冷却集成的碳化硅模块及其制备方法、芯片的改造方法

1.本技术涉及半导体器件技术领域，特别是涉及冷却集成的碳化硅模块及其制备方法、芯片的改造方法。


背景技术：

2.随着电子行业的不断发展以及第三代半导体材料的深入研究，采用碳化硅材料的碳化硅模块以其耐高温、高温环境下稳定性高等优点而成为研究的重点。
3.碳化硅模块由一系列大功率器件按一定的功能组合并封装在一起，工作时热量在芯片的有源区产生，需要通过芯片衬底层、焊料层、上覆铜层、陶瓷层、下覆铜层、焊料层、基板、散热器等多层热阻才能散热，导致总热阻较大，影响碳化硅模块的性能。目前芯片的散热主要有三种方式：1.芯片封装外壳设置在基板上方，基板的下方布置微通道热沉，并且各界面涂覆热界面材料，但是存在传热路径较远、远程冷却的微通道与芯片间隔着一系列界面热阻和封装热阻导致总热阻仍较大、由于其较大的体积和重量等因素而无法满足高功率密度的电热一体化等缺点；2.将芯片封装外壳集成于基板的微通道侧面，冷却液直接进入芯片封装外壳，传热路径转变为芯片
→
热沉
→
芯片封装外壳，虽然一定程度上减小了封装导热热阻和接触热阻，但依然无法满足高功率芯片的散热需求；3.将微通道直接集成到芯片的基底材料内部以靠近芯片的有源区，但是由于碳化硅模块中芯片尺寸和表面热流密度较小，并且空间十分有限，较难实现嵌入式冷却，而且如何在芯片上集成微流道仍是需要首先解决的技术问题。


技术实现要素：

4.基于此，为了解决高功率、高热流密度的芯片因散热空间受限和散热能力不足而引起的芯片温度过高的问题，提供一种冷却集成的碳化硅模块及其制备方法、芯片的改造方法。
5.本技术提供了一种冷却集成的碳化硅模块，包括：
6.dbc板，包括覆铜层，所述覆铜层包括层叠设置的密封层及歧管层，所述密封层开设有进液孔、出液孔、第一流体槽，所述歧管层包括歧管状的第二流体槽，所述第二流体槽与所述进液孔、所述出液孔、所述第一流体槽相连通；
7.芯片，包括衬底及漏极，所述衬底具有微流道，且与所述漏极欧姆接触，所述芯片封装于所述dbc板，且所述微流道与所述第一流体槽相连通。
8.在上述冷却集成的碳化硅模块工作时，冷却流体经过进液孔进入到第二流体槽，在歧管状的第二流体槽导流下进入到第一流体槽，并从第一流体槽流入到微流道内，微流道内的冷却液体带走漏极有源区产生的热量，换热后的冷却流体从微流道再回流至第一流体槽内，并且从第一流体槽回到第二流体槽，最后经过出液孔排出，实现往复循环；芯片的换热途径仅包括漏极有源区-微流道-冷却液体，换热途径较短，显著缩减漏极有源区至冷却流体之间的总热阻，并且由于微通道的冷却换热面积较大，换热效率较高，从而可有效带
走芯片工作产生的热量，以使得芯片能够快速降温，大幅度提高冷却集成的碳化硅模块的散热能力。
9.在其中一个实施例中，所述微流道包括多个阵列分布的流道槽，所述漏极设于所述微流道的端部，且与所述流道槽相连通。
10.在其中一个实施例中，所述第一流体槽包括多个阵列分布的第一槽体，所述第一槽体与所述流道槽正对设置。
11.在其中一个实施例中，所述dbc板还包括基板，所述歧管层包括第一基体及第二基体，其中：
12.所述第一基体设于所述基板，且其内形成有用于露出部分所述基板的流道区；所述流道区具有相连通的进液区、出液区及容置区，所述进液区与所述进液孔正对设置，所述出液区与所述出液孔正对设置，所述容置区与所述第一流体槽正对设置；
13.所述第二基体设于所述基板，且位于所述容置区，所述第二基体呈歧管状延伸，且与所述流道区配合形成所述第二流体槽。
14.在其中一个实施例中，所述第二基体具有至少一个折弯部，至少一所述折弯部与所述进液区以及所述出液区正对设置。
15.另外，本技术还提供了一种如上述任一项技术方案所述的冷却集成的碳化硅模块的制备方法，包括以下步骤：
16.步骤s601，提供一芯片、两个铜层；
17.步骤s602，根据所述芯片的尺寸，图案化两个所述铜层形成密封层、歧管层；
18.步骤s603，固定连接所述密封层及所述歧管层，形成dbc板；
19.步骤s604，固定连接所述芯片和所述dbc板，形成冷却集成的碳化硅模块。
