方式，寄生電感增大從而影響操作頻率。再者，寄生電感所引發(fā)的電磁干擾(emi)也是一個(gè)不能被忽略的技術(shù)問(wèn)題，需要被抑制。關(guān)于前述散熱問(wèn)題，雖然當(dāng)前有雙面冷卻的技術(shù)被提出，并被使用在混合動(dòng)力的汽車上，但是還是以晶片黏貼方式進(jìn)行組裝，生產(chǎn)程序復(fù)雜，良率控制不佳，晶片測(cè)試涵蓋率不足與特性匹配不易等問(wèn)題，造成成品功效不一致。

分立式組件組裝電子電路有其簡(jiǎn)易性，生產(chǎn)成本低，可大量生產(chǎn)等好處，目前大部分電路板也是以此種方式生產(chǎn)。功率模塊具備良好的可靠度與散熱能力優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)。如何結(jié)合這兩種不同的組裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，完成具有雙面冷卻能力，生產(chǎn)簡(jiǎn)單的功率模塊是此次重點(diǎn)。

有鑒于此，本發(fā)明有感上述缺陷提出一種設(shè)計(jì)合理并有效改善上述缺陷的制造方法及其封裝結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，具有雙面散熱的技術(shù)效果。

本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包括下列步驟：

提供第一表面貼合元件，第一表面貼合元件由第一晶片與第一導(dǎo)電架所構(gòu)成，其中第一導(dǎo)電架包含第一載板與第一金屬件，第一載板與第一金屬件相連并形成第一容置區(qū)，并使第一晶片位于第一容置區(qū)。第一晶片的第一側(cè)電性相接第一載板；

然后，提供第一電路板與第一表面貼合元件結(jié)合，其中第一晶片的第二側(cè)與第一金屬件分別通過(guò)第一焊墊、第二焊墊連接到第一電路板。

提供第二電路板與第一載板連接，使第一表面貼合元件位于第一電路板以及第二電路板之間。

優(yōu)選地，第一焊墊以及第二焊墊連接于第一電路板上的同一平面。

優(yōu)選地，第一表面貼合元件還包括第一強(qiáng)化晶片，通過(guò)第一電路板上的金屬層連接到第一晶片的第二側(cè)。

優(yōu)選地，提供第二電路板步驟后，更進(jìn)一步包括：形成一閉回路金屬環(huán)，設(shè)置于第一電路板與第二電路板之間，并圍繞第一表面貼合元件。

優(yōu)選地，提供第二電路板的步驟后，更進(jìn)一步包括：涂布固定膠于第一電路板以及第二電路板之間。

優(yōu)選地，在提供第一表面貼合元件的步驟前，包括：使用蝕刻法、沖壓法、黏接法、植球法以及印刷法其中之一，在第一導(dǎo)電架上形成該第一金屬件。

本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括有第一表面貼合元件、第一電路板以及第二電路板；第一表面貼合元件包括有第一導(dǎo)電架與第一晶片，第一導(dǎo)電架包含第一載板與第一金屬件，第一載板與第一金屬件相連并形成第一容置區(qū)；第一晶片，位于第一容置區(qū)，第一晶片的第一側(cè)電性連接第一載板；一第一電路板與第一表面貼合元件結(jié)合，第一晶片的第二側(cè)與第一金屬件分別通過(guò)第一焊墊、第二焊墊連接到第一電路板；第二電路板與第一載板連接，使第一表面貼合元件位于第一電路板以及第二電路板之間。

優(yōu)選地，第一焊墊以及第二焊墊連接于第一電路板上的同一平面。

優(yōu)選地，第一表面貼合元件還包括一第一強(qiáng)化晶片，通過(guò)第一電路板上的一金屬層連接到第一晶片的第二側(cè)。

優(yōu)選地，第一晶片為絕緣柵極雙極型電晶體或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體，第一強(qiáng)化晶片為功率二極管。

優(yōu)選地，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)還包括一閉回路金屬環(huán)，閉回路金屬環(huán)設(shè)置于第一電路板與第二電路板之間，并圍繞第一表面貼合元件。

優(yōu)選地，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)還包括有一第二表面貼合元件，第二表面貼合元件包括有：一第二導(dǎo)電架及一第二晶片。第二導(dǎo)電架包含一第二載板與一第二金屬件，第二載板與第二金屬件相連形成一第二容置區(qū)。第二晶片位于第二容置區(qū)，第二晶片的一第二側(cè)電性連接于第二載板；第二晶片的第二側(cè)與第二金屬件分別通過(guò)一第三焊墊、一第四焊墊連接到該第一電路板。

