[发明专利]功率元件封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率元件，且特别涉及一种功率元件的封装结构。

背景技术

随着科技的演进，各种电子装置不断地往小尺寸及高效能的方向发展，在各种电子装置中，功率元件(或可称功率半导体)已成为不可或缺的基本元件。因此，相关技术在近年来蓬勃发展，也带动这些功率元件的技术迅速成长，其中，上述的功率元件可包含金属氧化物半导体场效晶体管(Power Metal OxideSemiconductor Field Transistor)与双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)等等。

功率元件的封装方式主要是在完成芯片工艺后，至封装厂经由芯片切割、芯片放置、打线模压裁分的一连串步骤来实现。一般而言，在经由上述步骤所制成的功率元件中，漏极会与源极、栅极位于功率元件的不同表面。举例而言，漏极是位于功率元件的正面，而源极与栅极则是位于背面，故在操作时位于背面的源极及栅极可直接接触外部电子元件，而位于正面的漏极则必须拉线至外部电子元件，对于制造者而言，甚为不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的一技术态样在于提供一种功率元件的封装结构。

本发明的一目的在于将三个电极形成于功率元件的同一平面上，故可消弭拉线所带来的不便，从而克服现有技术所遭遇的问题。

本发明的另一目的在于提供一种晶圆(圆片)级的功率元件封装，可在完整的晶圆下完成封装后再切割成为每个独立的功率元件。

依据本发明的一实施方式，一种功率元件封装结构包含一基材、一源极层、一栅极层、一漏极层、一介电层、至少一漏极焊垫、至少一源极焊垫、至少一栅极焊垫、至少一漏极金属柱、至少一源极金属柱、以及至少一栅极金属柱。基材具有一第一表面及相对于第一表面的一第二表面。源极层与栅极层是设置于基材的第一表面。漏极层是设置于基材的第二表面。介电层覆盖源极层、栅极层及基材的第一表面。漏极焊垫、源极焊垫及栅极焊垫是设置于介电层上。漏极金属柱连接漏极层与漏极焊垫。源极金属柱连接源极层与源极焊垫。栅极金属柱连接栅极层与栅极焊垫。

本发明的另一技术态样在于提供一种功率元件封装结构的制造方法，依据一实施方式，此制造方法包含下列步骤：形成一源极层及一栅极层于一基材的一第一表面，并形成一漏极层于基材的相对于第一表面的一第二表面；形成一介电层于源极层、栅极层、及基材；标定出至少一漏极蚀刻区域、至少一源极蚀刻区域、及至少一栅极蚀刻区域；蚀刻上述漏极蚀刻区域、上述源极蚀刻区域、及上述栅极蚀刻区域，以分别形成至少一漏极通道、至少一源极通道、及至少一栅极通道；灌注金属至上述漏极通道、上述源极通道、及上述栅极通道，以分别形成至少一漏极金属柱、至少一源极金属柱、及至少一栅极金属柱；分别形成至少一漏极焊垫、至少一源极焊垫、及至少一栅极焊垫于上述漏极金属柱、上述源极金属柱、及上述栅极金属柱上；以及切割基材与介电层。

通过以上技术手段，本发明的实施方式可通过漏极金属柱、源极金属柱、及栅极金属柱将漏极层、源极层、与栅极层分别导通至漏极焊垫、源极焊垫、及栅极焊垫。由于漏极焊垫、源极焊垫、与栅极焊垫是共同设置于介电层上，因此可将三个电极引导至同一平面上，以避免拉线所造成的困扰。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1绘示依据本发明一实施方式的功率元件封装结构的剖视图；

图2绘示依据本发明另一实施方式的功率元件封装结构的剖视图；

图3绘示依据本发明又一实施方式的功率元件封装结构的剖视图；

图4A-图4H绘示依据本发明的一实施方式的功率元件封装结构的制造步骤的剖视图；

图5绘示图4H所制成的功率元件封装结构的俯视图。

其中，附图标记

110：基材

112：第一表面

114：第二表面

120：介电层

130：金属层

210：源极层

212：源极金属柱

214：源极焊垫

216：源极蚀刻区域

218：源极通道

220：栅极层

222：栅极金属柱

224：栅极焊垫

226：栅极蚀刻区域

228：栅极通道

230：漏极层

232：漏极金属柱