20.采用上述冷却集成的碳化硅模块的制备方法所形成的冷却集成的碳化硅模块，冷却流体流道为进液孔-第二流体槽-第一流体槽-微流道-第一流体槽-第二流体槽-出液孔，芯片的换热途径为漏极有源区-微流道-冷却液体，换热途径较短、冷却换热面积较大，大幅度提高冷却集成的碳化硅模块的散热能力；在冷却集成的碳化硅模块具体制备时，首先在步骤s601中，提供一个芯片和两个铜层，该芯片包括衬底及漏极，衬底具有微流道，并且衬底与漏极欧姆接触；接着在步骤s602中，根据芯片的尺寸，对两个铜层中的第一铜层进行图案化处理，制备出进液孔、出液孔、第一流体槽，形成密封层，对两个铜层中的第二铜层进行图案化处理，制备出第二流体槽，形成歧管层；然后在步骤s603中，对密封层和歧管层进行固定连接，此时，第二流体槽与进液孔、出液孔、第一流体槽相连通，以形成dbc板；最后在步骤s604中，对芯片和dbc板进行固定连接，此时，芯片封装于dbc板，并且微流道与第一流体槽相连通，形成冷却集成的碳化硅模块；上述冷却集成的碳化硅模块的制备方法简单易实现，并且能够确保冷却集成的碳化硅模块在实际工作中的可靠性。
21.在其中一个实施例中，所述步骤s603和所述步骤s602之间还包括：
22.打磨所述密封层、所述歧管层上下表面；
23.清洗所述密封层、所述歧管层。
24.在其中一个实施例中，所述步骤s603中所采用的固定连接工艺为扩散焊。
25.在其中一个实施例中，所述步骤s604中所采用的固定连接工艺为银烧结。
26.另外，本技术还提供了一种芯片的改造方法，应用于如上述任一项技术方案所述
的冷却集成的碳化硅模块，包括以下步骤：
27.步骤s701，提供一碳化硅基体，所述碳化硅基体具有第一材料层；
28.步骤s702，图案化所述第一材料层，形成衬底；
29.步骤s703，在所述衬底上制备漏极，所述漏极与所述衬底欧姆接触。
30.采用上述芯片的改造方法所形成的芯片，漏极与衬底欧姆接触，以使得芯片的换热途径仅包括漏极有源区-微流道-冷却液体，换热途径较短，总热阻较小，在衬底设置微通道，以使得冷却换热面积较大，换热效率较高；在芯片具体制备时，首先在步骤s701中，提供一个碳化硅基体，该碳化硅基体中具有第一材料层；接着在步骤s702中，对第一材料层进行图案化处理，制备出微流道，以形成衬底；最后在步骤s703中，在衬底上制备漏极，该漏极与衬底之间欧姆接触，以形成芯片；上述芯片的改造方法简单易实现，并且能够确保芯片在实际工作中的可靠性。
附图说明
31.图1为本技术一实施例提供的冷却集成的碳化硅模块的主视图。
32.图2为本技术一实施例提供的冷却集成的碳化硅模块的爆炸示意图。
33.图3为本技术一实施例提供的冷却集成的碳化硅模块中芯片的主视图。
34.图4为本技术一实施例提供的冷却集成的碳化硅模块中芯片的爆炸示意图。
35.图5a-5c为本技术一实施例提供的芯片的制备工艺流程图。
36.图6为本技术一实施例提供的冷却集成的碳化硅模块的制备方法流程图。
37.图7为本技术一实施例提供的芯片的改造方法流程图。
38.附图标记：
39.10、冷却集成的碳化硅模块；z、第一方向；y、第二方向；x、第三方向；
40.100、dbc板；110、覆铜层；111、密封层；1111、进液孔；1112、出液孔；1113、第一流体槽；1113a、第一槽体；112、歧管层；1121、第二流体槽；1122、第一基体；1123、第二基体；1123a、折弯部；1124、流道区；1124a、进液区；1124b、出液区；1124c、容置区；120、基板；
41.200、芯片；210、衬底；211、微流道；2111、流道槽；220、漏极；230、碳化硅基体；231、第一材料层。
具体实施方式
42.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
44.此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
45.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
46.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本技术所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
