互连封装件、形成互连封装件的方法和功率模块与流程

本公开的实施例主要涉及电力电子领域，并且更具体地，涉及互连封装、形成互连封装的方法和采用该互连封装的功率模块。

背景技术：

1、近些年，电动汽车的蓬勃发展带动了功率半导体技术的更新迭代。目前，基于功率器件的功率模块，因具有高开关速度、低损耗和高热稳定性等优点而广泛应用到电力电子领域中。功率器件在电力电子系统中占据核心的地位，其可靠性是决定整个系统安全运行的最重要因素。

2、功率器件通过封装实现与外部电路的互连。在常规的功率模块的封装工艺中，采用引线键合以及灌注树脂等填充材料的方式来进行互连和包封。然而，硅凝胶等填充材料可能随时间或经历循环测试而老化的更快，进而导致防潮防氧化甚至是绝缘性能下降，这大大降低了功率模块中引线的互连可靠性。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本公开的实施例旨在提供一种用于提高互连封装可靠性的方案。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种互连封装件。互连封装件包括第一绝缘层、设置在第一绝缘层表面上并且适于将源极焊盘电连接到基板的源极连接部、第二绝缘层以及设置在第一绝缘层与第二绝缘层之间并适于将栅极焊盘电连接到基板的栅极连接部。第二绝缘层具有贯穿其中的多个栅极开口和多个源极开口并且其中第二绝缘层的第一表面被配置为与第一绝缘层的表面附接，使得源极连接部的多个部分在第二绝缘层的与第一表面相对的第二表面上从多个源极开口露出，并且使得栅极连接部的多个部分在第二绝缘层的第二表面上从多个栅极开口露出。

3、在第一方面的一些实施例中，通过在第二绝缘层的第一表面上沉积导电膜，来形成从多个栅极开口的底端露出的栅极连接部的多个部分，以及未从多个栅极开口露出的导电迹线，其中栅极连接部的多个部分包括用于与栅极焊盘耦合的栅极焊盘连接部分，以及用于与基板耦合的栅极基板连接部分，并且其中导电迹线电连接栅极焊盘连接部分和栅极基板连接部分。

4、在第一方面的一些实施例中，源极连接部由导电片形成，其中源极连接部的多个部分包括用于与源极焊盘耦合的源极焊盘连接部分，以及用于与基板耦合的源极基板连接部分，并且其中源极焊盘连接部分经由未从多个源极开口露出的导电片的一部分与源极基板连接部分电连接。

5、在第一方面的一些实施例中，通过对导电片进行图案化来形成源极焊盘连接部分和源极基板连接部分，并且其中源极焊盘连接部分的厚度小于源极基板连接部分的厚度且大于导电片的一部分的厚度。

6、在第一方面的一些实施例中，其中源极焊盘连接部分的厚度小于多个源极开口的深度。

7、在第一方面的一些实施例中，源极焊盘连接部分的厚度大于或等于源极开口的深度。

8、在第一方面的一些实施例中，源极基板连接部分通过导电衬垫电连接到基板。

9、在第一方面的一些实施例中，栅极基板连接部分通过导电衬垫与基板耦合。

10、在第一方面的一些实施例中，在多个栅极开口的底端处沉积第二导电膜，使得在栅极基板连接部分上的第二导电膜的一部分与在栅极焊盘部分上的第二导电膜的一部分相比具有更大的厚度。

11、根据本公开的第二方面，提供了一种形成互连封装件的方法。方法包括：在第一绝缘层的表面上形成源极连接部，源极连接部适于将源极焊盘电连接到基板；形成第二绝缘层，第二绝缘层具有贯穿其中的多个栅极开口和多个源极开口；在第一绝缘层与第二绝缘层之间形成栅极连接部，栅极连接部适于将栅极焊盘电连接到基板；以及将第二绝缘层的第一表面与第一绝缘层的表面附接，使得源极连接部的多个部分在第二绝缘层的与第一表面相对的第二表面上从多个源极开口露出，并且使得栅极连接部的多个部分在第二绝缘层的第二表面上从多个栅极开口露出。

12、根据本公开的第三方面，提供了一种功率模块。功率模块包括：基板；裸片，在基板上并且包括源极焊盘和栅极焊盘；根据本公开的第一方面的互连封装件，互连封装件覆盖在裸片上方，用于将裸片的源极焊盘和栅极焊盘分别电连接到基板。

