一种非焊接结构半导体模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种半导体模块，尤其涉及到一种耐高温性好且环保的非焊接结构半导体模块。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展、社会的进步，人们对能源和环保提出越来越高的要求，收集一切可以收集的能源成为当前人类面临的迫切课题，而热电致冷器可以通过温差进行发电，在很多场合可以利用废气、余热进行发电。但由于现有半导体模块的焊接工艺，一般采用中温锡焊，会导致半导体模块的耐温范围仅在-20°C?200°C之间，如用在高温场合，则焊锡容易老化而导致整个半导体模块失效，不能满足使用要求，况且焊锡工艺也容易影响环境。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要解决现有半导体模块受锡焊工艺影响而导致耐高温性差、无法适应高温场合使用的技术问题；提供了一种耐高温性好且环保的非焊接结构半导体模块。
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案:
[0005]—种非焊接结构半导体模块，包括依次叠放的上模格栅板、固定格栅板、半导体元件和下模格栅板，所述半导体元件包括P型半导体元件和N型半导体元件且嵌设于所述固定格栅板的格栅孔内，半导体元件的端面平齐，所述上模格栅板的通孔对应固定格栅板的格栅孔，所述下模格栅板的通孔对应固定格栅板的格栅孔，上模格栅板的通孔内填充有向内延展至固定格栅板上表面且与半导体元件上端面熔融固接的金属粉末层，所述金属粉末层的外端面与上模格栅板外侧表面平齐并形成多片相互间隔的上导流片，下模格栅板的通孔内填充有向内延展至固定格栅板下表面且与半导体元件下端面熔融固接的金属粉末层，所述金属粉末层的外端面与下模格栅板外侧表面平齐并形成多片相互间隔的下导流片，采用固定格栅板固定半导体元件，并在半导体元件上表面和下表面分别设置带有通孔的上模格栅板和下模格栅板，将金属粉末喷入通孔内与半导体元件端面熔融固接形成致密的导流层，根本上去除了传统金属导流片及焊锡材料，从而在确保半导体模块性能前提下，有效防止了焊接区域焊料因高温老化而引起的半导体模块失效，提升热交换效率，简化了制作工艺，降低了制作成本，非焊接方式也降低了对环境的污染程度，同时，与外界直接接触的导流片结构减少了热阻，提高了半导体模块的热传导效率。
[0006]作为优选，所述固定格栅板包括镜向对称的上固定格栅板和下固定格栅板，所述半导体元件的上端嵌设于所述上固定格栅板的格栅孔中，半导体元件的下端嵌设于所述下固定格栅板的格栅孔中，半导体元件的端面平齐，将原来整块较厚的固定格栅板分成上下两块镜向对称的较薄固定格栅板，易于格栅板的加工，降低了制作成本，提高了生产效率。
[0007]作为优选，所述金属粉末为镍粉，也可以使用铝粉、银粉或锌粉。
[0008]作为优选，所述固定格栅板、上模格栅板和下模格栅板的材料为特氟龙板材，特氟龙板材具有优良的耐高温特征和绝缘性，耐温可达300°C，又具备易加工性，可靠性高，成本低廉，也可以使用树脂板材或尼龙板材。
[0009]作为优选，所述上模格栅板内侧表面与所述固定格栅板上表面对应且粘结固定，所述下模格栅板内侧表面与固定格栅板下表面粘结固定，在热喷涂时保证上下模格栅板与固定格栅板的连接稳定，方便组装。
[0010]作为优选，所述上模格栅板和下模格栅板的通孔内壁均呈毛面状，增强导流片与上下模格栅板的连接，有效提高整个半导体模块的稳固性和安全性。
[0011]作为优选，所述半导体元件的上下端面均呈毛面状，可以增强金属粉末层与半导体元件之间的连接强度，提高金属粉末层的接触性。
[0012]本实用新型的有益效果是:采用固定格栅板固定半导体元件，并在半导体元件上表面和下表面分别设置带有通孔的上模格栅板和下模格栅板，将金属粉末喷入通孔内与半导体元件熔融固接形成致密的导流层，根本上去除了传统金属导流片及焊锡材料，从而在确保半导体模块性能前提下，有效防止了焊接区域焊料因高温老化而引起的半导体模块失效，提升热交换效率，简化了制作工艺，降低了制作成本，非焊接方式也降低了对环境的污染程度，同时，与外界直接接触的导流片结构减少了热阻，提高了半导体模块的热传导效率。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型非焊接结构半导体模块的一种结构示意图。
[0014]图2是图1结构的爆炸图。
[0015]图中1.上模格栅板，2.半导体元件，3.下模格栅板，4.上导流片，5.下导流片，
6.上固定格栅板，7.下固定格栅板，8.格栅孔，9.通孔。
【具体实施方式】
[0016]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0017]实施例:本实施例的一种非焊接结构半导体模块，如图1和图2所示，包括依次叠放的上模格栅板1、固定格栅板、半导体元件2和下模格栅板3，固定格栅板、上模格栅板和下模格栅板的材料为特氟龙板材，半导体元件为碲化铋材料，包括P型半导体元件和N型半导体元件，半导体元件的上下端面均呈毛面状，固定格栅板包括镜向对称的上固定格栅板6和下固定格栅板7，半导体元件的上端嵌设于上固定格栅板的格栅孔8中，半导体元件的上端面与上固定格栅板外侧表面平齐，半导体元件的下端嵌设于下固定格栅板的格栅孔中，半导体元件的下端面与下固定格栅板外侧表面平齐，上模板格栅板平贴粘接于上固定格栅板的外侧表面，上模格栅板的通孔9对应上固定格栅板的格栅孔，下模板格栅板平贴粘结于下固定格栅板的外侧表面，下模格栅板的通孔对应下固定格栅板的格栅孔；在上模格栅板的通孔内热喷涂有向内延展至上固定格栅板外侧表面且与半导体元件上端面熔融固接的金属粉末层，金属粉末层的外端面与上模格栅板外侧表面平齐并形成多片相互间隔的上导流片4，下模格栅板的通孔内热喷涂有向内延展至下固定格栅板外侧表面且与半导体元件下端面熔融固接的金属