CIPB嵌入式功率器件的制作方法

本技术涉及半导体领域，特别是涉及一种cipb嵌入式功率器件。

背景技术：

1、随着新能源汽车和电子产品的小型化，高频化，降本等趋势。传统模块封装的杂感大，成本高，逐渐达到功率芯片的瓶颈。所以国际国内都开始开发cipb嵌入式功率器件产品。cipb(chip-in-layerpowerboard)嵌入式功率器件是一种将功率半导体芯片直接嵌入多层pcb(印刷电路板)内部的新型封装技术，旨在突破传统功率模块在高压、高频、高功率密度场景下的性能瓶颈，特别适用于新能源汽车、电驱逆变器等领域。

2、在传统pcb工艺中，需要通过镭射开孔方式，打开表面铜与芯片的互联。但由于芯片烧结到amb表面，存在高度落差。这个落差导致镭射孔在部分区域存在open，连线打不开的情况发生。

3、因此，亟需一种能避免镭射孔不开孔，确保表面铜与芯片形成互连的cipb嵌入式功率器件。

技术实现思路

1、在 技术实现要素： 部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本实用新型要解决的技术问题是提供一种能避免镭射孔不开孔，确保表面铜与芯片形成互连的cipb嵌入式功率器件。

3、为解决上述技术问题，本实用新型提供的cipb嵌入式功率器件，包括：

4、cipb嵌入式功率器件，其特征在于，包括：

5、陶瓷层1，其形成在预浸料层2中；

6、第一铜层3，其形成在预浸料层2中，其位于陶瓷层1上表面；

7、第二铜层4，其形成在预浸料层2中，其位于陶瓷层1下表面；

8、芯片5，其形成在预浸料层2中，其烧结在第一铜层3上；

9、金属台阶结构6，其形成在芯片5顶部且对准连接孔9；

10、第三铜层7，其形成在预浸料层2上表面；

11、第四铜层8，其形成在预浸料层2下表面；

12、连接孔9，其自第三铜层7连接到芯片5。

13、在cipb(chip-in-pcb)嵌入式功率器件中，预浸料层(prepreg)是构建模块封装的关键材料之一，其作用不仅是实现多层pcb结构的电气隔离和机械支撑，更承担着热管理、电绝缘、芯片保护等多重功能，尤其在功率器件嵌入式封装中，其性能直接影响模块的可靠性、热稳定性和电气性能。预浸料(prepreg)是由玻璃纤维布浸渍部分固化(b-stage)环氧树脂而成的复合材料，在加热加压条件下可软化、流动并再次固化，形成稳定的绝缘层。

14、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，第一铜层3和第二铜层4厚度相同，第三铜层7厚度小于第四铜层8厚度。

15、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，金属台阶结构6是铜台阶结构或铜柱结构。

16、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，金属台阶结构6厚度范围是175um～225um；例如，175um、180um、185um、190um、195um、200um、205um、210um、215um、220um或225um。

17、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，第一铜层3厚度范围是300um～340um；例如，300um、310um、320um、330um或340um。

18、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，第二铜层4厚度范围是300um～340um；例如，300um、310um、320um、330um或340um。

19、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，陶瓷层1厚度范围是280um～320um；例如，280um、290um、300um、310um或320um。

20、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，第三铜层7厚度范围是150um～200um；例如，150um、160um、170um、180um、190um或200um。

21、优选的，进一步改进所述的cipb嵌入式功率器件，第四铜层8厚度范围是300um～350um；例如，300um、310um、320um、330um、340um或350um。

22、现有技术中激光开孔后孔底与amb铜层之间出现open的原因是芯片烧结到amb后形成高度差(≈50–150μm)，激光焦点落在“斜坡”或“洼地”，能量密度不足，铜层未被完全烧穿。

23、本实用新型引入“铜台阶结构”形成人为“激光靶台”，在芯片旁的空旷区域同步烧结一块与芯片顶面同高的铜台阶结构，比如铜。铜台阶结构把原本“高低不平”的拓扑变成“平坦+凸台”组合；激光开孔时，焦点可直接落在铜台阶结构顶面，能量集中、烧蚀窗口大，盲孔底部必与铜台阶结构连通；即使激光略有偏移，铜台阶结构的横向尺寸(通常≥200μm)仍可提供足够工艺裕度。

24、本实用新型工艺兼容性强，铜台阶结构与芯片同层烧结，不增加光刻/电镀工序，仅多用一块铜箔，成本极低。

25、本实用新型可靠性髙，铜台阶结构同时为芯片提供局部散热肋片，热阻下降，间接延长器件寿命。

1.一种cipb嵌入式功率器件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：第一铜层(3)和第二铜层(4)厚度相同，第三铜层(7)厚度小于第四铜层(8)厚度。

3.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：金属台阶结构(6)是铜台阶结构或铜柱结构。

4.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：金属台阶结构(6)厚度范围是175um～225um。

5.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：第一铜层(3)厚度范围是300um～340um。

6.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：第二铜层(4)厚度范围是300um～340um。

7.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：陶瓷层(1)厚度范围是280um～320um。

8.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：第三铜层(7)厚度范围是150um～200um。

9.如权利要求1所述的cipb嵌入式功率器件，其特征在于：第四铜层(8)厚度范围是300um～350um。