一種非焊接結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種半導(dǎo)體模塊，尤其涉及到一種耐高溫性好且環(huán)保的非焊接結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源和環(huán)保提出越來越高的要求，收集一切可以收集的能源成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題，而熱電致冷器可以通過溫差進(jìn)行發(fā)電，在很多場(chǎng)合可以利用廢氣、余熱進(jìn)行發(fā)電。但由于現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊的焊接工藝，一般采用中溫錫焊，會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體模塊的耐溫范圍僅在-20°C?200°C之間，如用在高溫場(chǎng)合，則焊錫容易老化而導(dǎo)致整個(gè)半導(dǎo)體模塊失效，不能滿足使用要求，況且焊錫工藝也容易影響環(huán)境。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型主要解決現(xiàn)有半導(dǎo)體模塊受錫焊工藝影響而導(dǎo)致耐高溫性差、無法適應(yīng)高溫場(chǎng)合使用的技術(shù)問題；提供了一種耐高溫性好且環(huán)保的非焊接結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體模塊。
[0004]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型主要是采用下述技術(shù)方案:
[0005]—種非焊接結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體模塊，包括依次疊放的上模格柵板、固定格柵板、半導(dǎo)體元件和下模格柵板，所述半導(dǎo)體元件包括P型半導(dǎo)體元件和N型半導(dǎo)體元件且嵌設(shè)于所述固定格柵板的格柵孔內(nèi)，半導(dǎo)體元件的端面平齊，所述上模格柵板的通孔對(duì)應(yīng)固定格柵板的格柵孔，所述下模格柵板的通孔對(duì)應(yīng)固定格柵板的格柵孔，上模格柵板的通孔內(nèi)填充有向內(nèi)延展至固定格柵板上表面且與半導(dǎo)體元件上端面熔融固接的金屬粉末層，所述金屬粉末層的外端面與上模格柵板外側(cè)表面平齊并形成多片相互間隔的上導(dǎo)流片，下模格柵板的通孔內(nèi)填充有向內(nèi)延展至固定格柵板下表面且與半導(dǎo)體元件下端面熔融固接的金屬粉末層，所述金屬粉末層的外端面與下模格柵板外側(cè)表面平齊并形成多片相互間隔的下導(dǎo)流片，采用固定格柵板固定半導(dǎo)體元件，并在半導(dǎo)體元件上表面和下表面分別設(shè)置帶有通孔的上模格柵板和下模格柵板，將金屬粉末噴入通孔內(nèi)與半導(dǎo)體元件端面熔融固接形成致密的導(dǎo)流層，根本上去除了傳統(tǒng)金屬導(dǎo)流片及焊錫材料，從而在確保半導(dǎo)體模塊性能前提下，有效防止了焊接區(qū)域焊料因高溫老化而引起的半導(dǎo)體模塊失效，提升熱交換效率，簡(jiǎn)化了制作工藝，降低了制作成本，非焊接方式也降低了對(duì)環(huán)境的污染程度，同時(shí)，與外界直接接觸的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)減少了熱阻，提高了半導(dǎo)體模塊的熱傳導(dǎo)效率。
[0006]作為優(yōu)選，所述固定格柵板包括鏡向?qū)ΨQ的上固定格柵板和下固定格柵板，所述半導(dǎo)體元件的上端嵌設(shè)于所述上固定格柵板的格柵孔中，半導(dǎo)體元件的下端嵌設(shè)于所述下固定格柵板的格柵孔中，半導(dǎo)體元件的端面平齊，將原來整塊較厚的固定格柵板分成上下兩塊鏡向?qū)ΨQ的較薄固定格柵板，易于格柵板的加工，降低了制作成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0007]作為優(yōu)選，所述金屬粉末為鎳粉，也可以使用鋁粉、銀粉或鋅粉。
