一种功率器件及其封装方法

摘要

本发明公开了一种功率器件及其封装方法，其功率器件包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层和封装层，所述钝化层上开设有多个打线窗口，所述封装层塞在所述打线窗口内，所述封装层包括与所述金属层电性连接的反射层、覆盖在所述反射层上的第一防水层、固定在所述第一防水层上的第二防水层和引线，所述引线依次穿过所述的第一防水层和所述第二防水层与所述反射层电性连接。其可靠性高、封装方法简单。

权利要求

1.一种功率器件，其特征在于：其包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层和封装层，所述钝化层上开设有多个打线窗口，所述封装层塞在所述打线窗口内，所述封装层包括与所述金属层电性连接的反射层、覆盖在所述反射层上的第一防水层、固定在所述第一防水层上的第二防水层和引线，所述引线依次穿过所述的第一防水层和所述第二防水层与所述反射层电性连接；所述第一防水层为光敏聚酰亚胺，所述第一防水层通过光固化形成，所述第二防水层为氮化硅，所述引线为铝线，所述反射层为氮化钛。

2.一种权利要求1中所述功率器件的封装方法，其特征在于，包括步骤：A、在所述钝化层上开设多个打线窗口；

B、在所述打线窗口的底部制备反射层；

C、在所述反射层上连接引线；

D、在所述钝化层以及打线窗口上制备第一防水层；

E、在所述第一防水层上制备第二防水层；

F、固化多个打线窗口上的第一防水层，所述固化是通过紫外光照射实现；

G、使用清洗液洗掉不在打线窗口上的第一防水层和第二防水层，待第二防水层固化后完成封装。

3.根据权利要求2所述功率器件的封装方法，其特征在于：所述第一防水层为光敏聚酰亚胺，所述第一防水层通过光固化形成，所述第二防水层为氮化硅，所述引线为铝线，该反射层为氮化钛。

4.根据权利要求2所述功率器件的封装方法，其特征在于：步骤F中紫外光照射的时间为15-45分钟。

5.根据权利要求4所述功率器件的封装方法，其特征在于：步骤F中紫外光照射的时间为30分钟。

6.根据权利要求2所述功率器件的封装方法，其特征在于：步骤G中的清洗液为碱性清洗液。

7.根据权利要求2所述功率器件的封装方法，其特征在于：所述步骤B还包括步骤B1，形成反射层后用酸液清洗掉多余的氮化钛。

说明书

一种功率器件及其封装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及功率半导体芯片封装技术，尤其涉及一种功率器件及其封装方法。

背景技术

[0002] 随着半导体技术在工业生产自动化、计算机技术、通讯技术中的广泛应用，以及电子设备的复杂程度不断加大，对于功率器件的可靠性要求也越来越高。在早期的各种封装形式中，陶瓷等气密性封装可靠性最高。而早期的塑料封装由于水汽扩散问题未能解决，可靠性难以同气密性封装相比。随着材料和工艺的不断改进，目前，塑料封装的可靠性在某些方面己接近或达到了陶瓷等气密性封装的水平。

[0003] 但现有塑料封装方法较复杂，且可靠性较低。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种功率器件，其可靠性高、封装方法简单；

[0005] 本发明的目的之二在于提供一种功率器件的封装方法。

[0006] 本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

[0007] 一种功率器件，其包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层和封装层，所述钝化层上开设有多个打线窗口，所述封装层塞在所述打线窗口内，所述封装层包括与所述金属层电性连接的反射层、覆盖在所述反射层上的第一防水层、固定在所述第一防水层上的第二防水层和引线，所述引线依次穿过所述的第一防水层和所述第二防水层与所述反射层电性连接。

[0008] 优选的，所述第一防水层为光敏聚酰亚胺，所述第一防水层通过光固化形成。

[0009] 优选的，所述第二防水层为氮化硅。

[0010] 优选的，所述引线为铝线，所述反射层为氮化钛。

[0011] 本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

[0012] 一种上述功率器件的封装方法，包括步骤：

[0013] A、在所述钝化层上开设多个打线窗口；

[0014] B、在所述打线窗口的底部制备反射层；

[0015] C、在所述氮化钛反射层上连接引线；

[0016] D、在所述钝化层以及打线窗口上制备光固化的第一防水层；

[0017] E、在所述第一防水层上制备第二防水层；

[0018] F、固化多个打线窗口上的第一防水层固化；

[0019] G、洗掉不在多个打线窗口上的第一防水层和第二防水层，待第二防水层固化后完成封装。

[0020] 进一步地，所述第一防水层为光敏聚酰亚胺，所述第一防水层通过光固化形成，所述第二防水层为氮化硅，所述引线为铝线，该反射层为氮化钛。

[0021] 进一步地，步骤F中紫外光照射的时间为15-45分钟。

[0022] 进一步地，步骤F中紫外光照射的时间为30分钟。

[0023] 进一步地，步骤G中的清洗液为碱性清洗液。

[0024] 进一步地，所述步骤B还包括步骤B1，形成反射层后用酸液清洗掉多余的氮化钛。

[0025] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：

[0026] 本发明功率器件上的第一防水层和第二防水层均设置在所述打线窗口内，不在钝化层上，不影响钝化层的使用，使器件的可靠性增加；由于其钝化层上没有防水层，所以其功率器件封装时不需要进行平坦化，而使其封装方法简单。

