[發(fā)明專利]采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010655248.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN111799251B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊伊杰;蔣衛(wèi)娟;緱娟;孫炎權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華羿微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L25/18
• 分類號(hào): H01L25/18;H01L23/495;H01L23/367;H01L23/373;H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗;侯芳

本發(fā)明屬于功率器件封裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件及其制備方法，采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件包括散熱基板；至少兩個(gè)芯片，其分別粘接在所述散熱基板上，或者所述至少兩個(gè)芯片以堆疊的方式粘接在所述散熱基板上；其中，所述至少兩個(gè)芯片與所述散熱基板之間，或者所述至少兩個(gè)芯片之間，均設(shè)有導(dǎo)電銀漿層；其中，所述導(dǎo)電銀漿層的點(diǎn)膠圖案為星狀或者十字狀。采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件的制備方法可以制備上述采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件。本發(fā)明提供的采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件及其制備方法，既能保證功率器件的散熱要求，又實(shí)現(xiàn)大功率器件封裝結(jié)構(gòu)小型化的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功率器件封裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，第三代半導(dǎo)體材料(主要包括SiC、GaN、金剛石等)正憑借其優(yōu)越的性能和巨大的市場(chǎng)前景，成為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。和第一代、第二代半導(dǎo)體材料相比，第三代半導(dǎo)體材料具有高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高飽和電子漂移速率和高鍵合能等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足現(xiàn)代電子技術(shù)對(duì)高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的新要求，是半導(dǎo)體材料領(lǐng)域有前景的材料。

第三代半導(dǎo)體材料大多應(yīng)用在功率器件中，隨著功率器件的發(fā)展，對(duì)封裝產(chǎn)品的要求越來越高，產(chǎn)品厚度薄型化，體積小型化，功能多型化已成主流，大功率小體積的封裝技術(shù)需求市場(chǎng)越來越大，其大功率、高散熱、小體積順應(yīng)功率器件的發(fā)展趨勢(shì)。產(chǎn)品的功率在增加，功能在增多，對(duì)封裝芯片的集成度，芯片數(shù)量，器件散熱性能要求在不斷提高，而封裝體積則趨向小型化，為了達(dá)到這個(gè)目的就必須采用多芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)且需要選用高導(dǎo)熱材質(zhì)作為封裝材料。

在GaN(氮化鎵)或SiC(氮化硅)采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件封裝過程中，由于大電流大電壓的存在，普通的粘片膠不能滿足導(dǎo)熱要求，使用焊料粘片又比較難實(shí)現(xiàn)芯片的堆疊封裝，為了實(shí)現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)小型化，且要保證散熱及提高器件的耐壓性能，需要開發(fā)一種新的器件結(jié)構(gòu)、運(yùn)用新的封裝材料來保證器件的可靠性。

為了解決這些問題，本發(fā)明提供了一種采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件，其既能保證功率器件的散熱要求，又實(shí)現(xiàn)了大功率器件封裝結(jié)構(gòu)小型化。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件的制備方法，其制備過程簡(jiǎn)單易操作，環(huán)保無(wú)污染，制備出來的功率分立器件，其既能保證功率器件的散熱要求，又實(shí)現(xiàn)了大功率器件封裝結(jié)構(gòu)小型化。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供了采用多芯片堆疊結(jié)構(gòu)的功率分立器件，包括：

散熱基板；

至少兩個(gè)芯片，其分別粘接在所述散熱基板上，或者所述至少兩個(gè)芯片以堆疊的方式粘接在所述散熱基板上；

其中，所述至少兩個(gè)芯片與所述散熱基板之間，或者所述至少兩個(gè)芯片之間，均設(shè)有導(dǎo)電銀漿層；

其中，所述導(dǎo)電銀漿層的點(diǎn)膠圖案為星狀或者十字狀。

優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電銀漿層為納米燒結(jié)銀漿層，所述納米燒結(jié)銀漿層的厚度為25um～50um。

優(yōu)選的是，所述至少兩個(gè)芯片包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片和所述第二芯片分別通過所述納米燒結(jié)銀漿層粘接在所述散熱基板上；或者所述第一芯片粘接在所述散熱基板上，所述第二芯片粘接在所述第一芯片上，所述第一芯片與所述散熱基板之間，所述第二芯片和所述第一芯片之間均通過所述納米燒結(jié)銀漿層粘接。

優(yōu)選的是，所述散熱基板上設(shè)置導(dǎo)通孔，所述導(dǎo)通孔中電鍍金屬層，或者加入銅柱；