[发明专利]功率芯片互连结构及其互连方法

摘要

本发明涉及混合集成电路功率芯片三维焊接互连技术，具体涉及一种功率芯片互连结构及其互连方法，该互连结构包括功率芯片、过渡金属片和铜带或铜框架，互连方法为：先在功率芯片上焊接过度金属片，通过过渡金属片实现功率芯片与基板过铜带的焊接互联。本发明采用梯度焊接的方式进行互联，可以在实现混合集成电路的功率芯片低功耗互连的同时，采用铜结构互连提高了互连可靠性，且结构简单，组装容易。 1

主权项

1.一种用于制造功率芯片互连结构的互连方法，其特征在于：

包括以下步骤：

a1.采用高温焊膏通过再流焊工艺在肖特基功率芯片（1）正极上焊接热沉钼片（2），所述高温焊膏温度在250℃以上；

b1.采用低温焊膏通过再流焊工艺将肖特基功率芯片（1）负极焊接到基板（4）表面的焊盘（5）上；

c1.铜带（3）采用低温焊锡膏一端与肖特基功率芯片（1）表面钼片（2）焊接，另一端与基板（4）的表面焊盘（5）进行焊接互连；

在步骤a1、b1中，钼片（2）和铜带（3）在焊接之前经过镀金处理，所述高温焊膏和低温焊膏之间的温差梯度为30℃以上；

所述功率芯片互连结构，其中所述功率芯片为肖特基功率芯片（1），所述肖特基功率芯片（1）的正极与过渡金属片焊接互连，所述肖特基功率芯片（1）的负极与基板（4）表面焊盘（5）焊接互连，所述过渡金属片的上表面与铜带（3）焊接互连，所述铜带（3）又与基板（4）表面焊盘（5）焊接互连；所述过渡金属片为钼片（2），所述钼片（2）与肖特基功率芯片（1）之间为面接触，所述铜带（3）呈拱形，所述钼片（2）、基板（4）表面焊盘（5）分别在呈拱形的所述铜带（3）的支脚处与该铜带（3）焊接。

2.一种用于制造功率芯片互连结构的互连方法，其特征在于：

包括以下步骤：

a2. 采用高温焊膏通过再流焊工艺将铜片（7）焊接到MOS功率芯片（6）漏极；

b2. 采用高温焊膏通过再流焊工艺将金属铜框架（8）的其中一个平面段焊接到MOS功率芯片（6）的源极上；

c2.采用低温焊膏将铜片（7）焊接到基板（4）表面的焊盘（5）上；

d2.将金属铜框架（8）上远离MOS功率芯片（6）的平面段焊接到基板（4）表面焊盘（5）上；

在步骤a2、b2中，金属铜框架（8）和铜片（7）在焊接之前经过镀金处理，在步骤a2、c2中，高温焊膏与低温焊膏的温差梯度为30℃以上；

所述功率芯片互连结构，其中所述功率芯片为MOS功率芯片（6），所述MOS功率芯片（6）的漏极与金属过渡片焊接互连，所述MOS功率芯片（6）的源极与金属铜框架（8）焊接互连，所述金属过渡片与基板（4）表面焊盘（5）焊接互连，所述金属铜框架（8）与基板（4）表面焊盘（5）焊接互连；所述金属过渡片为铜片（7），所述MOS功率芯片（6）和基板（4）表面焊盘（5）分别焊接在铜片（7）的上下两面即三者为层叠状设置，所述金属铜框架（8）包括两端分别用于与MOS功率芯片（6）源极、基板（4）表面焊盘（5）进行焊接的平面段以及两平面段之间的拱形连接段。