[發明專利]功率芯片單元的制造方法、功率封裝模塊的制造方法及功率封裝模塊

有效

• 申請號: 202110616300.2
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN114267636B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 季明華;張汝京
• 申請（專利權）人: 青島昇瑞光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L21/52;H01L25/16
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

1.一種功率芯片單元的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底，對所述襯底進行缺陷密度測量；

根據所述襯底的缺陷密度，利用預先設置的掩膜版在所述襯底上形成若干固定尺寸的功率單元，所述功率單元包括功率晶體管結構和保護環，所述保護環繞著所述功率晶體管結構設置；

對若干所述功率單元進行測試；

對所述襯底上的所述功率單元進行切割，得到若干測試合格相互獨立的所述功率芯片單元。

2.根據權利要求1所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述襯底包括：Si襯底、SiC襯底、GaN襯底。

3.根據權利要求1或2所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率單元的外形包括正方形和長方形，且若干所述功率單元具有至少一種尺寸，所述功率單元的尺寸與所使用的掩膜版相關。

4.根據權利要求3所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率單元的尺寸由所述襯底的缺陷密度決定：當所述襯底的缺陷密度為0～1/(100μm)²時，所述功率單元的基本邊長為100μm；當所述襯底的缺陷密度為1/(100μm)²～1/(10μm)²時，所述功率單元的基本邊長為10μm。

5.根據權利要求3所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率單元的尺寸包括：5x5um、5x10um、5x20um、10x10μm、10x20μm、10x30μm、20x20μm、20x40μm、20x60μm、50x50μm、50x100μm、100x100μm、1000x1000μm。

6.根據權利要求4所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率單元包括至少一個所述功率晶體管結構。

7.根據權利要求6所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率晶體管結構包括：MOS管、IGBT管。

8.根據權利要求7所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率單元具有相對設置的正面和背面，在每個所述功率晶體管結構中，所述功率晶體管結構的柵極與發射極設置在所述功率單元的正面，且所述功率晶體管結構的柵極與發射極并排呈矩形設置，所述功率晶體管結構的集電極設置在所述功率單元的背面。

9.根據權利要求8所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率晶體管結構的柵極與發射極上形成有凸塊陣列，用于所述功率芯片單元在封裝時連接。

10.根據權利要求9所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，當所述功率單元包括多個所述功率晶體管結構時，多個所述功率晶體管結構呈陣列設置，且多個所述功率晶體管結構的集電極連在一起；多個所述功率晶體管結構的發射極和柵極，各自在封裝時會連在一起。

11.根據權利要求1所述的功率芯片單元的制造方法，其特征在于，所述功率單元包括多個所述保護環，多個所述保護環同心設置。

12.一種功率封裝模塊的制造方法，其特征在于，將驅動控制芯片及若干功率芯片單元集成封裝在封裝腔體內，且若干所述功率芯片單元在所述封裝腔體內并行連接，得到所述功率封裝模塊；其中，所述功率芯片單元根據權利要求1～11中任意一項所述的功率芯片單元的制造方法制備得到。

13.一種功率封裝模塊，其特征在于，所述功率封裝模塊包括集成封裝在封裝腔體內的驅動控制芯片和若干功率芯片單元，若干所述功率芯片單元在所述封裝腔體內并行連接，且所述驅動控制芯片分別與若干所述功率芯片單元連接；若干所述功率芯片單元具有至少一種尺寸，每個所述功率芯片單元包括至少一個功率晶體管結構和保護環，所述保護環繞著所述功率晶體管結構設置。