13、提供
技术实现要素：
部分是为了以简化的形式来介绍一系列概念，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分不旨在标识本公开的关键特征或必要特征，也不旨在限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种互连封装件，包括：

2.根据权利要求1所述的互连封装件，其中通过在所述第二绝缘层的所述第一表面上沉积导电膜，来形成从所述多个栅极开口的底端露出的所述栅极连接部的所述多个部分，以及未从所述多个栅极开口露出的导电迹线，

3.根据权利要求2所述的互连封装件，其中所述源极连接部由导电片形成，

4.根据权利要求3所述的互连封装件，其中通过对所述导电片进行图案化来形成所述源极焊盘连接部分和所述源极基板连接部分，并且

5.根据权利要求4所述的互连封装件，其中所述源极焊盘连接部分的厚度小于所述多个源极开口的深度。

6.根据权利要求4所述的互连封装件，其中所述源极焊盘连接部分的厚度大于或等于所述源极开口的深度。

7.根据权利要求3所述的互连封装件，其中所述源极基板连接部分通过导电衬垫电连接到所述基板。

8.根据权利要求5或7所述的互连封装件，其中所述栅极基板连接部分通过导电衬垫与所述基板耦合。

9.根据权利要求6所述的互连封装件，其中在所述多个栅极开口的所述底端处沉积第二导电膜，使得在所述栅极基板连接部分上的所述第二导电膜的一部分与在所述栅极焊盘部分上的所述第二导电膜的一部分相比具有更大的厚度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的互连封装件，其中所述互连封装件还包括第三绝缘层，所述第三绝缘层位于所述第一绝缘层与所述栅极连接部之间并且包括贯穿所述第三绝缘层的所述多个源极开口。

11.一种形成互连封装件的方法，包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中形成栅极连接部包括在所述第二绝缘层的所述第一表面上沉积导电膜，以形成从所述多个栅极开口的底端露出的所述栅极连接部的所述多个部分以及未从所述多个栅极开口露出的导电迹线，

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述源极连接部包括由导电片形成所述源极连接部，

14.根据权利要求13所述的方法，形成所述源极连接部还包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述源极焊盘连接部分被形成为具有小于所述多个源极开口的深度的厚度。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述源极焊盘连接部分被形成为具有大于或等于所述多个源极开口的深度的厚度。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述源极基板连接部分通过导电衬垫电连接到所述基板。

18.根据权利要求15或17所述的方法，其中所述栅极基板连接部分通过导电衬垫与所述基板耦合。

19.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述栅极连接部还包括：在所述多个栅极开口的所述底端处沉积第二导电膜，使得在所述栅极基板连接部分上的所述第二导电膜的一部分与在所述栅极焊盘部分上的所述第二导电膜的一部分相比具有更大的厚度。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括通过网版印刷或喷射的方式，在所述多个源极开口中的与所述源极焊盘连接部分对应的源极开口中、以及在所述多个栅极开口的与所述栅极焊盘连接部分对应的栅极开口中填充粘结剂。

21.根据前述权利要求任一项所述的方法，还包括在所述第一绝缘层与所述栅极连接部之间形成第三绝缘层，所述第三绝缘层包括贯穿所述第三绝缘层的所述多个源极开口。

22.一种功率模块，包括

23.根据权利要求22所述的功率模块，其中所述互连封装件通过粘结剂贴装在所述基板上。

24.根据权利要求22所述的功率模块，还包括模封材料，用于将所述基板、裸片和所述互连封装件包封在一起。

技术总结
本公开的实施例涉及互连封装件、形成互连封装件的方法和功率模块。该互连封装件可以包括第一绝缘层、设置在第一绝缘层表面上并且适于将源极焊盘电连接到基板的源极连接部、第二绝缘层以及设置在第一绝缘层与第二绝缘层之间并适于将栅极焊盘电连接到基板的栅极连接部。此外，第二绝缘层具有贯穿其中的多个栅极开口和多个源极开口并且其中第二绝缘层的第一表面被配置为与第一绝缘层的表面附接，使得源极连接部的多个部分在第二绝缘层的与第一表面相对的第二表面上从多个源极开口露出，并且使得栅极连接部的多个部分在第二绝缘层的第二表面上从多个栅极开口露出。

技术研发人员：陈峤,郑楠楠,张智畅
受保护的技术使用者：深圳赛意法微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/2