48.如图1以及图2所示，本技术提供了一种冷却集成的碳化硅模块10，作为半导体器件，可以应用在高温环境下，为了便于描述，限定该冷却集成的碳化硅模块10具有第一方向z、第二方向y以及第三方向x，第一方向z、第二方向y以及第三方向x两两相互垂直，第一方向z为冷却集成的碳化硅模块10的厚度方向，第二方向y为冷却集成的碳化硅模块10的长度方向，第三方向x为冷却集成的碳化硅模块10的宽度方向。该冷却集成的碳化硅模块10包括dbc板100以及芯片200，其中：
49.继续参考图3以及图4，dbc板100包括覆铜层110，覆铜层110包括密封层111及歧管层112，密封层111及歧管层112之间层叠设置，密封层111上开设有进液孔1111、出液孔1112、第一流体槽1113，进液孔1111、出液孔1112、第一流体槽1113沿第一方向z贯穿密封层111，歧管层112包括第二流体槽1121，第二流体槽1121呈歧管状，第二流体槽1121分别与进液孔1111、出液孔1112、第一流体槽1113相连通。
50.第二流体槽1121沿第一方向z可以为盲槽，在第一方向z上的深度小于歧管层112的厚度，以使得冷却集成的碳化硅模块10的厚度较小，便于实现小型化。第二流体槽1121也可以为沿第一方向z贯穿歧管层112的通槽，如图4所示，一种优选实施方式，dbc板100还包括基板120，在具体设置时，基板120可以为陶瓷板，也可以为其他能够满足要求的形式，一个覆铜层110可以对应一个基板120，多个覆铜层110可以对应一个基板120。歧管层112包括第一基体1122及第二基体1123，其中：
51.第一基体1122设置在基板120上，并且第一基体1122的内部区域形成有流道区1124，流道区1124用于露出部分基板120；流道区1124具有进液区1124a、出液区1124b及容
置区1124c，进液区1124a、出液区1124b以及容置区1124c两两之间相连通，进液区1124a与进液孔1111在第一方向z上正对设置，出液区1124b与出液孔1112在第一方向z上正对设置，容置区1124c与第一流体槽1113在第一方向z上正对设置，当然，正对设置并不局限于在第一方向z完全相对，还可以有略微偏移。
52.第二基体1123设置在基板120上，并且第二基体1123位于容置区1124c，第二基体1123呈歧管状延伸，并且第二基体1123与流道区1124配合形成第二流体槽1121。在具体设置时，第二基体1123的首尾两端与第一基体1122可以间隔设置，第二基体1123的首尾两端与第一基体1122可以连接为一体，第一基体1122及第二基体1123可以一体成型，也可以为其他能够满足要求的制备方式。在具体工作时，冷却流体经过进液孔1111进入到进液区1124a，然后向着容置区1124c流动，在容置区1124c通过第二基体1123的导流进入第一流体槽1113，并且换热后的冷却液体从第一流体槽1113进入容置区1124c，并经过第二基体1123的导流流入到出液区1124b，最后经过出液孔1112排出，上述结构形式的歧管层112能够方便冷却液体的循环。
53.为了提高冷却液体的利用率，具体地，如图4所示，第二基体1123具有至少一个折弯部1123a，所谓折弯部1123a为第二基体1123中两段相反延伸方向的结构体的交点区域。折弯部1123a的数目可以为一个、两个或是两个以上，至少一折弯部1123a与进液区1124a以及出液区1124b正对设置，以使得从进液区1124a流向容置区1124c的冷却液体能够被折弯部1123a分流成多个部分，确保进入第一流体槽1113的冷却液体的温度均较低，便于芯片200的散热，同时使得从第一流体槽1113排出的换热后冷却液体能够被折弯部1123a在出液区1124b汇流为一体，确保换热后的冷却液体能够及时排出，确保芯片200的散热效果。在具体设置时，进液区1124a、容置区1124c以及出液区1124b沿着第三方向x排布，第二基体1123中各段结构体沿着第二方向y排布，并且每一结构体沿着第三方向x延伸，折弯部1123a与进液区1124a、出液区1124b沿着第三方向x正对设置；当然，正对设置并不局限于在第三方向x完全相对，还可以有略微偏移。
