超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置的制作方法

本技术涉及半导体封装，更具体地说，本实用涉及超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置。

背景技术：

1、超大芯片高功率多引脚半导体元器件是一种先进的igbt器件，在不同的功率以及频率范围中，对器件的特性要求有所不同。在大功率的应用场景中，例如轨道交通、直流输电，此时器件的开关频率非常低，开关损耗导致的发热量较低，主要以导通损耗为主。而在设备功率较小的时候，例如白色家电、伺服电机等领域，工作频率较高，导通损耗占比较低，开关损耗产生的热量较大。因此，在实际的工作时，需要根据应用要求，进行折中优化设计，才能使系统的效率达到最大化。

2、现在,大电流高电压的igbt已模块化,它的驱动电路除上面介绍的由分立元件构成之外,现在已制造出集成化的igbt专用驱动电路.其性能更好,整机的可靠性更高。igbt功率模块采用ic驱动，各种驱动保护电路，高性能igbt芯片，新型封装技术，从复合功率模块现已开发成功第二代ipem，其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为igbt发展热门。

3、国内市场需求急剧上升曾使得igbt市场一度被看好。虽然长期来看，igbt是一个值得期待的市场，但目前为止igbt的核心技术和产业为大多数欧美idm半导体厂商所掌控，中国在2014年6月成功研制出8寸igbt专业芯片，打破国际垄断。

4、2017-2022 年全球 igbt 市场规模 cagr 达 7.04%，中国市场主要应 用包括新能源汽车、工控、消费电子。受益于工业控制及电源行业市场的 逐步回暖，以及下游的变频家电、新能源汽车等领域的迅速发展，全球及 中国 igbt 市场规模持续增长。

5、大芯片高功率igbt器件的开发周期长，涉及到材料、芯片设计、芯片工艺、器件封装与测试各个环节，需要多学科交叉融合、多行业协同开发。

6、封装模块很难对应超大芯片尺寸的封装，产生的产品收缩变形大内部产生的分层，内部气孔，脱模不畅等，导致产品不良。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，以解决技术中的上述不足之处。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，包括封装模块，还包括：

3、所述封装模块顶部开设有两组型腔，两组所述型腔之间连通设有串联流道；

4、所述型腔中部设有矫正弧面，所述矫正弧面设置为超大球面的矩形栽切体，所述型腔两侧与封装模块之间均匀开设有多个排气槽，对封装产品形变进行矫正补偿；

5、所述封装模块两端均设有镶嵌浇口，所述封装模块与镶嵌浇口连接处开设有嵌设槽，镶嵌浇口用于对型腔填充环氧树脂封装料；

6、所述封装模块底部设有多个顶出杆衬套，顶出杆衬套用于封装后的元器件脱模顶出，所述封装模块与顶出杆衬套连接处开设有衬套固定孔，所述封装模块底部横向开设有封装模块定位槽；

7、所述封装模块包括多组大小不同排气槽用于型腔内空气的排出，所述封装模块定位槽置于封装模块底部对其定位，可有效的对封装模块的工作位置进行固定与矫正。

8、在一个优选的实施方式中，所述型腔设置为尺寸相等的大尺寸腔体，所述串联流道深度小于型腔深度。

9、在一个优选的实施方式中，所述衬套固定孔贯穿封装模块与型腔相连通，所述衬套固定孔用于收纳顶出杆衬套。

10、在一个优选的实施方式中，所述封装模块包括多组大小不同排气槽，用于型腔内空气的排出。

11、在一个优选的实施方式中，所述矫正弧面设置为俯视为矩形的超大球面切割体，且矫正弧面设置为中间高两端低的弧形过度面，所述矫正弧面高于型腔底面高度。

12、在一个优选的实施方式中，所述镶嵌浇口与嵌设槽卡接，且镶嵌浇口顶部开设有注料口。

13、本实用新型的技术效果和优点：

14、本实用新型通过设有封装模块镶嵌浇口与多处顶出杆衬套、镶嵌浇口、顶出杆衬套使用钨钢材质提高耐磨性与使用寿命，设有特殊的矫正弧面是一个超大半径的球面；针对超大产品产生时产生的收缩变形大进行有效的约束与补偿，减低变形量；解决收缩变形大内部产生的分层，内部气孔，脱模不畅等，导致产品不良；用来完成多种型号的超大芯片高功率多引脚半导体元器件的封装工作，摆脱了的以往封装的良品率差的问题，提高了设备的兼容性与利用率，达到了设备运作高效、安全、稳定、兼容性高目的；实现了超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装稳定性与可靠性，适应了当今超大芯片高功率器件的发展方向模块化、复合化和集成化发展；使得多种超大芯片高功率多引脚半导体元器件得以快速制作出来，并利用到更广泛的行业当中。

技术特征：

1.超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，包括封装模块（1），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，其特征在于：所述型腔（2）设置为尺寸相等的大尺寸腔体，所述串联流道（4）深度小于型腔（2）深度。

3.根据权利要求1所述的超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，其特征在于：所述衬套固定孔（8）贯穿封装模块（1）与型腔（2）相连通，所述衬套固定孔（8）用于收纳顶出杆衬套（7）。

4.根据权利要求1所述的超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，其特征在于：所述封装模块（1）包括多组大小不同排气槽（5），用于型腔（2）内空气的排出。

5.根据权利要求1所述的超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，其特征在于：所述矫正弧面（3）设置为俯视为矩形的超大球面切割体，且矫正弧面（3）设置为中间高两端低的弧形过度面，所述矫正弧面（3）高于型腔（2）底面高度。

6.根据权利要求1所述的超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，其特征在于：所述镶嵌浇口（6）与嵌设槽卡接，且镶嵌浇口（6）顶部开设有注料口（10）。

技术总结
本技术公开了超大芯片高功率多引脚半导体元器件封装装置，具体涉及半导体封装领域，包括封装模块，所述封装模块顶部开设有两组型腔，两组所述型腔之间连通设有串联流道；所述型腔中部设有矫正弧面，所述矫正弧面设置为超大球面的矩形栽切体，所述型腔两侧与封装模块之间均匀开设有多个排气槽，对封装产品形变进行矫正补偿。本技术通过设有封装模块组合体使得可封装超大芯片高功率多引脚半导体元器件，摆脱了的以往封装模块很难对应超大芯片尺寸的封装，产生的产品收缩变形大内部产生的分层，内部气孔，脱模不畅等，导致产品不良。

技术研发人员：宋岩
受保护的技术使用者：大连泰一半导体设备有限公司
技术研发日：20230329
技术公布日：2024/1/13