[發明專利]器件接觸、電器件封裝件以及制造電器件封裝件的方法

有效

• 申請號: 201310245378.3
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103515351A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 約阿希姆·馬勒;哈利勒·哈希尼
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/768
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明大體涉及一種封裝電器件，特別是涉及一種包括緩沖層的封裝電器件。

背景技術

封裝構成單片或多片器件裝配的最后階段，并且在芯片和芯片載體之間提供必要的互連。封裝還提供外殼，該外殼保護器件不受到環境的影響，比如，化學腐蝕以及熱量和機械的影響或輻射造成的損害。

熱機械應力引起的缺陷已經成為可靠性的焦點，影響電子器件的使用期。在芯片和芯片載體之間的接觸界面處的分層以及在該界面處或附近的裂縫形成，已經被認定為造成這個問題的原因。出現這些缺陷的原因在于，在器件制造（包括組裝和封裝）的過程中應用高溫或高壓工藝。

發明內容

根據一種實施方式，一種封裝電器件包括：部件，包含部件接觸區域；以及載體，包含載體接觸區域。該電器件還包括：第一導電連接層，連接部件接觸區域與載體接觸區域，其中，第一導電連接層覆蓋部件接觸區域的第一區；以及第二連接層，連接部件接觸區域與載體接觸區域，其中，所述第二連接層覆蓋部件接觸區域的第二區，并且其中，所述第二連接層包括聚合物層。

根據一個實施方式，一種器件封裝件包括：半導體器件，包括在底部主面處的漏極接觸；引線框，具有引線框接觸區域；混合連接層；以及密封劑，密封半導體器件。該混合連接層連接漏極與引線框接觸區域，其中，混合連接層包括焊接層和聚合物連接層，該焊接層覆蓋大約多于70%的底部表面，該聚合物連接層被設置為與焊接層橫向相鄰并且覆蓋大約少于30%的底部表面。

根據一個實施方式，一種制造封裝電器件的方法包括：在載體的背面上形成背面金屬化（BSM）層；在BSM層上選擇性地形成導電連接層，導電連接層設置在載體的多個部件中的一個部件的中心區處；以及從載體處分離（singulating）部件。該方法還包括：將部件結合（bonding）至部件載體；以及密封該部件和該部件載體的至少一部分。

附圖說明

為了更完整地理解本發明及其優點，現在參照結合附圖進行的以下描述，其中：

圖1示出了傳統芯片的剖視圖，其中，傳統芯片在背面接觸結構內附接至芯片載體；

圖2示出了在背面接觸結構內的封裝電部件的第一實施方式的剖視圖；

圖3示出了在背面接觸結構內的封裝電部件的第二實施方式的剖視圖；

圖4示出了用于制造封裝電部件的工藝流程的一個實施方式；

圖5a和5b示出了在使電部件和部件載體接觸之前的電器部件的剖視圖和頂視圖的一個實施方式；以及

圖6示出了包括電部件背面的晶片的一個實施方式的詳細頂視圖。

具體實施方式

下面詳細討論目前優選的實施方式的制作和使用。然而，應理解的是，本發明提供多個適用的發明概念，可在多種具體背景中實現這些概念。所討論的具體實施方式僅僅說明制作和使用本發明的具體方式，并不限制本發明的范圍。

將關于具體背景中的實施方式（即，相對于附接至引線框的芯片）描述本發明。不過，本發明的實施方式可用于任何類型的載體或部件中。

圖1示出了具有背面芯片結構的半導體器件10。半導體器件10包括芯片100，該芯片100設置在銅（Cu）引線框106上。芯片100通過背面金屬化（BSM）層102和焊接層104與Cu引線框106電連接。模塑材料110密封芯片100。在結合處理的某些階段期間，焊接層104可較為柔軟且可延展，以在芯片100的背面和Cu引線框106的頂部表面之間建立接觸。然而，在完成結合處理之后，焊接層104具有剛性并且提供牢固的機械連接。

這種傳統芯片背面結構的一個問題在于，沿著芯片114的側沿區（“邊緣區”）易于分層、斷裂、裂縫以及受到其他類型的損害。

本發明的一個實施方式為部件和部件載體之間的接觸提供一種混合連接層設置。背面附接配置中焊接層和緩沖層可在在部件和部件載體之間提供電接觸。在一個實施方式中，焊接層可覆蓋大約70%或以上的接觸區域，并且緩沖層可覆蓋大約30%或以下的接觸區域。緩沖層可具有彈性和/或包含一種合適的熱膨脹系數（CTE系數）。緩沖層可包含聚合物。這種混合連接層設置的一個優點在于，相對于傳統設置，大幅減少了裂縫、斷裂以及分層的發生率，并因此部件更加可靠。

本發明的另一個實施方式提供了一種在晶片的背面上形成混合連接層設置的方法。