一種高導(dǎo)熱daf膜封裝件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件，以解決目前軟焊料和粘片膠用在超小超薄芯片存在的對于堆疊封裝無法使用問題。該封裝件包括DAF膜、芯片，DAF膜由第一膠面、第二膠面和中間層高導(dǎo)熱樹脂層組成，第一膠面與芯片粘接。隨著半導(dǎo)體功率器件市場需求的發(fā)展，超小、超薄芯片，3D堆疊小外形高集成度封裝是發(fā)展的趨勢。尤其功率器件其大功率、高熱量特點(diǎn)造就高導(dǎo)熱的軟焊料、樹脂膠一直無法被取代。本實(shí)用新型可適用于功率器件小芯片級3D堆疊封裝領(lǐng)域，通過重新優(yōu)化設(shè)計DAF膜，在保持粘片工藝的情況下，可以封裝更多品種的功率芯片，并且能夠滿足通用化的要求。
【專利說明】—種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體功率器件的封裝領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的半導(dǎo)體功率器件封裝絕大多數(shù)使用軟焊料粘片，一些小功率器件粘片使用高導(dǎo)熱的樹脂膠，芯片大而厚，集成度低，基本均是分立器件，其特點(diǎn)是產(chǎn)品功率大、散熱快，封裝工藝相對簡單，生產(chǎn)效率不高、性能僅滿足大功率、不強(qiáng)調(diào)高集成度、高可靠性的市場。
[0003]但是隨著應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜度提高，就會暴露出其固有的缺點(diǎn)。軟焊料粘片的超薄或者超小芯片，其固有的高彈性模量，難控制芯片翹曲、溢膠、空洞現(xiàn)象，加上和引線框架材料及硅芯片膨脹系數(shù)不匹配直接導(dǎo)致在后期上機(jī)高低溫環(huán)境驟變中焊料應(yīng)力釋放失效，芯片出現(xiàn)裂紋等不確定情況，封裝后熱阻DVDS增大，導(dǎo)通電阻RDSON也增大。這兩種主流粘片材料更不適合多層堆疊封裝。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供了一種針對功率器件超薄、超小、高集成度，智能化的高導(dǎo)熱DAF膜封裝件，以解決目前軟焊料和粘片膠用在超小超薄芯片存在的對于堆疊封裝無法使用問題。
[0005]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件，包括DAF膜、芯片，DAF膜由第一膠面、第二膠面和中間層高導(dǎo)熱樹脂層組成，第一膠面與芯片粘接。
[0006]優(yōu)選的，所述芯片至少為兩層，相鄰芯片層之間通過DAF膜粘接。
[0007]隨著半導(dǎo)體功率器件市場需求的發(fā)展，超小、超薄芯片，3D堆疊小外形高集成度封裝是發(fā)展的趨勢。尤其功率器件其大功率、高熱量特點(diǎn)造就高導(dǎo)熱的軟焊料、樹脂膠一直無法被取代。本實(shí)用新型可適用于功率器件小芯片級3D堆疊封裝領(lǐng)域，通過重新優(yōu)化設(shè)計DAF膜，在保持粘片工藝的情況下，可以封裝更多品種的芯片，并且能夠滿足通用化的要求。
[0008]目前軟焊料和粘片膠自身特點(diǎn)和工藝均不適合第二層芯片堆疊，而DAF膜優(yōu)良的性能和使用工藝，很容易做芯片堆疊。
[0009]本實(shí)用新型特點(diǎn)如下:
[0010]一、DAF膜成分、結(jié)構(gòu)改進(jìn)
[0011]改進(jìn)的DAF膜，與芯片粘接的第一膠面使用高聚合物和高硬化劑及一些填充樹月旨，達(dá)到高硬度和高粘結(jié)力且熱膨脹系數(shù)接近硅晶，保證膠面和芯片粘接層的平整度和硬度，防止芯片切割過程的翹曲和脫膜，確保切割精度和芯片質(zhì)量。引線框架基板粘接膠面P2使用低彈性模量的聚合物和低比列的硬化劑，整體硬度較低、粘性大，不影響封裝成品上機(jī)后基板溫度變化導(dǎo)致的膜和框架熱膨脹系數(shù)差異太大，應(yīng)力釋放失效而出現(xiàn)裂片或分層等異常。這兩個膠面Pl和P2粘接在中間層高導(dǎo)熱樹脂膜上，滿足功率器件高散熱、高可靠性要求。
[0012]二、DAF膜的一種劃片工藝技術(shù)
