[發明專利]電子元件封裝結構

無效

• 申請號: 201210023735.7
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102769004A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 譚瑞敏;戴明吉;劉漢誠
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L29/41
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種集成電路，且特別是涉及一種電子元件封裝結構。

背景技術

傳統的功率元件是采上下電極結構分別設置在芯片的兩個表面上。由于功率芯片的耗能極高，尤其是應用于電動車的功率芯片，多在千瓦等級以上，所以散熱是一大挑戰。現在使用的功率模塊還是屬傳統的功率元件是采上下電極的結構，這樣的結構在封裝上同時要使用打線及焊接方式完成模塊封裝，其制作工藝步驟較為復雜且其封裝設備成本又相當高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電子元件封裝結構可以利用簡單的方式完成封裝，且具有較多的散熱面積，以提升散熱效能，增加可靠度。

為達上述目的，本發明提出一種電子元件封裝結構，包括半導體元件、第一保護層、第一導體焊墊、第二導體焊墊以及至少一導通結構。半導體元件包括半導體基極、第一導電型基體區、第二導電型摻雜區、第一介電、第二介電層、射極、集極以及柵極。半導體基極具有第一表面與第二表面，第一表面與第二表面相對。集極位于半導體基極的第二表面上。第一導電型基體區位于半導體基極的第一表面上。第二導電型摻雜區位于第一導電型基體區中。柵極位于半導體基極的第一表面上，覆蓋部分所述第一導電型基體區與部分所述第二導電型摻雜區，且柵極以第一介電層與半導體基極的第一表面、第一導電型基體區與第二導電型摻雜區相隔絕。第二介電層覆蓋柵極，第二介電層中具有開口，且開口貫穿第二導電型摻雜區，而延伸至開口的底部裸露出第一導電型基體區。射極位于半導體基極的第二介電層上，并且填充于開口中，電連接第二導電型摻雜區與第一導電型基體區。第一保護層位于柵極周圍的半導體基極的第一表面上。第一導體焊墊位于第一保護層上。第二導體焊墊位于半導體基極的第二表面上的集極上方。上述導通結構貫穿第一保護層、導體基極的第一表面與第二表面以及集極。導通結構包括導體柱與第二保護層。導體柱電連接第一導體焊墊與第二導體焊墊。第二保護層位于導體柱與半導體基極之間。

依據本發明一實施例所述，其特征在于還包括第一凸塊與第二凸塊。第一凸塊與所述第一導體焊墊電連接。第二凸塊與所述射極電連接。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述第一導體焊墊包括凸塊下金屬層。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述第一導體焊墊的材料包括鎳或金，或其合金。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述第二導體焊墊的材料包括金屬或是金屬合金。

依據本發明一實施例所述，其中所述第二導體焊墊的材料包括銅或是鋁，或其合金。

依據本發明一實施例所述，特征在于還包括第一導體焊線與第二導體焊線。第一導體焊線與所述第一導體焊墊電連接。第二導體焊線，與所述射極電連接。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述導體柱的材料包括金屬或是金屬合金。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述導體柱的材料包括銅、鎢或鋁，或其合金。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述第一保護層的材料包括二氧化硅、氮化硅或氮化鋁。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述第二保護層的材料包括二氧化硅、氮化硅或氮化鋁。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述第一導電型基體區包括P型基體區且所述第二導電型摻雜區包括N型摻雜區，或所述第一導電型基體區包括N型基體區且所述第二導電型摻雜區包括P型摻雜區。本發明又提出一種電子元件封裝結構，包括：半導體元件、保護層與導體焊墊。半導體元件包括半導體基極、第一導電型基體區、第二導電型摻雜區、第一介電、第二介電層、射極、集極以及柵極。半導體基極的第一表面上包括第一區、第二區與第三區，第三區位于第一區與第二區之間。集極位于半導體基極的第二區上。第一導電型基體區位于半導體基極的第一表面上。第二導電型摻雜區位于第一導電型基體區中。柵極位于半導體基極的第一區上方，覆蓋部分所述第一導電型基體區與部分所述第二導電型摻雜區。柵極以第一介電層與半導體基極的第一表面、第一導電型基體區與第二導電型摻雜區相隔絕。第二介電層覆蓋柵極，第二介電層中具有開口，且開口貫穿第二導電型摻雜區，而延伸至開口的底部裸露出第一導電型基體區。射極位于半導體基極的第二介電層上，并且填充于開口中，電連接第二導電型摻雜區與第一導電型基體區。保護層位于第三區上。導體焊墊位于集極上。

依據本發明一實施例所述，其特征在于還包括第一凸塊與第二凸塊。第一凸塊與所述導體焊墊電連接。第二凸塊與所述射極電連接。

依據本發明一實施例所述，其特征在于所述導體焊墊包括凸塊下金屬層。