[發(fā)明專利]薄型功率器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143571.6
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN104124221A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔玉平;薛彥迅;魯明朕;黃平;魯軍;哈姆扎·耶爾馬茲
• 申請（專利權(quán)）人: 萬國半導(dǎo)體(開曼)股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/498;H01L23/13;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及一種功率器件，尤其是涉及超薄型的功率器件及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)上，器件里面的互連技術(shù)有打線和金屬片連接芯片與引線框架，但是這兩種互連方式存在焊線高度和焊片高度的要求，因此這兩種方式都不能達到更薄器件的要求。例如圖1A所示的功率器件10，MOSFET12粘貼在基座11a上，MOSFET12的柵極通過鍵合引線13電性連接至一個引腳11b上，源極通過多根鍵合引線13電性連接到引腳11c上，基座11a、引腳11b、11c均具有一定的厚度，而且鍵合引線13的線弧也比較高，導(dǎo)致功率器件10難以薄型化。在另一些封裝形式中，如圖1B所示的功率器件20，沒有使用鍵合引線，取而代之的是金屬片23a、23b，MOSFET22的源極通過金屬片23b電性連接到引腳21b上，柵極通過金屬片23a電性連接引腳21c上，除了，較厚的引腳21b、21c及承載芯片的基座21a導(dǎo)致功率器件20難以薄型化，類似的，還有美國專利申請US2007/114352A1所公開的利用臺階狀的金屬片導(dǎo)出柵極和源極至引腳。這些公開文獻在解決器件薄型化和提高晶片散熱效益等方面，均有待進一步改善。

正是基于以上問題的考慮，提出了本申請后續(xù)的各種實施方式。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施方式中，本發(fā)明提供一種薄型功率器件，包括：一基板，及設(shè)置在基板正面的第一套接觸焊盤和設(shè)置在基板背面的第二套接觸焊盤，第一套接觸焊盤中的多個接觸焊盤分別相對應(yīng)的與第二套接觸焊盤中的一部分接觸焊盤電性連接；一貫穿基板厚度的開口，所述開口對準(zhǔn)第二套接觸焊盤中的沒有與第一套接觸焊盤中任何接觸焊盤進行電性連接的一個接觸焊盤，并從開口中暴露出該接觸焊盤的局部區(qū)域；一嵌入在所述開口中的芯片，所述芯片背面的背部金屬層粘附在第二套接觸焊盤中的暴露于所述開口中的接觸焊盤上；多個導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，將芯片正面的多個電極分別相對應(yīng)的電性連接到第一套接觸焊盤中的多個接觸焊盤上。

上述的薄型功率器件，在所述開口的位于芯片周邊外側(cè)的剩余空間中填充有填充材料；以及所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為氣溶膠，任意一電極與第一套接觸焊盤中最靠近它的接觸焊盤通過氣溶膠進行電性連接，氣溶膠涂覆在任意一電極與第一套接觸焊盤中最靠近它的接觸焊盤之間的基板的上表面、填充材料的上表面、芯片正面的鈍化層上。上述的薄型功率器件，還包括一包覆在基板正面的塑封層，并將芯片、填充材料、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包覆在內(nèi)。

上述的薄型功率器件，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為金屬片或鍵合引線或帶狀的導(dǎo)電帶。上述的薄型功率器件，還包括一包覆在基板正面的塑封層，將芯片、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包覆在內(nèi)，并且塑封層的一部分填充在所述開口的位于芯片周邊外側(cè)的剩余空間中。

上述的薄型功率器件，第一套接觸焊盤中的每個接觸焊盤均與第二套接觸焊盤中的一個相對應(yīng)的接觸焊盤形成交疊；第一套接觸焊盤中任一接觸焊盤和第二套接觸焊盤中與其交疊的一個接觸焊盤之間的基板中形成有通孔或溝槽，并在通孔或溝槽內(nèi)形成有導(dǎo)電的互連結(jié)構(gòu)，以使第一套接觸焊盤中任一接觸焊盤和第二套接觸焊盤中與之交疊的接觸焊盤形成電性連接。

在一個實施方式中，本發(fā)明還提供一種薄型功率器件的制備方法，包括以下步驟：步驟S1、提供一基板，在基板的正面和背面分別設(shè)置第一套接觸焊盤和第二套接觸焊盤，利用埋置在基板內(nèi)的互連結(jié)構(gòu)，將第一套接觸焊盤中的多個接觸焊盤相對應(yīng)的與第二套接觸焊盤中的一部分接觸焊盤進行電性連接；其中，在基板上形成有一貫穿基板厚度的開口，所述開口對準(zhǔn)第二套接觸焊盤中的沒有與第一套接觸焊盤中任何接觸焊盤進行電性連接的一個接觸焊盤，并在開口中暴露出該接觸焊盤的局部區(qū)域；步驟S2、將一芯片嵌入或安裝在所述開口中，將所述芯片背面的背部金屬層粘附在第二套接觸焊盤中的暴露于所述開口中的接觸焊盤上，其正面朝上；步驟S3、利用多個導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，將芯片正面的多個電極分別相對應(yīng)的電性連接到第一套接觸焊盤中的多個接觸焊盤上。

上述的方法，在步驟S2之后，包括在開口的位于芯片周邊外側(cè)的剩余空間中填充有填充材料的步驟；以及在步驟S3中，使任意一電極與第一套接觸焊盤中最靠近它的接觸焊盤通過氣溶膠的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)進行電性連接，氣溶膠涂覆在任意一電極與第一套接觸焊盤中最靠近它的接觸焊盤之間的基板的上表面、填充材料的上表面、芯片正面的鈍化層上。

上述的方法，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為金屬片或帶狀的導(dǎo)電帶或鍵合引線；在步驟S3中，每個導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一端粘附或鍵合在一個電極上，另一端粘附或鍵合在第一套接觸焊盤中的最靠近該電極的一個相應(yīng)的接觸焊盤上。