[發(fā)明專利]芯片封裝體和形成芯片封裝體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710357010.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107403763B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: M·鮑爾;R·恩格爾;M·許廷格;W·卡納特;H·克爾納;J·馬勒;B·呂勒
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/29
• 分類號: H01L23/29;H01L21/56
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新;蔡洪貴

在各種實施例中，提供了一種芯片封裝體。所述芯片封裝體可包括包含芯片金屬表面的芯片、與所述芯片金屬表面電接觸的金屬接觸結(jié)構(gòu)以及包括與所述芯片金屬表面和/或與所述金屬接觸結(jié)構(gòu)物理接觸的接觸層的封裝材料；其中，至少在所述封裝材料的接觸層中，化學活性的硫、化學活性的硒和化學活性的碲的總濃度小于百萬分之10個原子。

技術(shù)領域

各種實施例總體上涉及一種芯片封裝體和一種形成芯片封裝體的方法。

背景技術(shù)

芯片封裝體通常可包括芯片、與芯片電接觸的金屬接觸結(jié)構(gòu)以及至少部分地包圍所述芯片和所述金屬接觸結(jié)構(gòu)的封裝材料。所述金屬接觸結(jié)構(gòu)可從所述封裝材料的外部提供至所述芯片的導電連接。所述金屬接觸結(jié)構(gòu)可包括焊線，所述焊線可包括銅(Cu)或由銅(Cu)組成。與金(Au)線相比，由裸銅材料制成的焊線可具有顯著的成本優(yōu)勢，其已經(jīng)并且仍然是所使用的主要導線材料。然而，銅線可具有一些技術(shù)上的缺點和不足，這阻礙了其快速使用和工業(yè)接收程度。例如，銅在環(huán)境空氣中容易氧化。因此，其保質(zhì)期非常有限，且在裝配廠中可能要采用嚴格的規(guī)則(例如，在具有惰性介質(zhì)的密封封裝體中運輸，一旦密封封裝體打開僅有有限的使用時間等)。

此外，Cu結(jié)合互連結(jié)構(gòu)經(jīng)常且更容易(例如比使用金線的互連結(jié)構(gòu)更容易)在使用多個濕度水平的應力測試(例如，溫度濕度偏置(Temperature Humidity Bias，THB)、高加速應力測試(Highly Accelerated Stress Test，HAST)、無偏置溫度/濕度加速應力測試(Unbiased Temperature/Humidity Accelerated Stress Test，UHAST)或無偏溫度/濕度壓熱器(Autoclave，AC))中經(jīng)歷腐蝕。

此外，Cu楔形結(jié)合互連結(jié)構(gòu)可顯示弱的結(jié)合和粘附性，尤其是在涂覆有貴金屬(例如金(Au)、銀(Ag)或鈀(Pd))并具有平滑的、不粗糙的表面的表面上。

對于用作焊線的銀(Ag)線的情況，也可出現(xiàn)類似的不足。

發(fā)明內(nèi)容

在各種實施例中，提供了一種芯片封裝體。所述芯片封裝體可包括包含芯片金屬表面的芯片、與所述芯片金屬表面電接觸的金屬接觸結(jié)構(gòu)以及包括與所述芯片金屬表面和/或與所述金屬接觸結(jié)構(gòu)物理接觸的接觸層的封裝材料；其中，至少在所述封裝材料的接觸層中，化學活性的硫、化學活性的硒和化學活性的碲的總濃度小于百萬分之10個原子。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，在整個封裝材料中，化學活性的硫、化學活性的硒和化學活性的碲的總濃度小于百萬分之10個原子。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，至少所述接觸層包括包含硫、硒和/或碲的穩(wěn)定化合物。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，所述穩(wěn)定化合物是封裝材料的組分與硫、硒和/或碲的反應產(chǎn)物。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，所述穩(wěn)定化合物包含低聚物或聚合物。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，所述封裝材料的組分包括馬來酰亞胺、雙馬來酰亞胺、氨基酸的衍生物和/或原硅酸四乙酯。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，所述組分包括以下材料或由以下材料組成：填充材料，著色材料，催化劑，增韌劑，蠟，粘附促進劑或封裝材料的穩(wěn)定劑，例如UV穩(wěn)定劑、氧化穩(wěn)定劑或溫度分解穩(wěn)定劑。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，所述穩(wěn)定化合物包括第一官能團和包含硫、硒和/或碲的第二官能團，其中，與所述第二官能團相比，第一官能團具有更高的吸附力來實現(xiàn)與所述芯片金屬表面和/或與所述金屬接觸結(jié)構(gòu)的結(jié)合。

根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例，所述第一官能團包括氨基、唑類、硅烷醇或羧基官能團中的一種。