一种垂直型MOSFET芯片的封装结构的封装方法与流程

技术特征：
1.一种垂直型mosfet芯片的封装结构的封装方法，其工艺方法如下：步骤一、准备来料的晶圆（100），所述晶圆（100）上有排列整齐的横向与纵向交叉的切割道ⅰ（110），切割道ⅰ（110）将晶圆（100）预分成复数颗垂直型mosfet芯片（10），每一垂直型mosfet芯片（10）的正面设有源极区和栅极区、背面设为漏极区；步骤二、依次通过溅射、腐蚀、化学沉积、印刷或者喷涂液态金属的方式分别在垂直型mosfet芯片（10）的源极区制作源极导电垫（13）、在其栅极区设置栅极导电垫（15）；步骤三、通过低温烧结银连接技术在垂直型mosfet芯片（10）的漏极区形成高电导率的银微粒烧结体作为导电线路层（30）；步骤四、采用切割工艺沿切割道ⅰ（110）形成复数颗独立的垂直型mosfet芯片（10）；步骤五、准备一金属导电散热原板（400），依次将垂直型mosfet芯片（10）的背面整齐装贴到金属导电散热原板（400）上，垂直型mosfet芯片（10）彼此之间留有横向和纵向的切割道ⅱ（410）；步骤六、沿切割道ⅱ（410），将金属导电散热原板（400）切开形成贴合在垂直型mosfet芯片（10）背面的金属导电散热板（40），形成新的芯片单体（11）；步骤七、准备立体金属框架条（200），其背面的刻蚀面朝上，在其上阵列设置复数个镂空图案（220）、横向切割道ⅲ（210）、纵向切割道ⅲ（230）和对位点（250），横向切割道ⅲ（210）设置在立体金属框架条（200）的上下两侧边，所述每个镂空图案（220）在上下横向切割道ⅲ（210）的区域内呈连续的图形，上下横向切割道ⅲ（210）分别穿过每一个镂空图案（220）的上沿和下沿，所述横向切割道ⅲ（210）和纵向切割道ⅲ（230）将立体金属框架条（200）预分割成复数个立体金属框架（20），每一立体金属框架（20）均有不连续的源极金属片（211）和栅极金属片（213），所述源极金属片（211）和栅极金属片（213）向内分别延伸出源极金属桥墩（212）和栅极金属桥墩（214），所述镂空图案（220）形成源极金属片（211）和栅极金属片（213）的间隙（25），所述间隙（25）分离源极金属片（211）和栅极金属片（213）；在源极金属片（211）的刻蚀表面的左侧和栅极金属片（213）的刻蚀表面的右侧上形成源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24），所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）与立体金属框架（20）共同构成型腔（26）；步骤八、依次将所述芯片单体（11）的正面倒装放入立体金属框架条（200）的型腔（26）内，通过对位点（250）对位，其源极导电垫（13）和栅极导电垫（15）分别与源极金属桥墩（23）和栅极金属桥墩（25）对应固连，实现垂直型mosfet芯片（10）的源极和栅极分别与引线框架上的源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）电路导通；步骤九、通过薄膜辅助塑封单面成型工艺用塑封材料（90）将立体金属框架条（200）和垂直型mosfet芯片（10）包覆，并填充镂空图案（220）；步骤十、通过研磨工艺暴露出立体金属框架条（200）的源极金属引脚的刻蚀表面（221）和栅极金属引脚的刻蚀表面（241），以及垂直型mosfet芯片（10）的背面的金属导电散热板的表面ⅱ（43）；步骤十一、依次通过溅射、腐蚀、化学沉积、 印刷或者喷涂的方式在源极金属引脚的刻蚀表面（221）、栅极金属引脚的刻蚀表面（241）、金属导电散热板的表面ⅱ（43）分别制作导电金属层ⅰ（61）、导电金属层ⅱ（63）和导电金属层ⅲ（65）；
步骤十二、沿横向切割道ⅲ（210）和纵向切割道ⅲ（230）将上述封装体分割成复数颗垂直型mosfet芯片的封装结构单体，将垂直型mosfet芯片（10）的源极和栅极通过立体金属框架（20）向上引至与垂直型mosfet芯片（10）的漏极相同的平面。2.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤七中，所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）的成形工艺：在所述源极金属片（211）的刻蚀表面的左侧和栅极金属片（213）的刻蚀表面的右侧上依次通过溅射腐蚀、化学沉积、印刷或者喷涂的方式在立体金属框架（20）的刻蚀表面形成源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）。3.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤七中，所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）的成形工艺：通过光刻、金属沉积成形高度相同的若干个金属柱，通过焊接工艺将金属柱的底部连接到源极金属片（211）的左侧刻蚀表面和栅极金属片（213）的右侧刻蚀表面，分别形成所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）。4.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤七中，所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）的成形工艺：准备金属薄片，采用高反激光器通过激光切割工艺形成高度相同的若干个金属柱，通过焊接工艺将金属柱的底部连接到源极金属片（211）的刻蚀表面的左侧和栅极金属片（213）的刻蚀表面的右侧，分别形成所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）。5.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤七中，所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）的成形工艺：准备立体金属框架条（200）的原材，通过多次半刻蚀工艺将多余的金属材料去除，形成带有源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）、镂空图案（220）的立体金属框架条（200），所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）呈凹弧形柱状。6.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，步骤七中，还包括所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）的粗糙面的成形方法如下：用等离子刻蚀工艺将所述源极金属引脚（22）和栅极金属引脚（24）的表面以及所述立体金属框架条（200）的刻蚀面一起进行粗化，粗糙度ra控制范围为：ra为0.2~0.4。7.根据权利要求1至6中任一项所述的封装方法，其特征在于，步骤七中，所述镂空图案（220）呈数字2图形。

技术总结
本发明公开了一种垂直型MOSFET芯片的封装结构的封装方法，属于半导体封装技术领域。其采用垂直型MOSFET芯片的正面倒装至立体金属框架的刻蚀面上，通过立体金属框架的折转使用实现了垂直型MOSFET芯片的漏极、源极和栅极在同一平面分布，缩短了垂直型MOSFET芯片与外界互联距离，增强了芯片的导电效果，精简了封装结构；同时采用金属导电散热板大面积接触垂直型MOSFET芯片的背面漏极区，散热性能优异，提升了产品的品质。提升了产品的品质。提升了产品的品质。


技术研发人员：张黎
受保护的技术使用者：浙江禾芯集成电路有限公司
技术研发日：2022.05.31
技术公布日：2022/8/22