[0013]目前封裝劃片主要是晶圓粘接在藍(lán)膜或者UV膜上，放入劃片工作盤進(jìn)行芯片切害I]。而DAF膜的優(yōu)點(diǎn)是膜貼在晶圓背面，劃片只需要切片。DAF膜和芯片粘接面使用高彈性模量粘結(jié)劑，保證和芯片足夠的粘結(jié)力及硬度，劃片不會引起翹曲，劃道偏移小，精度高。
[0014]三、DAF膜的一種粘片工藝及芯片堆疊技術(shù)
[0015]軟焊料粘片的超薄或者超小芯片，一是軟焊料固有的彈性模量很高，加上和引線框架金屬材料及硅芯片膨脹系數(shù)不匹配直接導(dǎo)致在后期上機(jī)高低溫環(huán)境驟變中焊料應(yīng)力釋放失效，導(dǎo)致芯片裂紋等，可靠性大大降低；二是軟焊料粘片超薄、超小芯片很難控制芯片翹曲和溢膠，翹曲直接導(dǎo)致鍵合質(zhì)量及效率大打折扣，溢膠時芯片表面被焊料沾污，導(dǎo)致成品后漏電等電性異常。三是軟焊料粘接芯片，粘接層空洞很那控制到1%以下，這些控制直接導(dǎo)致封裝后熱阻DVDS增大，導(dǎo)通電阻RDSON也增大，對目前芯片本身阻值毫歐級別的情況下，這樣的增大是致命的。樹脂膠粘結(jié)超小超薄芯片目前難以控制翹片和溢膠。
[0016]本實(shí)用新型采用高導(dǎo)熱DAF膜，其電阻比軟焊料低很多，阻值小于樹脂粘片膠。劃片后在常溫下直接進(jìn)行粘片，沒有軟焊料380°左右的粘片溫度對芯片的損傷。更優(yōu)越的是DAF膜粘片，簡單調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，就可以獲得零空洞，零翹曲的粘片效果，生產(chǎn)效率高。粘片后為了固化粘片，進(jìn)一步烘烤加固，之后再鍵合，保證鍵合質(zhì)量。DAF膜工藝下的粘片工藝控制很好，沒有焊料固化及回收張力對芯片平整度的影響，可以保證芯片四角在同一水平面，從而解決鍵合PR識別問題，對鍵合時焊點(diǎn)偏移及成型都有很大的幫助，保證了產(chǎn)品的高可靠性。
[0017]本實(shí)用新型封裝產(chǎn)品可靠性等級高，目前處于國內(nèi)業(yè)界功率器件超小、超薄、高集成度封裝的領(lǐng)先水平，在功率器件產(chǎn)品市場上競爭力強(qiáng)勁。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件中DAF膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記含義如下:1_散熱片；2_軟焊料；3-基島；4_鍵合區(qū)；5-第一芯片；6-DAF膜；7_第二芯片2 ；8-鍵合線；P1_第一膠面；9_高導(dǎo)熱樹脂層；P2_第二膠面。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件，包括DAF膜6、芯片，DAF膜由第一膠面P1、第二膠面P2和中間層高導(dǎo)熱樹脂層9組成，第一膠面Pl與芯片粘接。
[0023]對于單層功率芯片封裝，僅需把切片后在常溫下把帶DAF的芯片直接抓放在引線框架基板上粘接。
[0024]對于多層功率芯片封裝，芯片至少為兩層，相鄰芯片層之間通過DAF膜6粘接。
[0025]圖1為兩層封裝的結(jié)構(gòu)，包括散熱片1、軟焊料2、基島3、鍵合區(qū)4、鍵合線8、第一芯片5、DAF膜6、第二芯片7，可以將DAF膜疊在功率芯片之上，即在第一芯片5之上通過DAF膜6粘接第二芯片7。對于多層功率芯片堆疊封裝，通過DAF膜6逐層粘接芯片即可，使得多層封裝簡易可行。
【權(quán)利要求】
1.一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件，其特征在于:包括DAF膜(6)、芯片，DAF膜(6)由第一膠面(P1)、第二膠面(P2)和中間層高導(dǎo)熱樹脂層(9)組成，第一膠面(Pl)與芯片粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱DAF膜封裝件，其特征在于:所述芯片至少為兩層，相鄰芯片層之間通過DAF膜(6)粘接。
【文檔編號】H01L23/31GK204243026SQ201420658265
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】程海, 牛秉鐘, 王耿, 李彥平 申請人:天水華天微電子股份有限公司, 甘肅微電子工程研究院有限公司