優(yōu)選地，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)還包含有一第一散熱片以及一第二散熱片，第一散熱片相接于第一電路板，第二散熱片相接于第二電路板。

本發(fā)明至少具有下列技術(shù)效果：

提供雙面冷卻散熱(doublesidecooling)的性能，并且具備低熱電阻的優(yōu)勢(shì)。

提供防電磁波干擾(emi)的技術(shù)功效。

使用表面貼合技術(shù)(surfacemountingtechnology，smt)，能大為簡(jiǎn)化制程及生產(chǎn)成本，有助于大量生產(chǎn)(massproduction，mp)。

有效降低電阻，滿足于車用電子產(chǎn)品的高電流的需求。

本發(fā)明提供的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)無(wú)需傳統(tǒng)封裝中的打線制程，易于生產(chǎn)與重工(rework)，可靠度高。

與公知技術(shù)相比較，本發(fā)明所披露的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，不僅體積小，并且能容納更多的功率晶片。

使用本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，其寄生電感大為降低，并且能提高操作頻率。

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明之特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明之詳細(xì)說(shuō)明與附圖，但是此等說(shuō)明與所附附圖僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作任何的限制。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的第一流程圖；

圖2是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的第二流程圖；

圖3是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的第三流程圖；

圖4是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的第四流程圖；

圖5是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的導(dǎo)電框架第一制程示意圖；

圖6是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的導(dǎo)電框架第二制程示意圖；

圖7是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的導(dǎo)電框架第三制程示意圖；

圖8是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的導(dǎo)電框架第四制程示意圖；

圖9是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的第一表面貼合元件的示意圖；

圖10是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的第一電路板示意圖；

圖11是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的第一示意圖；

圖12是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的第二示意圖；

圖13是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的第三示意圖；

圖14是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的第四示意圖；

圖15是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例示意圖；

圖16是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電路中的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

100第一表面貼合元件

110第一晶片

111第一側(cè)

112第二側(cè)

120第一導(dǎo)電架

121第一載板

1211第一承接面

1212第一傳導(dǎo)面

122第一金屬件

123第一容置區(qū)

140導(dǎo)電層

150frd晶片

200第一電路板

210第一焊墊

220第二焊墊

230第三焊墊

240第四焊墊

250第五焊墊

260第六焊墊

270導(dǎo)電金屬層

280第一導(dǎo)熱金屬層

290第一結(jié)合層

300第二電路板

360導(dǎo)電膠

370第二導(dǎo)電層

380第二導(dǎo)熱金屬層

390第二結(jié)合層

400金屬柱

410第一閉回路金屬環(huán)

420第二閉回路金屬環(huán)

430固定膠

500第一散熱片

510第二散熱片

600導(dǎo)電框架

610金屬件

620植球焊錫凸塊

700功率模塊

710功率元件

720柵極驅(qū)動(dòng)器

730控制單元

740馬達(dá)單元

800第二表面貼合元件

810第二晶片

811第一側(cè)

812第二側(cè)

820第二導(dǎo)電架

821第二載板

8211第二承接面

8212第二傳導(dǎo)面

822第二金屬件

823第二容置區(qū)

850frd晶片

1000電氣連接端子

s100～s600流程步驟

具體實(shí)施方式

以下借助于特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明所披露半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所披露的內(nèi)容輕易了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可借助于其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。又本發(fā)明的附圖僅為簡(jiǎn)單說(shuō)明，并非依實(shí)際尺寸描繪，亦即未反應(yīng)出相關(guān)構(gòu)成的實(shí)際尺寸，先予敘明。以下的實(shí)施方式是進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。

請(qǐng)參考圖1至圖4，為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。本發(fā)明實(shí)施例所提供的制造方法可應(yīng)用于對(duì)相同或不同種類的元件進(jìn)行封裝。前述的元件例如是功率電晶體、集成電路元件或是二極管等。在功率模塊之內(nèi)的最重要功率半導(dǎo)體部件通常是絕緣柵極雙極型電晶體(igbt)或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(mosfet)，也可以包括快速順向功率二極管(frd)，或是其他功率元件的組合，這類半導(dǎo)體部件通常由si、sic、gan、gaas或其它合適的材料制成。在本發(fā)明中以功率分立器件mosfet 為例進(jìn)行說(shuō)明。

