CN209561381U - 半导体功率器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种半导体功率器件，其包括：衬底层、掺杂P的硅外延层、钝化层以及铝条带；掺杂P的硅外延层形成于所述衬底层上，钝化层形成于掺杂P的硅外延层上，钝化层上开设有键合窗口，键合窗口延伸至掺杂P的硅外延层上，铝条带通过铅锡银键合于键合窗口处，且铝条带用于键合的端部融合于冷却定型的铅锡银中，且铝条带的键合的端部向上抬升铅锡银一半厚度的距离。本实用新型的半导体功率器件中，铝条带通过融合于铅锡银中的方式进行键合，其有利于增大键合区的面积，从而从而减少接触电阻，降低导通电阻。同时，铅锡银与铝条带结合后，再向上抬升一半高度有利于减少芯片承受的应力，减少芯片损伤的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体功率器件。
背景技术
超声键合是引线在劈刀的压力下，同时被施加超声能量，在一定的时间内引线会产生形变而与被键合表面产生结合力而形成键合。而热超声键合是在较高温度的键合表面上，引线在劈刀的压力下同时被施加超声能量，在一定的时间内引线会产生形变与键合表面产生结合力而形成键合。
引线键合又可以分为两大类：球形键合和楔形键合。它们的基本的步骤都包括：形成第一焊点，形成线弧，最后再形成第二焊点。
上述两种键合方式的不同之处在于：在球形键合工艺中每次键合循环的开始，引线会被形成一个焊球，然后把这个球焊倒接到芯片的焊盘上形成第一焊点；而在楔形键合工艺中引线在压力和超声能量下直接焊接到芯片的焊盘上。然而，上述键合方式都存在引线键合时，会芯片正面造成一定应力，进而不利于提高芯片的可靠性。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种半导体功率器件，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种半导体功率器件，其包括：衬底层、掺杂P的硅外延层、钝化层以及铝条带；
所述掺杂P的硅外延层形成于所述衬底层上，所述钝化层形成于所述掺杂P的硅外延层上，所述钝化层上开设有键合窗口，所述键合窗口延伸至所述掺杂P的硅外延层上，所述铝条带通过铅锡银键合于所述键合窗口处，且所述铝条带用于键合的端部融合于冷却定型的铅锡银中，且所述铝条带的键合的端部向上抬升所述铅锡银一半厚度的距离。
作为本实用新型的半导体功率器件的改进，所述衬底层选自Si、SiC、蓝宝石中的一种。
作为本实用新型的半导体功率器件的改进，所述钝化层为SiN层。
作为本实用新型的半导体功率器件的改进，所述键合窗口为两个，两个键合窗口的尺寸相同或者不同。
作为本实用新型的半导体功率器件的改进，所述键合窗口通过光刻的方式形成于所述钝化层上。
作为本实用新型的半导体功率器件的改进，所述铅锡银冷却定型的温度为150-200℃，冷却定型的氛围为惰性气体。
作为本实用新型的半导体功率器件的改进，所述铅锡银冷却定型的温度为180℃，冷却定型的氛围为氮气。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的半导体功率器件中，铝条带通过融合于铅锡银中的方式进行键合，其有利于增大键合区的面积，从而从而减少接触电阻，降低导通电阻。同时，铅锡银与铝条带结合后，再向上抬升一半高度有利于减少芯片承受的应力，减少芯片损伤的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型半导体功率器件一具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种半导体功率器件，其包括：衬底层1、掺杂P的硅外延层2、钝化层3以及铝条带4。
所述掺杂P的硅外延层2形成于所述衬底层1上，优选地，所述衬底层1可以选自Si、SiC、蓝宝石中的一种。所述钝化层3形成于所述掺杂P的硅外延层2上，优选地，所述钝化层3为SiN层。
为了实现与铝条带4的键合，所述钝化层3上开设有键合窗口31。优选地，所述键合窗口31通过光刻的方式形成于所述钝化层3上。同时，根据需要可设置一个或者多个键合窗口31。在一个实施方式中，所述键合窗口31为两个，其中两个键合窗口31的尺寸相同或者不同。
进一步地，所述键合窗口31延伸至所述掺杂P的硅外延层2上，所述铝条带4通过铅锡银5键合于所述键合窗口31处。此时，所述铝条带4用于键合的端部融合于冷却定型的铅锡银5中，且所述铝条带4的键合的端部向上抬升所述铅锡银5一半厚度的距离。
在一个实施方式中，以34μm Ti/Ni/Ag正面金属层为例，需要用7μm的铅锡银5焊料，在3.5μm厚度左右铝条与铅锡银5能达到最佳的接触面。如此，相比直接压焊时，铝条带4的压力会连同铅锡银5焊料对正面造成一定应力，本实用新型的半导体功率器件中，抬升铝条带4可以释放应力，从而使器件正面不受太多力，增强器件可靠性。
此外，所述铅锡银5冷却定型的温度为150-200℃，冷却定型的氛围为惰性气体。优选地，所述铅锡银5冷却定型的温度为180℃，冷却定型的氛围为氮气。
综上所述，本实用新型的半导体功率器件中，铝条带通过融合于铅锡银中的方式进行键合，其有利于增大键合区的面积，从而从而减少接触电阻，降低导通电阻。同时，铅锡银与铝条带结合后，再向上抬升一半高度有利于减少芯片承受的应力，减少芯片损伤的可能性。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种半导体功率器件，其特征在于，所述半导体功率器件包括：衬底层、掺杂P的硅外延层、钝化层以及铝条带；
所述掺杂P的硅外延层形成于所述衬底层上，所述钝化层形成于所述掺杂P的硅外延层上，所述钝化层上开设有键合窗口，所述键合窗口延伸至所述掺杂P的硅外延层上，所述铝条带通过铅锡银键合于所述键合窗口处，且所述铝条带用于键合的端部融合于冷却定型的铅锡银中，且所述铝条带的键合的端部向上抬升所述铅锡银一半厚度的距离。
2.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，所述衬底层选自Si、SiC、蓝宝石中的一种。
3.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，所述钝化层为SiN层。
4.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，所述键合窗口为两个，两个键合窗口的尺寸相同或者不同。
5.根据权利要求1所述的半导体功率器件，其特征在于，所述键合窗口通过光刻的方式形成于所述钝化层上。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| CN209561381U true CN209561381U (zh) | 2019-10-29 |
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Family Applications (1)
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| CN201822268288.7U Active CN209561381U (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 半导体功率器件 |
Country Status (1)
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2018
- 2018-12-29 CN CN201822268288.7U patent/CN209561381U/zh active Active
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