54.如图5c所示，芯片200包括衬底210及漏极220，衬底210具有微流道211，并且衬底210与漏极220之间欧姆接触，避免因微流道211的设置影响漏极220的正常工作。在具体设置时，芯片200的结构并不局限于上述衬底210以及漏极220，还包括其他结构层，由于本技术对芯片200的其他结构层并未进行改进，可以直接采用现有结构，本技术对此不再赘述。芯片200封装于dbc板100，并且芯片200的微流道211与第一流体槽1113相连通，确保冷却液体在芯片200和密封层111之间的流通。在具体设置时，芯片200的衬底210与dbc板100的密封层111正对且接触，并连接在一起，实现芯片200在dbc板100上的封装。
55.微流道211的结构形式具有多种，一种优选实施方式，如图5c所示，微流道211包括多个流道槽2111，多个流道槽2111之间阵列分布，通过设置多个流道槽2111同样可以增大冷却换热面积较大，提高换热效率。在具体设置时，流道槽2111可以沿着第三方向x延伸设定的长度，通过对于流道槽2111长度的调节，以调节冷却换热面积适用于不同类型的芯片200，例如sic mosfet芯片200。漏极220设置在微流道211的端部，并且漏极220与流道槽2111相连通，以使得漏极220的有源区至冷却流体之间的换热途径较短，从而减少总热阻，提升换热效果。当然，微流道211的结构并不局限于此，还可以为其他能够满足要求的形式。
56.第一流体槽1113的结构形式与微流道211的结构形式可以类似，具体地，如图2、图
4以及图5c所示，第一流体槽1113包括多个第一槽体1113a，多个第一槽体1113a阵列分布，第一槽体1113a与流道槽2111正对设置。在具体设置时，第一槽体1113a、第二基体1123中各段结构体、流道槽2111的延伸方向可以相同，以确保冷却液体快速且充足地流入第一槽体1113a，第一槽体1113a的槽宽和与其相对的两段结构体之间的间距、流道槽2111的槽宽可以相同，以确保冷却液体稳定流动。在具体设置时，如图2以及图4所示，从进液孔1111流入的冷却液体经过第二基体1123中4段结构体分成三股流向第一流体槽1113的5个第一槽体1113a中的第一、第三、第五个，并且换热后的两股冷却液体经过第一流体槽1113的5个第一槽体1113a中的第二、第四个回流到第二流体槽1121。
57.在上述冷却集成的碳化硅模块10工作时，冷却流体经过进液孔1111进入到第二流体槽1121，在歧管状的第二流体槽1121导流下进入到第一流体槽1113，并从第一流体槽1113流入到微流道211内，微流道211内的冷却液体带走漏极220的有源区产生的热量，换热后的冷却流体从微流道211再回流至第一流体槽1113内，并且从第一流体槽1113回到第二流体槽1121，最后经过出液孔1112排出，实现往复循环；芯片200的换热途径仅包括漏极220的有源区-微流道211-冷却液体，换热途径较短，显著缩减漏极220的有源区至冷却流体之间的总热阻，并且由于微通道的冷却换热面积较大，换热效率较高，从而可有效带走芯片200工作产生的热量，以使得芯片200能够快速降温，大幅度提高冷却集成的碳化硅模块10的散热能力。
58.另外，如图6所示，本技术还提供了一种如上述任一项技术方案的冷却集成的碳化硅模块10的制备方法，包括以下步骤：
59.步骤s601，提供一芯片200、两个铜层；在具体设置时，芯片200为如上述任一项技术方案的冷却集成的碳化硅模块10中的芯片200，两个铜层的尺寸可以大致相同，以便于后续形成dbc板100。
60.步骤s602，根据芯片200的尺寸，图案化两个铜层形成密封层111、歧管层112；在具体设置时，芯片200的尺寸包括进液孔1111、出液孔1112、第一流体槽1113、第二流体槽1121的尺寸，图案化工艺可以为机加工，还可以为其他能够满足要求的形式。
61.步骤s603，固定连接密封层111及歧管层112，形成dbc板100；在具体设置时，密封层111和歧管层112之间的固定连接方式可以为焊接、导电胶固化等，还可以为其他能够满足要求的形式，并且密封层111及歧管层112之间密封连接；另外，在dbc板100具有基板120时，歧管层112和基板120之间密封连接为一体，连接方式可以如上述密封层111和歧管层112之间的固定连接方式，还可以为覆铜工艺。
62.为了提高冷却集成的碳化硅模块10的产品良率，一种优选实施方式，步骤s603中所采用的固定连接工艺为扩散焊，利用扩散焊无焊料区、导热性能好、焊接稳固可靠等优点，确保dbc板100的可靠性。
