[发明专利]一种功率器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种功率器件，其包括芯片，所述芯片包括有源区和位于所述有源区两侧的隔离区，位于所述隔离区自所述芯片的上表面延伸至所述芯片内的第一金属层，位于所述隔离区自所述芯片的下表面延伸至所述芯片内的第二金属层，自所述芯片的侧面延伸至所述芯片内的位于所述第一金属层和所述第二金属层之间的介质层，所述介质层包括形成在所述介质层内的第三金属层，形成在所述隔离区的外表面连接所述第一金属层、第二金属层和第三金属层的第四金属层。另，本发明还涉及一种高可靠性封装功率器件的制备方法。本发明中的功率器件可以在不增加芯片面积的前提下，进一步提高其散热效率。

技术领域

本发明涉及半导体芯片技术领域，尤其涉及一种功率器件及其制造方法。

背景技术

功率器件正朝着模块化、智能化的方向发展，大规模、超大规模集成电路的出现导致功率器件的集成度越来越高，基板上各类芯片的组装数及组装密度也越来越大要缩小功率电子模块的体积，进一步提高功率密度，这些都导致功率器件在使用过程中承受越来越多的高温或温度漂移，高温对功率器件的可靠性及寿命有很大影响，进而导致产品提前失效。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种散热效率高的功率器件及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种封装功率器件，其包括芯片，所述芯片包括有源区和位于所述有源区两侧的隔离区；

位于所述隔离区自所述芯片的上表面延伸至所述芯片内的第一金属层；

位于所述隔离区自所述芯片的下表面延伸至所述芯片内的第二金属层；

自所述芯片的侧面延伸至所述芯片内的位于所述第一金属层和所述第二金属层之间的介质层；

所述介质层包括形成在所述介质层内的第三金属层；

形成在所述隔离区的外表面连接所述第一金属层、第二金属层和第三金属层的第四金属层。

根据本发明的设计构思，本发明所述第一金属层包括第一子金属层和第二子金属层，所述第二子金属层的宽度较所述第一子金属层大，所述第二金属层包括第三子金属层和第四子金属层，第四子金属层的宽度较第三子金属层大。

根据本发明的设计构思，本发明所述介质层包括位于所述第三金属层的上表面及下表面的氧化硅层或氮化硅层。

根据本发明的设计构思，本发明所述功率器件包括对称地设置在所述芯片的上下两面与所述第四金属层相连的散热组件，所述散热组件包括第一粘附层、第二粘附层、基板、散热片，所述第四金属层与所述基板通过所述第一粘附层固定连接，所述基板通过所述第二粘附层与所述散热片固定连接。

根据本发明的设计构思，本发明所述第一粘附层和所述第二粘附层的材质为环氧树脂胶，所述基板为覆铜陶瓷基板。

另外，本发明还提供所要求保护的封装功率器件的制造方法，其包括以下步骤：

步骤S1：提供一芯片，所述芯片包括有源区和位于所述有源区两侧的隔离区；

步骤S2：在所述隔离区对应的芯片的上表面和下表面开设第一沟槽和第二沟槽，在所述隔离区对应的芯片的侧面延伸至所述芯片的内部形成介质层，所述介质层位于所述第一沟槽和第二沟槽之间；

步骤S3：在所述介质层内开设第三沟槽；

步骤S4：在所述第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽内填充金属形成第一金属层、第二金属层和第三金属层；

步骤S5：在所述隔离区对应的芯片的上下表面和侧面形成第四金属层，所述第四金属层连接所述第一金属层、第二金属层和第三金属层；