附图说明

[0027] 图1为本发明的功率器件的截面图；

[0028] 图2为图1中的功率器件的封装方法的流程图；

[0029] 图3为图1中的功率器件的封装方法的工艺流程示意图。

[0030] 图中：

[0031] 1、功率器件；10、芯片；20、金属层；30、钝化层；31、打线窗口；40、封装层；41、反射层；42、第一防水层；421、光敏聚酰亚胺；43、第二防水层；44、引线。

具体实施方式

[0032] 下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

[0033] 如图1所示，一种功率器件1，其包括芯片10、形成在该芯片10上的金属层20、形成在该金属层20上的钝化层30和封装层40，该钝化层30上开设有多个打线窗口31，该打线窗口31包括栅极打线窗口和源极打线窗口；该封装层40塞在该打线窗口31内，该封装层40包括与该金属层20电性连接的反射层41、覆盖在该反射层41上的第一防水层42、固定在该第一防水层42上的第二防水层43和引线44，该引线44依次穿过该第一防水层42和该第二防水层43与该反射层41电性连接。

[0034] 在上述实施方式中，第一防水层42和第二防水层43能增加打线窗口31处的防水性能，而防止功率芯片10与金属层20进水短路损坏；且第一防水层42和第二防水层43均设置在打线窗口31内，不在钝化层30上，而不影响钝化层30的使用，从而使本功率器件1的可靠性增加。

[0035] 如图2-3所示，一种优选的实施方式中，该反射层41最优为氮化钛，反射层41可与金属层20结合固化，更稳固；该第一防水层42为光敏聚酰亚胺421，该光敏聚酰亚胺421受紫外光照射可固化，利于形成稳定的第一防水层42；该第二防水层43为氮化硅，氮化硅耐磨损且光滑，可增加本功率器件1的硬度和光滑度；该引线44为铝线，铝线能降低电阻。

[0036] 如图2-3所示，本发明还公开了一种上述功率器件1的封装方法，包括步骤：

[0037] A、在钝化层30上开设多个打线窗口31；

[0038] B、在打线窗口31的底部制备反射层；

[0039] C、在反射层41上连接引线44；其中，该反射层41为氮化钛，该引线44最优为铝线。

[0040] D、在钝化层30以及打线窗口31上制备第一防水层42；其中，所述第一防水层42是通过光固化形成的。该第一防水层42最优为光敏聚酰亚胺421。

[0041] E、在第一防水层42上制备第二防水层43；其中，该第二防水层43最优为氮化硅。

[0042] F、固化多个打线窗口31上的第一防水层42；其中，所述固化是通过紫外光照射实现。

[0043] G、洗掉不在多个打线窗口31上的第一防水层42和第二防水层43，待第二防水层43固化后完成封装。

[0044] 在上述实施方式中，由于其钝化层30上没有第一防水层42和第二防水层43，所以本功率器件1封装时就不需要进行平坦化操作，使其封装方法简单，且提高了功率器件1的可靠性。

[0045] 在一种优选的实施方式中，所述步骤B还包括步骤B1，形成反射层41后用酸液清洗掉多余的氮化钛，由于氮化钛与金属层20能结合固化在一起，所以打线窗口31上的氮化钛层不能被清洗掉；钝化层30上的氮化钛层就会被清洗掉，而无法反射光线，从而使钝化层30上的防水层不易固化；步骤F中紫外光照射的时间为15-45分钟，最优为30分钟；步骤G中的清洗液为碱性清洗液，由于聚酰亚胺可与碱性溶液反应，所以光敏聚酰亚胺421可被碱性清洗液清洗掉，当钝化层30上的光敏聚酰亚胺421被清洗稀释后，光敏聚酰亚胺421上的氮化硅就会掉落，而使钝化层30上没有防水层。

[0046] 综述，本发明在打线窗口31内形成氮化钛的反射层41，使用光敏聚酰亚胺421和氮化硅作为防水保护层，因氮化硅光洁平整，且钝化层30上没有防水层，而不需要平坦化操作，封装方法简单；另外，钝化层30上没有防水层覆盖，也不会影响功率器件1的可靠性。

[0047] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。