63.步骤s604，固定连接芯片200和dbc板100，形成冷却集成的碳化硅模块10；在具体设置时，芯片200和dbc板100之间的固定连接方式可以为焊接、烧结等，还可以为其他能够满足要求的形式，并且芯片200和dbc板100之间密封连接。
64.为了提高冷却集成的碳化硅模块10的产品良率，一种优选实施方式，步骤s604中所采用的固定连接工艺为银烧结，利用银烧结耐温高(目前使用的银膏最高温度可达250℃)、焊层导热导电性能较好、连接稳定可靠、耐腐蚀、切向受力强、连接寿命长等优点，确保
冷却集成的碳化硅模块10的可靠性，并且能够提高冷却集成的碳化硅模块10的导热导电性能，适用于大功率大热流密度的芯片200散热。
65.采用上述冷却集成的碳化硅模块10的制备方法所形成的冷却集成的碳化硅模块10，冷却流体流道为进液孔1111-第二流体槽1121-第一流体槽1113-微流道211-第一流体槽1113-第二流体槽1121-出液孔1112，芯片200的换热途径为漏极220的有源区-微流道211-冷却液体，换热途径较短、冷却换热面积较大，大幅度提高冷却集成的碳化硅模块10的散热能力；在冷却集成的碳化硅模块10具体制备时，首先在步骤s601中，提供一个芯片200和两个铜层，该芯片200包括衬底210及漏极220，衬底210具有微流道211，并且衬底210与漏极220欧姆接触；接着在步骤s602中，根据芯片200的尺寸，对两个铜层中的第一铜层进行图案化处理，制备出进液孔1111、出液孔1112、第一流体槽1113，形成密封层111，对两个铜层中的第二铜层进行图案化处理，制备出第二流体槽1121，形成歧管层112；然后在步骤s603中，对密封层111和歧管层112进行固定连接，此时，第二流体槽1121与进液孔1111、出液孔1112、第一流体槽1113相连通，以形成dbc板100；最后在步骤s604中，对芯片200和dbc板100进行固定连接，此时，芯片200封装于dbc板100，并且微流道211与第一流体槽1113相连通，形成冷却集成的碳化硅模块10；上述冷却集成的碳化硅模块10的制备方法简单易实现，并且能够确保冷却集成的碳化硅模块10在实际工作中的可靠性。
66.为了提高冷却集成的碳化硅模块10的产品良率，一种优选实施方式，步骤s603和步骤s602之间还包括：打磨密封层111、歧管层112的上表面和下表面，以使得密封层111、歧管层112的上表面和下表面较为光滑，避免凹凸不同的情况出现；清洗密封层111、歧管层112，以去除密封层111、歧管层112上表面和下表面的杂质，从而能够提高密封层111及歧管层112之间固定连接的可靠性。在具体设置时，密封层111、歧管层112的清洗方式可以为酸洗、等离子水超声波清洗，还可以为其他能够满足要求的形式，清洗和打磨的次数可以为一次或是多次，打磨和清洗可以依次进行，还可以往复交叉进行。
67.另外，如图7所示，本技术还提供了一种芯片的改造方法，应用于如上述任一项技术方案的冷却集成的碳化硅模块10，包括以下步骤：
68.步骤s701，如图5a所示，提供一碳化硅基体230，碳化硅基体230具有第一材料层231；在具体设置时，第一材料层231沿第三方向x的尺寸不小于350um，碳化硅基体230已经完成其他器件制备工艺。
69.步骤s702，如图5b所示，图案化第一材料层231，形成衬底210；在具体设置时，图案化工艺可以刻蚀、微雕，还可以为其他能够满足要求的形式，并且此时，衬底210中微流道211沿第三方向x的尺寸可以达到150um，沿第三方向x的尺寸能够用于承载力学强度的尺寸至少200um。
70.步骤s703，如图5c所示，在衬底210上制备漏极220，漏极220与衬底210之间欧姆接触，以形成芯片200，在具体设置时漏极220为金属层结构，漏极220的制备工艺可以为沉积、喷墨打印等。
71.采用上述芯片的改造方法所形成的芯片200，漏极220与衬底210欧姆接触，以使得芯片200的换热途径仅包括漏极220的有源区-微流道211-冷却液体，换热途径较短，总热阻较小，在衬底210设置微通道，以使得冷却换热面积较大，换热效率较高；在芯片200具体制备时，首先在步骤s701中，提供一个碳化硅基体230，该碳化硅基体230中具有第一材料层