在步驟s100中，提供第一表面貼合元件。第一表面貼合元件100請(qǐng)參考圖9至圖12，由第一晶片110以及第一導(dǎo)電架120構(gòu)成，其中第一導(dǎo)電架120包含有相連的第一載板121以及第一金屬件122。第一載板121以及第一金屬件122形成第一容置區(qū)123。第一晶片110位于第一容置區(qū)123，第一晶片110的第一側(cè)111電性相接第一載板121，第一金屬件122與第一晶片110的第二側(cè)112位于同一側(cè)。

換句話說(shuō)，第一晶片110的一側(cè)電性連接于第一導(dǎo)電架120的第一載板121，且第一導(dǎo)電架120的第一金屬件122位于第一晶片110的側(cè)邊。進(jìn)一步說(shuō)，第一金屬件122的一端連接第一載板121，另一端通過(guò)第一焊墊210而連接第一電路板200。第一金屬件122的另一端與第一晶片110的第二側(cè)112位于同一側(cè)。關(guān)于步驟s100的其他部分容后說(shuō)明。

在步驟s200中，提供第一電路板與第一表面貼合元件結(jié)合，請(qǐng)配合參考請(qǐng)參考圖9至圖12。第一晶片110的第二側(cè)112與第一金屬件122分別通過(guò)第一焊墊210、第二焊墊220連接到第一電路板200。

換句話說(shuō)，第一表面貼合元件100固定于第一電路板200，第一晶片110的第一側(cè)111通過(guò)第一導(dǎo)電架120而電性連接于第一焊墊210，第一晶片110的第二側(cè)112電性連接于第二焊墊220，其中第一焊墊210以及第二焊墊220可設(shè)計(jì)位于第一電路板200上的同一平面。關(guān)于步驟s200的其他部分容后說(shuō)明。

在步驟s300中，提供第二電路板300與第一載板121連接，使第一表面貼合元件100位于第一電路板200以及第二電路板300之間，請(qǐng)配合參考圖11以及圖12。關(guān)于步驟s300的其他部分容后說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖2，對(duì)步驟s100做進(jìn)一步的說(shuō)明。在步驟s100中，還進(jìn)一步包含：步驟s110，晶片表面金屬化；步驟s111，形成金屬件；以及步驟s112，固定晶片于導(dǎo)電架s112。

在步驟s110中，晶片表面金屬化。提供表面金屬化的晶片，以第一晶片110以金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(mosfet)為例，如圖11第一晶片110的第一側(cè)111為漏極(drain)，通過(guò)導(dǎo)電層140貼合于第一導(dǎo)電架120，第二側(cè)112包含有柵極(gate)以及源極(source)。柵極以及源極表 面分別形成有對(duì)應(yīng)于柵極的第二焊墊220，以及對(duì)應(yīng)于源極的第三焊墊230，原本焊墊一般是鋁等金屬，無(wú)法直接與電路板焊接使用的焊料作連接，需使用無(wú)電電鍍制程、濺鍍制程、以及蒸鍍制程所構(gòu)成的組合其中之一，對(duì)第一晶片110進(jìn)行表面金屬化，形成ticu，niau等金屬或合金焊墊。

在步驟s111中，能使用蝕刻法、沖壓法、黏接法、植球法，以及印刷法所構(gòu)成的組合其中之一，在導(dǎo)電框架上形成金屬件，請(qǐng)參考圖5至圖8。導(dǎo)電框架600的材質(zhì)可以是銅、銅合金或鐵鎳等具有電氣傳導(dǎo)能力的金屬或合金，導(dǎo)電框架600一般是平板狀，其表面可以鍍上錫、銀、錫銀銅合金、鎳或鎳合金等，能與錫相接合的金屬或合金。

步驟s110的形成金屬件，有多種實(shí)施方式。如圖5所示，導(dǎo)電框架600能利用蝕刻法或沖壓法，將金屬凸塊形狀的金屬件610形成于導(dǎo)電框架600上，金屬凸塊的作用，主要是將晶片背面的漏極導(dǎo)引到與晶片正面的源極，柵極至同一平面，并與電路板做電氣連接。如圖6所示，或使用與晶片黏貼相同的黏接法將金屬凸塊610黏接在導(dǎo)電框架600上。如圖7所示，或使用植球法，也就是打線機(jī)植球工藝，將打線所形成球型金屬凸塊620固定于導(dǎo)電框架600上。如圖8所示，對(duì)于薄片，小于75um可以使用印刷法，將焊料、導(dǎo)電膠或燒結(jié)銀印刷在導(dǎo)電框架600上。如圖9所示，對(duì)導(dǎo)電框架600進(jìn)行切割，從而形成包含有第一導(dǎo)電架120以及第一晶片110的第一表面貼合元件100。

