[发明专利]一种半导体器件封装结构及封装方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件封装结构及封装方法，该半导体器件封装结构，包括：第一电极片；第二电极片，与所述第一电极片相对设置；半导体器件芯片，设置在所述第一电极片和第二电极片之间；以及导电弹性部件，设置在所述半导体器件芯片与所述第一电极片之间和/或所述半导体器件芯片与所述第二电极片之间。该封装结构通过在半导体器件芯片与电极片之间设置导电弹性部件，通过该导电弹性部件缓冲并释放封装时施加在所述功率半导体器件芯片上的应力，有效保护功率半导体器件芯片不因局部受力过大而损坏，有效提高器件封装的可靠性，获得良好的封装和器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体器件封装领域，具体涉及一种半导体器件封装结构及封装方法。

背景技术

近年来，刚性压接封装成为了大功率半导体器件芯片的主要封装方式，刚性压接封装主要由上下两个金属钼片直接接触芯片的正面与背面，靠施加外力减小金属钼片与芯片电极片之间的接触电阻。该刚性压接封装具有：在器件表面区和封装表面区之间具有良好联系的紧凑设计、器件能够实现双面冷却、并且没有引线连接，能够避免引线连接引起的热疲劳而导致脱焊失效的问题、器件失效时发生短路，便于串联冗余设计、安装简洁，寄生参数小等优点。

由于半导体芯片本身在机械力作用下极易损坏，同时，半导体工艺过程中的薄膜材料在应力作用下发生形变会导致电学特性发生变化，例如一个电容在应力作用下发生尺寸变化就会导致电容值发生变化，因此，半导体芯片封装时应尽量避免过大应力施加在芯片上。因此，尽管刚性压接封装具有上述优点，但是刚性压接封装过程中对芯片、电极片片等材料加工精度要求极高，而且刚性材料不可避免的引入加工公差，封装过程中应变的差异将会导致应力分布不均匀现象，从而导致电流不均，使得个别芯片因电流或电压过于集中而损坏。

另外，对于功率半导体器件芯片而言，尤其是垂直型功率半导体器件芯片，封装结构是否具有高散热能力也是影响该器件性能和寿命的一个重要因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中功率半导体器件芯片封装过程中刚性材料加工公差带来的力、电分布不均的现象，以及散热能力不高的现象，提供一种功率半导体器件封装结构及封装方法，以提高封装可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体器件封装结构，包括：

第一电极片；第二电极片，与所述第一电极片相对设置；半导体器件芯片，设置在所述第一电极片和第二电极片之间；以及导电弹性部件，设置在所述半导体器件芯片与所述第一电极片之间和/或所述半导体器件芯片与所述第二电极片之间。

可选的，所述导电弹性部件包括导电液体。

可选的，所述导电弹性部件还包括柔性导电壳体，所述导电液体设置于所述柔性导电壳体内。

可选的，还包括支撑部件，所述支撑部件设置在所述半导体器件芯片的侧壁，所述支撑部件、所述半导体器件芯片与所述第一电极片之间形成密闭空间，和/或所述支撑部件、所述半导体器件芯片与所述第二电极片之间形成密闭空间，所述导电弹性部件设置在所述密封空间内。

可选的，所述支撑部件覆盖朝向所述第一电极片和/或第二电极片的外表面的边缘部分。

本发明还提供一种半导体器件的封装方法，包括如下步骤：

提供第一电极片；在所述第一电极片上设置半导体芯片；在所述半导体芯片上设置导电弹性部件；在所述导电弹性部件上设置第二电极片。

可选地，所述导电弹性部件包括导电液体。

可选的，还包括：在所述半导体器件芯片的侧壁设置支撑部件，所述支撑部件、所述半导体器件芯片与所述第二电极片之间形成密闭空间，所述导电弹性部件设置在所述密封空间内。

可选的，所述支撑部件的横截面为正阶梯形或倒阶梯形或柱型。