[0008]作為優(yōu)選，所述固定格柵板、上模格柵板和下模格柵板的材料為特氟龍板材，特氟龍板材具有優(yōu)良的耐高溫特征和絕緣性，耐溫可達(dá)300°C，又具備易加工性，可靠性高，成本低廉，也可以使用樹脂板材或尼龍板材。
[0009]作為優(yōu)選，所述上模格柵板內(nèi)側(cè)表面與所述固定格柵板上表面對(duì)應(yīng)且粘結(jié)固定，所述下模格柵板內(nèi)側(cè)表面與固定格柵板下表面粘結(jié)固定，在熱噴涂時(shí)保證上下模格柵板與固定格柵板的連接穩(wěn)定，方便組裝。
[0010]作為優(yōu)選，所述上模格柵板和下模格柵板的通孔內(nèi)壁均呈毛面狀，增強(qiáng)導(dǎo)流片與上下模格柵板的連接，有效提高整個(gè)半導(dǎo)體模塊的穩(wěn)固性和安全性。
[0011]作為優(yōu)選，所述半導(dǎo)體元件的上下端面均呈毛面狀，可以增強(qiáng)金屬粉末層與半導(dǎo)體元件之間的連接強(qiáng)度，提高金屬粉末層的接觸性。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:采用固定格柵板固定半導(dǎo)體元件，并在半導(dǎo)體元件上表面和下表面分別設(shè)置帶有通孔的上模格柵板和下模格柵板，將金屬粉末噴入通孔內(nèi)與半導(dǎo)體元件熔融固接形成致密的導(dǎo)流層，根本上去除了傳統(tǒng)金屬導(dǎo)流片及焊錫材料，從而在確保半導(dǎo)體模塊性能前提下，有效防止了焊接區(qū)域焊料因高溫老化而引起的半導(dǎo)體模塊失效，提升熱交換效率，簡(jiǎn)化了制作工藝，降低了制作成本，非焊接方式也降低了對(duì)環(huán)境的污染程度，同時(shí)，與外界直接接觸的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)減少了熱阻，提高了半導(dǎo)體模塊的熱傳導(dǎo)效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型非焊接結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1結(jié)構(gòu)的爆炸圖。
[0015]圖中1.上模格柵板，2.半導(dǎo)體元件，3.下模格柵板，4.上導(dǎo)流片，5.下導(dǎo)流片，
6.上固定格柵板，7.下固定格柵板，8.格柵孔，9.通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0017]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種非焊接結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體模塊，如圖1和圖2所示，包括依次疊放的上模格柵板1、固定格柵板、半導(dǎo)體元件2和下模格柵板3，固定格柵板、上模格柵板和下模格柵板的材料為特氟龍板材，半導(dǎo)體元件為碲化鉍材料，包括P型半導(dǎo)體元件和N型半導(dǎo)體元件，半導(dǎo)體元件的上下端面均呈毛面狀，固定格柵板包括鏡向?qū)ΨQ的上固定格柵板6和下固定格柵板7，半導(dǎo)體元件的上端嵌設(shè)于上固定格柵板的格柵孔8中，半導(dǎo)體元件的上端面與上固定格柵板外側(cè)表面平齊，半導(dǎo)體元件的下端嵌設(shè)于下固定格柵板的格柵孔中，半導(dǎo)體元件的下端面與下固定格柵板外側(cè)表面平齊，上模板格柵板平貼粘接于上固定格柵板的外側(cè)表面，上模格柵板的通孔9對(duì)應(yīng)上固定格柵板的格柵孔，下模板格柵板平貼粘結(jié)于下固定格柵板的外側(cè)表面，下模格柵板的通孔對(duì)應(yīng)下固定格柵板的格柵孔；在上模格柵板的通孔內(nèi)熱噴涂有向內(nèi)延展至上固定格柵板外側(cè)表面且與半導(dǎo)體元件上端面熔融固接的金屬粉末層，金屬粉末層的外端面與上模格柵板外側(cè)表面平齊并形成多片相互間隔的上導(dǎo)流片4，下模格柵板的通孔內(nèi)熱噴涂有向內(nèi)延展至下固定格柵板外側(cè)表面且與半導(dǎo)體元件下端面熔融固接的金屬