步驟s112，固定晶片于導(dǎo)電架，如圖5至圖8所示，使用點(diǎn)膠、焊接，網(wǎng)版涂布、共晶焊接(eutecticsoldering)、以及導(dǎo)電膜所構(gòu)成的組合其中之一，將具有導(dǎo)電性的接合材料，把第一晶片100固定在第一導(dǎo)電架120。前述具有導(dǎo)電性的接合材料，也就是第一晶片100以及第一導(dǎo)電架120之間的導(dǎo)電層140，其材質(zhì)可以是銀膠、奈米銀、燒結(jié)銀、錫膏，以及銅膏等等，在此第一晶片100并不限于同一類型單一晶片，其可以是數(shù)顆igbt或mosfet晶片并聯(lián)搭配數(shù)顆frd的組合。最后進(jìn)行切割分離，至此完成分立式功率元件封裝，如圖9所示，統(tǒng)稱預(yù)先封裝分立式功率元件。此分立式功率完件完成后，可以進(jìn)行涵蓋率更周全的測(cè)試與電氣參數(shù)匹配篩選。

請(qǐng)參考圖3，對(duì)步驟s200做進(jìn)一步說(shuō)明。在步驟s200中，還進(jìn)一步包含：步驟s210，形成金屬層于第一電路板；步驟s211，固定第一表面貼合 元件于第一電路板。

在步驟s210中，請(qǐng)配合參考圖10，使用熱壓貼附法或電鍍法，將導(dǎo)電金屬層270結(jié)合到第一電路板200上。第一電路板200作為搭載各元件的基板，可以使用絕緣陶瓷或金屬核心電路板(metalcorepcb，簡(jiǎn)稱mcpcb)。以絕緣陶瓷基板做說(shuō)明，導(dǎo)電金屬層270的材質(zhì)一般是銅(cu)或鋁(al)等，使用前述的熱壓貼附法或電鍍法將導(dǎo)電金屬層270附著于絕緣陶瓷基板第一電路板200，提供電氣、機(jī)械連接與散熱路徑。制程上采用直接銅結(jié)合工藝(directbondingcopper，簡(jiǎn)稱dbc)、直接電鍍銅工藝(directplatingcopper，簡(jiǎn)稱dpc)、直接鋁結(jié)合工藝(directaluminumbonding，簡(jiǎn)稱dab)、活性金屬焊工藝(amb)，將導(dǎo)電金屬層270結(jié)合到第一電路板200。

關(guān)于所述的絕緣陶瓷材料，可以是al2o3，si3n4，aln，alsic等等。第一電路板200能進(jìn)行單面或雙面的金屬層，如導(dǎo)電金屬層270以及第一散熱金屬層280，前者作為第一電路板200上的電路區(qū)，后者作為散熱用，容后說(shuō)明。

在步驟s211中，固定第一表面貼合元件于第一電路板。請(qǐng)參考圖11，此步驟使用的是表面黏著技術(shù)制程(surfacemountingtechnology，簡(jiǎn)稱smt)，將第一表面貼合元件100、第二表面貼合元件800、電氣連接端子1000以及其他的元件(未繪出)放置固定與焊接在第一電路板200上。圖11為方便說(shuō)明，僅將單相電橋電路繪出，第一表面貼合元件100為上橋功率元件，第二表面貼合元件800為下橋功率元件。

請(qǐng)參考圖11至圖13。每一表面貼合元件至少包括一個(gè)功率晶片，在本發(fā)明中的第一晶片110為mosfet或是igbt，在此以mosfet做說(shuō)明。第一晶片110一側(cè)的漏極通過(guò)第一導(dǎo)電架120而電性連接于第一焊墊210，第一晶片另一側(cè)的柵極、源極，電性連接于第二焊墊220以及第三焊墊230。第一焊墊210、第二焊墊220，以及第三焊墊230位于第一電路板200的同一側(cè)，另外第一表面貼合元件100內(nèi)部置放一顆第一強(qiáng)化晶片，比如功率二極管或快速順向功率二極管(frd)晶片。在本發(fā)明中以frd晶片150為例。frd晶片150用以強(qiáng)化電路效能，第一晶片110與frd晶片150同時(shí)被封入第一表面貼合元件100，且110的源極與frd晶片150的陽(yáng)極，通 過(guò)第一電路板200上的270金屬層將電路連接在一起。進(jìn)一步說(shuō)，第一強(qiáng)化晶片通過(guò)第一電路板200上的金屬層270，而連接到第一晶片110的第二側(cè)112。

