一种小型化大功率芯片及其封装工艺

技术领域

本发明属于芯片封装技术领域，具体涉及一种小型化大功率芯片及其封装工艺。

背景技术

半导体泵浦固体激光器是近年来国际上发展最快，应用较广的新型激光器，该类型的激光器利用输出固定波长的半导体激光器代替了传统的氪灯或氙灯来对激光晶体进行泵浦，从而取得了崭新的发展，被称为第二代的激光器。也是一种低功耗、性能可靠、寿命长、输出光束质量好的第二代新型固体激光器，已在空间通讯，光纤通信，大气研究，环境科学，医疗器械，光学图象处理，激光打印机等高科技领域有着独具特色的应用前景。

在现有技术中，常常是将多个芯片组先焊接在一起组成芯片模块，然后将芯片模块直接焊接在热沉上，一旦其中某个芯片组出现故障，由于是整体均为焊接连接，所以需要将所有的芯片单元全部拆卸下来，才能进行检修，步骤过于繁琐，影响检修效率。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种小型化大功率芯片及其封装工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化大功率芯片及其封装工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小型化大功率芯片，包括安装座以及固定连接在安装座上的芯片模块，所述芯片模块包括若干组连接于安装座上热沉和固定连接在热沉上的芯片组，所述芯片组包括若干组正负极串联连接的芯片单元，所述芯片单元包括基座和固定连接在基座上的芯片本体，所述芯片本体通过基座固定连接在热沉上，所述芯片组的外侧边缘处的正负极两端分别固定连接有正极导电片和负极导电片，所述热沉可拆卸连接在安装座上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述基座与热沉之间固定连接有绝缘块，所述基座通过绝缘块焊接在热沉之上，所述绝缘块为绝缘陶瓷块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述热沉通过螺钉螺纹连接在安装座上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述热沉两端分别设置有一个引电电极，并分别与所述正极导电片和负极导电片焊接连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述引电电极通过螺钉固定连接在热沉上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述螺钉与引电电极之间设置有绝缘垫片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述热沉两端设置有用于放置引电电极和绝缘垫片的放置槽。

一种小型化大功率芯片的封装工艺，包括

S1，将所述芯片单元和基座焊接连接；

S2，将若干组焊接连接的所述芯片单元和基座正负极串联叠放在一起组成芯片组，并将芯片组焊接在热沉上；

S3，将所述芯片组的两端的分别焊接正极导电片和负极导电片；

S4，将若干组芯片组和热沉放置在一起组成芯片模块，并通过各自热沉上的螺钉螺纹连接在安装座上作为本发明的一种优选技术方案，所述S2中，将芯片组先焊接在绝缘块上，再将绝缘块焊接在热沉上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述S3中，所述热沉的两端还分别固定连接有一个引电电极，所述正极导电片和负极导电片分别焊接在一个引电电极上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过多干组芯片组焊接在各自的热沉上组成芯片模块，并通过螺钉穿过热沉螺纹连接在安装座上，从而一旦芯片模块的某处发现故障，只需将故障处的芯片组和热沉处的螺钉旋松，便可将故障处拆卸下来，并换上新的芯片组和热沉，再用螺钉旋紧安装，从而达到快速检修的效果，具有结构合理，便于安装和拆卸，提升检修效率的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中整体结构示意图；

图2是本申请一实施方式中芯片组和热沉的连接结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本申请一实施方式中封装工艺的流程示意图。

图中：1、安装座；2、芯片模块；3、热沉；4、芯片单元；5、基座；6、芯片本体；7、正极导电片；8、负极导电片；9、绝缘块；10、引电电极；11、焊料；12、螺钉；13、绝缘垫片；14、放置槽。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1～3所示，一种小型化大功率芯片，包括安装座1以及固定连接在安装座1上的芯片模块2，芯片模块2包括若干组连接于安装座1上热沉3和固定连接在热沉3上的芯片组，芯片组包括若干组正负极串联连接的芯片单元4，芯片单元4包括基座5和固定连接在基座5上的芯片本体6，芯片本体6通过基座5固定连接在热沉3上，芯片组的外侧边缘处的正负极两端分别固定连接有正极导电片7和负极导电片8，热沉3可拆卸连接在安装座1上。

优选的，热沉3通过螺钉12螺纹连接在安装座1上，螺钉12起到便于安装和拆卸的效果。

其中，基座5与热沉3之间固定连接有绝缘块9，基座5通过绝缘块9焊接在热沉3之上，通过绝缘块9起到将基座5上芯片单元4上的电流与热沉3隔绝开来的效果，绝缘块9为绝缘陶瓷块，利用绝缘陶瓷的优良的绝缘性能，同时本绝缘陶瓷块还具有良好的导热性，也起到了对芯片单元4的散热效果。

其中，热沉3两端分别设置有一个引电电极10，并分别与正极导电片7和负极导电片8焊接连接，引电电极10与导电电极采用焊料11二次焊接的方式，可以释放焊片上的应力，增加模块的可靠性。

其中，引电电极10通过螺钉12固定连接在热沉3上，螺钉12的一端依次穿过引电电极10和热沉3并螺纹连接在安装座1上，从而达到将引电电极10固定连接在热沉3上的效果。

其中，螺钉12与引电电极10之间设置有绝缘垫片13，绝缘垫片13即起到了组织引电电极10上的电流经过螺钉12的作用，同时还起到了在螺钉12旋紧时，保护了引电电极10的作用。

其中，热沉3两端设置有用于放置引电电极10和绝缘垫片13的放置槽14，起到限制引电电极10和绝缘垫片13位置的效果。

如图4所示，一种小型化大功率芯片的封装工艺，包括

S1，将芯片单元4和基座5焊接连接；

S2，将若干组焊接连接的芯片单元4和基座5正负极串联叠放在一起组成芯片组，并将芯片组焊接在热沉3上；

S3，将芯片组的两端的分别焊接正极导电片7和负极导电片8；

S4，将若干组芯片组和热沉3放置在一起组成芯片模块2，并通过各自热沉3上的螺钉12螺纹连接在安装座1上。

为了起到绝缘的效果，S2中，将芯片组先焊接在绝缘块9上，再将绝缘块9焊接在热沉3上，从而达到将芯片组焊接在热沉3上的效果。

为了可以释放焊接处的应力，增加芯片模块2的可靠性，S3中，热沉3的两端还分别通过螺钉12固定连接有一个引电电极10，正极导电片7和负极导电片8分别焊接在一个引电电极10上。

综上所述，本发明的有益效果是：通过多干组芯片组焊接在各自的热沉3上组成芯片模块2，并通过螺钉12穿过热沉3螺纹连接在安装座1上，从而一旦芯片模块2的某处发现故障，只需将故障处的芯片组和热沉3处的螺钉12旋松，便可将故障处拆卸下来，并换上新的芯片组和热沉3，再用螺钉12旋紧安装，从而达到快速检修的效果，具有结构合理，便于安装和拆卸，提升检修效率的优点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。