一种功能芯片的铜箔结构、功能芯片及其制备方法与流程

本申请涉及功率芯片键合结构，特别涉及一种功能芯片的铜箔结构、功能芯片及其制备方法。

背景技术：

1、随着新能源和新能源汽车的快速发展，对功率芯片的封装也提出了更高的要求，银烧结，铜线键合等新技术层出不穷。目前的功率芯片封装引线键合多采用铝线方式，铝线较软，键合时不易对芯片造成损伤，但铝电阻率较高。目前，业内已经开发有铜线键合技术，铜线电阻率较低，电流承载能力大，但是铜比较硬，直接键合在芯片上容易对芯片造成损伤，因此往往给芯片贴上一层铜箔作为缓冲层，解决了铜线对芯片的损伤问题，加强了结构的可靠性。

2、但是，在使用中，铜箔往往会把芯片有源区盖住，对芯片进行温升测试时，芯片中心最热的部分无法用红外热成像仪探测到。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种功能芯片的铜箔结构、功能芯片及其制备方法，以解决相关技术中，对功能芯片进行温升测试时，芯片中心最热的部分无法用红外热成像仪探测到，影响检测的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种功能芯片的铜箔结构，包括：

3、铜箔缓冲层，在所述铜箔缓冲层中心区域设置有开孔，且所述开孔侧壁沿高度方向上设置有呈上窄下宽状的斜坡。

4、在一些实施例中，所述开孔呈圆形设置，且所述铜箔缓冲层四周等距离间隔开设有多个小孔。

5、在一些实施例中，所述开孔端部沿圆周方向间隔设置有多个齿状开口。

6、第二方面，本申请实施例提供一种功能芯片，包括：

7、芯片本体，所述芯片本体上连接设置有上述任一实施例所述的功能芯片的铜箔结构。

8、在一些实施例中，铜箔缓冲层与所述芯片本体之间设置有连接层。

9、在一些实施例中，所述连接层为纳米铜和微米铜复合材质或纳米铜和微米银复合材质。

10、在一些实施例中，所述连接层上开设有与开孔形状、大小相同的中心孔。

11、在一些实施例中，所述连接层上开设有多个排气槽。

12、在一些实施例中，还包括铜键合线，所述铜键合线键合连接于铜箔缓冲层。

13、第三方面，本申请实施例提供一种功能芯片的制备方法，包括以下步骤：

14、制作铜箔缓冲层，并在所述铜箔缓冲层上利用冲压或激光切割的方式设置开孔；通过研磨或切削加工工艺，在开孔边缘处设置斜坡；

15、制作连接层，取适量铜粉和银粉，加入甲酸，在氢气氛围下混合，同时加入有机溶剂和环氧树脂，以及其他有机物，在高温高压下形成半固态膏状体，制备特定图形的钢网，将钢网对准铜箔缓冲层，并采用丝网印刷技术，将半固态膏状体利用钢网复制到所述铜箔缓冲层上，制作出具有一定厚度和排气槽的连接层；

16、将所述铜箔缓冲层以及所述连接层放入烘箱，在甲酸氛围下进行干燥处理；

17、将所述铜箔缓冲层以及所述连接层形成的复合层放置在芯片本体上的设计位置，在氮气或者真空环境下加压烧结，使得复合层与所述芯片本体有源区连接；

18、将铜键合线键合连接于所述铜箔缓冲层。

19、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

20、本申请实施例提供了一种功能芯片的铜箔结构、功能芯片及其制备方法，由于该申请的铜箔结构包括铜箔缓冲层，在所述铜箔缓冲层中心区域设置有开孔，且所述开孔侧壁沿高度方向上设置有呈上窄下宽状的斜坡。

21、在实际使用中，由于在铜箔缓冲层的中心区域设置有开孔，因而在检测时，能够使得红外热成像仪通过开孔探测到铜箔缓冲层底部的功能芯片，便于进行检测。并且，在开孔侧壁沿高度方向上设置有呈上窄下宽状的斜坡，即铜箔缓冲层上的开孔的底部区域面积较小，但铜箔缓冲层上的开孔的顶部区域面积较大，这种开孔侧壁形成斜坡的设置，增大了开孔的透光范围，在检测时，即使热成像设备的镜头角度有一定的位置偏移，但由于这种斜坡状的设置，仍然能够保证红外热成像仪能够探测到功能芯片，保证检测的可靠性。

技术特征：

1.一种功能芯片的铜箔结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种功能芯片的铜箔结构，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种功能芯片的铜箔结构，其特征在于：

4.一种功能芯片，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的一种功能芯片，其特征在于：

6.如权利要求5所述的一种功能芯片，其特征在于：

7.如权利要求5所述的一种功能芯片，其特征在于：

8.如权利要求5所述的一种功能芯片，其特征在于：

9.如权利要求4所述的一种功能芯片，其特征在于：

10.一种功能芯片的制备方法，其特征在于，所述方法利用如权利要求4-9任一项所述的功能芯片，所述方法包括以下步骤：

技术总结本申请涉及一种功能芯片的铜箔结构、功能芯片及其制备方法，属于功率芯片键合结构技术领域。该申请的铜箔结构包括铜箔缓冲层，在所述铜箔缓冲层中心区域设置有开孔，且所述开孔侧壁沿高度方向上设置有呈上窄下宽状的斜坡。在检测时，能够使得红外热成像仪通过开孔探测到铜箔缓冲层底部的功能芯片，便于进行检测。并且，在开孔侧壁沿高度方向上设置有呈上窄下宽状的斜坡，这种开孔侧壁形成斜坡的设置，增大了开孔的透光范围，在检测时，即使热成像设备的镜头角度有一定的位置偏移，但由于这种斜坡状的设置，仍然能够保证红外热成像仪能够探测到功能芯片，保证检测的可靠性。技术研发人员：王民,牛春草,余辰将,焦双凤,彭磊,王志腾,郭永武,黄利志受保护的技术使用者：智新半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29