231；接着在步骤s702中，对第一材料层231进行图案化处理，制备出微流道211，以形成衬底210；最后在步骤s703中，在衬底210上制备漏极220，该漏极220与衬底210之间欧姆接触，以形成芯片200；上述芯片的改造方法简单易实现，并且能够确保芯片200在实际工作中的可靠性。
72.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
73.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种冷却集成的碳化硅模块，其特征在于，包括：dbc板，包括覆铜层，所述覆铜层包括层叠设置的密封层及歧管层，所述密封层开设有进液孔、出液孔、第一流体槽，所述歧管层包括歧管状的第二流体槽，所述第二流体槽与所述进液孔、所述出液孔、所述第一流体槽相连通；芯片，包括衬底及漏极，所述衬底具有微流道，且与所述漏极欧姆接触，所述芯片封装于所述dbc板，且所述微流道与所述第一流体槽相连通。2.根据权利要求1所述的冷却集成的碳化硅模块，其特征在于，所述微流道包括多个阵列分布的流道槽，所述漏极设于所述微流道的端部，且与所述流道槽相连通。3.根据权利要求2所述的冷却集成的碳化硅模块，其特征在于，所述第一流体槽包括多个阵列分布的第一槽体，所述第一槽体与所述流道槽正对设置。4.根据权利要求1所述的冷却集成的碳化硅模块，其特征在于，所述dbc板还包括基板，所述歧管层包括第一基体及第二基体，其中：所述第一基体设于所述基板，且其内形成有用于露出部分所述基板的流道区；所述流道区具有相连通的进液区、出液区及容置区，所述进液区与所述进液孔正对设置，所述出液区与所述出液孔正对设置，所述容置区与所述第一流体槽正对设置；所述第二基体设于所述基板，且位于所述容置区，所述第二基体呈歧管状延伸，且与所述流道区配合形成所述第二流体槽。5.根据权利要求4所述的冷却集成的碳化硅模块，其特征在于，所述第二基体具有至少一个折弯部，至少一所述折弯部与所述进液区以及所述出液区正对设置。6.一种如权利要求1-5任一项所述的冷却集成的碳化硅模块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s601，提供一芯片、两个铜层；步骤s602，根据所述芯片的尺寸，图案化两个所述铜层形成密封层、歧管层；步骤s603，固定连接所述密封层及所述歧管层，形成dbc板；步骤s604，固定连接所述芯片和所述dbc板，形成冷却集成的碳化硅模块。7.根据权利要求6所述的冷却集成的碳化硅模块的制备方法，其特征在于，所述步骤s603和所述步骤s602之间还包括：打磨所述密封层、所述歧管层上下表面；清洗所述密封层、所述歧管层。8.根据权利要求6所述的冷却集成的碳化硅模块的制备方法，其特征在于，所述步骤s603中所采用的固定连接工艺为扩散焊。9.根据权利要求6所述的冷却集成的碳化硅模块的制备方法，其特征在于，所述步骤s604中所采用的固定连接工艺为银烧结。10.一种芯片的改造方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的冷却集成的碳化硅模块，其特征在于，包括以下步骤：步骤s701，提供一碳化硅基体，所述碳化硅基体具有第一材料层；步骤s702，图案化所述第一材料层，形成衬底；步骤s703，在所述衬底上制备漏极，所述漏极与所述衬底欧姆接触。

技术总结
本申请涉及一种冷却集成的碳化硅模块及其制备方法、芯片的改造方法，冷却集成的碳化硅模块包括：DBC板，包括覆铜层，覆铜层包括层叠设置的密封层及歧管层，密封层开设有进液孔、出液孔、第一流体槽，歧管层包括歧管状的第二流体槽，第二流体槽与进液孔、出液孔、第一流体槽相连通；芯片，包括衬底及漏极，衬底具有微流道，且与漏极欧姆接触，芯片封装于DBC板，且微流道与第一流体槽相连通；芯片的换热途径仅包括漏极有源区-微流道-冷却液体，换热途径较短，显著缩减漏极有源区至冷却流体之间的总热阻，并且由于微通道的冷却换热面积较大，换热效率较高，有效带走芯片热量，以使得芯片能够快速降温，大幅度提高冷却集成的碳化硅模块的散热能力。散热能力。散热能力。


技术研发人员：吴赞 唐苇羽 盛况
受保护的技术使用者：浙江大学杭州国际科创中心
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/11