另外下橋第二表面貼合元件800也相同，內(nèi)部置放一顆frd晶片850，強(qiáng)化電路效能，第二晶片810與frd晶片850同時(shí)被封入第二表面貼合元件800，且810的源極與frd晶片850的陽(yáng)極，通過(guò)200上的金屬層290將電路連接在一起。其中第二晶片810一側(cè)的漏極通過(guò)第二導(dǎo)電架820而電性連接于第五焊墊250，第二晶片810另一側(cè)的柵極對(duì)應(yīng)于第四焊墊240，源極對(duì)應(yīng)于第六焊墊260。第五焊墊250、第四焊墊240，以及第六焊墊260位于第一電路板200上的同一平面。

進(jìn)一步說(shuō)，第二表面貼合元件800包括有第二導(dǎo)電架820以及第二晶片810。第二導(dǎo)電架820包含第二載板821與第二金屬件822，第二載板821與第二金屬件822相連形成第二容置區(qū)823。第二晶片810位于第二容置區(qū)823，第二晶片810的第一側(cè)811電性連接于第二載板821，且第二金屬件822與第二晶片810的第二側(cè)812位于同一側(cè)。其中第二晶片810的第二側(cè)812與第二金屬件822分別通過(guò)第四焊墊240、第五焊墊250連接到第一電路板。

第一表面貼合元件100與第二表面貼合元件800的連接點(diǎn)，為此單相半橋的輸出端，其系通過(guò)金屬層270將上橋的源極通過(guò)第三焊墊230與下橋的漏極第五焊墊250連接一起，形成相位輸出端(phaseout)，將其他元件，如被動(dòng)元件，bootstrapdiode及驅(qū)動(dòng)ic元件，預(yù)先組裝的功率元件，電氣端子元件，按表面黏著技術(shù)(smt)流程，將所有零件放置固定于主電路基板200上，送入焊錫爐進(jìn)行融化后固化。

其后，進(jìn)行主電路基板200的電性連通測(cè)試與功能測(cè)試，以便在此階段將不良品移除更換。

為配合元件形式不同，如驅(qū)動(dòng)元件，可能提供的是裸晶形式，ic片需打連接線與主電路基板進(jìn)行電性連通。另將ic片有打連接線的地方點(diǎn)膠固定強(qiáng)化。功率端子1000和信號(hào)端子除焊接外，也可通過(guò)超音波焊接在絕緣陶瓷基板的金屬層上。

在步驟s300中，提供第二電路板，請(qǐng)配合參考圖12。第二電路板300 基本與第一電路板200相同，包含第二導(dǎo)電層370、第二散熱金屬層380。第二導(dǎo)電層370可以作為第二電路板300的電路，導(dǎo)電膠360可以是焊料，作用是固定結(jié)合第二電路板300以及第一表面貼合元件100與第二表面貼合元件800。第一表面貼合元件100與第二表面貼合元件800其漏極端電位不同，對(duì)應(yīng)到第二導(dǎo)電層370的電路不能連接在一起。完成固化程序后，第二電路板300與圖11組件接合在一起，形成三明治結(jié)構(gòu)，此時(shí)已經(jīng)具備雙面散熱能力。

在步驟s400中，形成電氣連接端子，如圖11中所示的電氣連接端子1000。在步驟s500中，形成一閉回路金屬環(huán)，設(shè)置于第一電路板200以及第二電路板300之間，并圍繞第一表面貼合元件100，從而提供防止電磁波干擾(emi)，關(guān)于步驟s500容后進(jìn)一步說(shuō)明。在步驟s600中，進(jìn)行封膠作業(yè)。如圖13，最后在成品四周涂布固定膠430于第一電路板200以及第二電路板300之間，除強(qiáng)化上下基板結(jié)合力外，也提供防潮防濕的能力，提高使用壽命。

