半导体器件的封装结构的制作方法

本技术涉及半导体，具体涉及一种半导体器件的封装结构。

背景技术：

1、在现有功率半导体器件封装结构中，由于铜夹相较于传统键合有一定的优势，所以铜夹在半导体封装中的应用较为普遍。目前，在工艺上一般通过回流焊或银烧结的方式将铜夹与芯片及基板连接，实现芯片与芯片之间、芯片与基板之间，及基板与基板之间电气传输。

2、但是，铜夹与传统键合铜线相比，铜夹的体积明显更大，在实际工况中，经历温度变化时，热膨胀体积与芯片的热膨胀更不匹配，导致铜夹与芯片之间的连接层承受较大应力。长期承受较大应力使连接层发生更严重的塑性应变，易于产生裂纹，导致连接层过早失效。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种半导体器件的封装结构，以解决铜夹与芯片之间的连接层承受较大应力，导致连接层过早失效的问题。

2、第一方面，本实用新型提供了一种半导体器件的封装结构，该封装结构包括：

3、基板，设置有芯片；

4、缓冲层，烧结到所述芯片的源极区域；

5、键合件，所述键合件的第一脚与所述基板进行连接，所述键合件的第二脚与所述缓冲层连接；且所述键合件的第二脚在边缘位置设置有起弧部，所述起弧部与所述缓冲层之间形成有第一夹角，所述起弧部通过连接焊层与所述缓冲层连接；

6、所述键合件的热膨胀系数与所述缓冲层的热膨胀系数相匹配。

7、有益效果：本实施例将缓冲层烧结至芯片的源极区域，相对于传统的直接烧结键合件，由于缓冲层表面平整度较好，在烧结时压力均匀，工艺更易于实现，因此大大降低了工艺难度。同时，在芯片与键合件之间引入缓冲层，且键合件的热膨胀系数与缓冲层的热膨胀系数相匹配，降低了连接焊层的上下层热膨胀系数的差异，从而降低了连接焊层所承受的应力，提高了连接焊层可靠性。并且，本实施例设置了起弧部，在焊接时，连接焊层沿起弧部的表面向上爬升，在不改变工艺条件下，有效提高起弧部的焊层厚度，从而提升了可靠性。进一步地，起弧部也可以在缓冲层的侧焊接面两侧均设置，进一步提高铜夹缓冲层侧焊层可靠性。

8、在一种可选的实施方式中，所述缓冲层由银、铜钼合金、铜钼铜或其他与所述键合件的热膨胀系数相匹配的材料构成。

9、在一种可选的实施方式中，所述缓冲层通过银膏或银膜烧结到所述芯片的源极区域。

10、在一种可选的实施方式中，所述缓冲层的厚度在预定范围内。

11、有益效果：本实施例将缓冲层设置了一定的厚度，使得更厚的缓冲层能够更有效地吸收因温度变化引起的热应力，减少焊层因上下层材料膨胀差异产生的机械应力，从而降低裂纹风险。较厚的缓冲层可以分散焊层承受的应力，避免应力集中，延缓焊层疲劳失效。缓冲层厚度的增加有助于在烧结过程中形成更平整的表面，为后续回流焊提供均匀的接触界面，减少焊接缺陷，提升焊层完整性。并且，缓冲层与键合件之间的焊层通过回流焊工艺形成，用于将带有起弧部的键合件固定在缓冲层上，起弧部的可靠性直接影响键合件与芯片之间的电气连接和机械稳定性。因此，更厚的缓冲层可以提升回流焊层的可靠性。

12、在一种可选的实施方式中，所述键合件包括依次连接的第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板。

13、在一种可选的实施方式中，所述第一支撑板的另一端设置有所述第一脚，所述第三支撑板的另一端设置有第二脚，所述第二支撑板与所述基板平行。

14、在一种可选的实施方式中，所述第一支撑板与所述第二支撑板之间设置有第二夹角，所述第三支撑板与所述第二支撑板之间设置有第三夹角。

15、在一种可选的实施方式中，沿靠近第二支撑板的方向，所述第一支撑板与所述第三支撑板的宽度均逐渐增大。

16、有益效果：本实施例通过加宽第一支撑板和第二支撑板的宽度，在不影响焊接面情况下，可以增加键合件整体的过流能力，还能增大键合件整体的散热面积。

17、在一种可选的实施方式中，所述基板上设置有芯片焊层，所述芯片通过所述芯片焊层与所述基板连接。

18、在一种可选的实施方式中，所述芯片的源极区域上设置有烧结层，所述缓冲层设置在所述烧结层上。

1.一种半导体器件的封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述缓冲层（6）由银、铜钼合金、铜钼铜或其他与所述键合件（3）的热膨胀系数相匹配的材料构成。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述缓冲层（6）通过银膏或银膜烧结到所述芯片（2）的源极区域。

4.根据权利要求3所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述缓冲层（6）的厚度在预定范围内。

5.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述键合件（3）包括依次连接的第一支撑板（32）、第二支撑板（33）以及第三支撑板（34）。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述第一支撑板（32）的另一端设置有所述第一脚（31），所述第三支撑板（34）的另一端设置有第二脚（35），所述第二支撑板（33）与所述基板（1）平行。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述第一支撑板（32）与所述第二支撑板（33）之间设置有第二夹角，所述第三支撑板（34）与所述第二支撑板（33）之间设置有第三夹角。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，沿靠近第二支撑板（33）的方向，所述第一支撑板（32）与所述第三支撑板（34）的宽度均逐渐增大。

9.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述基板（1）上设置有芯片焊层（4），所述芯片（2）通过所述芯片焊层（4）与所述基板（1）连接。

10.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件的封装结构，其特征在于，所述芯片（2）的源极区域上设置有烧结层（5），所述缓冲层（6）设置在所述烧结层（5）上。