[发明专利]功率芯片预封装、封装方法及其结构、晶圆预封装结构

说明书

本发明公开了一种功率芯片预封装、封装方法及其结构、晶圆预封装结构，该功率芯片预封装方法用于晶圆，晶圆上阵列排布有多个功率芯片，功率芯片的第一电极位于晶圆的第一表面，该预封装方法包括：将多个引出电极分别连接在功率芯片的第一电极上；利用封装材料填充各个引出电极之间的空间，形成包围引出电极的第一封装层；去除晶圆中各功率芯片之间预留划片槽区域，形成划片槽；利用封装材料填充划片槽，形成第二封装层；对晶圆进行切割，形成预封装功率芯片。通过实施本发明，避免了高压功率芯片终端受到污染的可能。通过形成第一封装层，为功率芯片的划片槽去除提供了支撑，改善了功率芯片终端由于切割造成的损伤，提高了功率芯片的可靠性。

技术领域

本发明涉及功率器件技术领域，具体涉及一种功率芯片预封装、封装方法及其结构、晶圆预封装结构。

背景技术

功率半导体器件通常是指通过电流为数十至数千安，承受电压为数百伏以上的电力电子器件，该电力电子器件主要用于电力设备的电能变换。功率半导体器件包括绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、碳化硅金属－氧化物半导体场效应晶体管(SiCMOSFET)等器件，其中，IGBT属于电压控制型电力电子器件，具有输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、开关速度快、工作频率高、元件容量大、无吸收电路等优点，已广泛应用于工业变流、电力牵引等领域。

目前，现有的功率芯片封装方法多采用先将晶圆进行划片形成单颗的功率芯片，然后在对功率芯片进行后续封装工艺。由于传统的封装方法首先要对晶圆划片形成单颗芯片，这就造成功率芯片从划片开始就要暴露在外部环境中，其终端势必会受到一定的污染，尤其是对于高压芯片，其终端对外部环境更加敏感，更容易受到污染，从而导致器件可靠性下降。此外，对划片后芯片的存储与取放也增加了封装流程和成本，影响封装效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种功率芯片预封装、封装方法及其结构、晶圆预封装结构，以解决现有功率芯片封装方法会污染芯片终端、器件可靠性低的问题。

本发明实施例提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种功率芯片预封装方法，用于晶圆，所述晶圆上阵列排布有多个功率芯片，所述功率芯片的第一电极位于所述晶圆的第一表面，其特征在于，该功率芯片预封装方法包括：将多个引出电极分别连接在所述功率芯片的第一电极上；利用封装材料填充各个引出电极之间的空间，形成包围所述引出电极的第一封装层；去除所述晶圆中各功率芯片之间预留划片槽区域，形成划片槽；利用所述封装材料填充所述划片槽，形成第二封装层；对所述晶圆进行切割，形成预封装功率芯片。

可选地，将多个引出电极分别连接在所述功率芯片的第一电极上，包括：采用焊接或烧结工艺将多个引出电极分别连接在所述功率芯片的第一电极上。

可选地，所述划片槽具有向上延伸至接触第一封装层的深度。

本发明实施例第二方面提供一种功率芯片封装方法，包括：通过压接封装工艺或焊接封装工艺封装根据本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的功率芯片预封装方法得到的预封装功率芯片。

本发明实施例第三方面提供一种晶圆预封装结构，包括：晶圆，所述晶圆包括阵列排布的多个功率芯片，所述功率芯片的第一电极位于所述晶圆的第一表面，所述功率芯片的第二电极位于所述晶圆的第二表面；多个引出电极，分别连接在所述第一电极上；第一封装层，填充各个引出电极之间的空间；划片槽，设置在各个所述功率芯片之间；第二封装层，填充在所述划片槽内。

可选地，该晶圆预封装结构还包括：连接层，所述连接层设置在所述引出电极和所述第一电极之间。

可选地，所述引出电极为钼片或金属基复合材料可伐合金片。

可选地，所述连接层为铅锡、铅锡银、纳米银或纳米铜中的任意一种。