本發(fā)明的一實(shí)施例中進(jìn)一步配置有散熱片，從而提供良好的散熱功能，請(qǐng)參考圖14。根據(jù)本發(fā)明提供的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，適用于具有大電功率和大電流的應(yīng)用，請(qǐng)配合參考圖16，功率模塊700包含許多功率元件710，在運(yùn)作中會(huì)產(chǎn)生很高的熱量，因此需要適當(dāng)?shù)纳崦浇橐员阌行У尼尫庞删a(chǎn)生的熱量。本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)為薄型平面的三明治結(jié)構(gòu)，非常適合各類型散熱裝置的添加與安裝，如應(yīng)用在插槽式散熱裝置，或簡(jiǎn)單如下常見的散熱片，其包括下列步驟：形成第一散熱金屬層280于第一電路板200上，形成第二導(dǎo)熱金屬層380于第二電路板300上，貼附第一散熱片500于第一導(dǎo)熱金屬層280，貼附第二散熱片510于第二導(dǎo)熱金屬層380。

第一散熱片500以及第二散熱片510可以是銅或鋁的金屬材質(zhì)，并使用金屬錫膏等相關(guān)散熱系數(shù)較佳材料作為第一結(jié)合層290以及第二結(jié)合層390，從而強(qiáng)化第一散熱片500以及第一電路板200之間，第二散熱片510以及第二電路板300之間的結(jié)合性能，達(dá)到最小熱傳導(dǎo)路徑以及低熱阻，大幅提升散熱效能。

關(guān)于步驟s500，形成一閉回路金屬環(huán)，請(qǐng)參考圖4以及圖15。為了進(jìn) 一步提供防止電磁波干擾(emi)，形成一閉回路金屬環(huán)，設(shè)置于第一電路板200與第二電路板300之間，并圍繞第一表面貼合元件100。閉回路金屬環(huán)進(jìn)一步包含有第一閉回路金屬環(huán)410、第二閉回路金屬環(huán)420，以及金屬柱400。

步驟s500進(jìn)一步說(shuō)明如下：提供第一閉回路金屬環(huán)410，設(shè)置于第一電路板200上并圍繞第一電路板200四周，將所有電子零件封閉于閉回路金屬環(huán)410中。提供第二閉回路金屬環(huán)420，設(shè)置于第二電路板300上，圍繞第二電路板300四周。提供金屬柱400，設(shè)置于第一電路板200以及第二電路板300之間，且金屬柱400的兩端分別電性連接于第一閉回路金屬環(huán)410以及第二閉回路金屬環(huán)420。金屬柱400、第一閉回路金屬環(huán)410，以及第二閉回路金屬環(huán)420，可以接到第一電路板200以及第二電路板300上的適當(dāng)電位點(diǎn)，比如接電點(diǎn)，從而起到強(qiáng)化防電磁波干擾的作用。

請(qǐng)參考圖11至圖16，本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，進(jìn)一步包含有下列步驟：提供第二表面貼合元件800，第二表面貼合元件800由第二晶片810以及第二導(dǎo)電架820構(gòu)成，其中第二導(dǎo)電架820包含有相連的第二載板821以及第二金屬件822，如圖11所示。第二載板821以及第二金屬件822形成第二容置區(qū)823。第二晶片810位于第二容置區(qū)823，第二晶片810的一側(cè)電性連接于第二導(dǎo)電架820的第二載板821，且第二導(dǎo)電架820的第二金屬件822位于第二晶片810的側(cè)邊。換句話說(shuō)，第二晶片820的第二側(cè)812電性連接于第二載板821，且第二金屬件822與第二晶片810的第二側(cè)812位于同一側(cè)。

然后固定第二表面貼合元件800于第一電路板200，第二晶片810的第一側(cè)811通過(guò)第二導(dǎo)電架820而電性連接于第五焊墊250，第二晶片810的第二側(cè)812電性連接于第四焊墊240與第六焊墊260，且第三焊墊230、第四焊墊240以及第五焊墊250位于第一電路板200上的同一平面。換句話說(shuō)，第二晶片810的第二側(cè)812與第二金屬件822分別通過(guò)第五焊墊250與第四焊墊240、第六焊墊260而連接到第一電路板200。

如圖13所示，將第二表面貼合元件800的一側(cè)貼合于第二電路板300，使第二表面貼合元件800位于第一電路板200以及第二電路板300之間。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的保護(hù)范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。