IGBT芯片封装方法及IGBT芯片封装模块与流程

本申请涉及芯片封装，尤其涉及一种igbt芯片封装方法及igbt芯片封装模块。

背景技术：

1、在当前电力电子领域，igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块作为关键的功率半导体器件，广泛应用于工业、通信、汽车电子等领域。然而，传统的igbt模块封装技术，尤其是引线键合封装，在电气性能、散热管理和可靠性方面存在着一定的局限性。

2、传统的引线键合封装技术主要依赖于铝线或铜线的键合来实现芯片之间的电气互连。其电气性能和热力学性能较弱，膨胀系数失配大，可能导致igbt模块在使用过程中性能下降，甚至影响使用期限。并且其实施过程复杂，如需要大量的打线(wire)和凸块(bump)等工序，对设备精密要求都较高，所以产能、精度程度都受限，无法控制成本。

技术实现思路

1、本申请提供一种igbt芯片封装方法及igbt芯片封装模块，用以解决现有技术中采用引线键合封装所存在的技术问题。

2、根据本申请的第一方面，提供一种igbt芯片封装方法，包括：a、提供至少一igbt芯片；b、提供临时载体，且在临时载体上形成至少一层布线层；c、将至少一igbt芯片设置于布线层上后封装以形成封装体；d、移除临时载体以暴露出封装体背离igbt芯片一侧的连接面，并在连接面上形成连接层；e、将移除临时载体后的封装体切割成多个封装单体，并将封装单体通过连接层集成于预设的基板上。

3、在本申请进一步的优选方案中，在临时载体上形成至少一层布线层包括：b1、在临时载体上依次设置介电层、铜籽层以及干膜光刻胶层，并进行图案化处理；b2、去除图案化的干膜光刻胶层，以露出图案化的铜籽层；b3、在图案化的铜籽层处沉积铜，以形成图案化的导体层；b4、去除未图案化的干膜光刻胶层以及未图案化的铜籽层，以形成第一层布线层。

4、在本申请优选方案中，若形成多层布线层，则将第一层布线层作为步骤b1的临时载体，重复执行步骤b1～b4以形成多层布线层。

5、在本申请进一步的优选方案中，igbt芯片封装方法还包括：在多层布线层之间的介电层上设置透过式穿孔，以将多层布线层之间电连接。

6、在本申请进一步的优选方案中，igbt芯片封装方法还包括：在布线层背离临时载体的最外层上涂覆保护层；在保护层上进行图案化处理，以露出最外层布线层的连接区域，连接区域用于置放igbt芯片。

7、在本申请可选的方案中，临时载体包括：玻璃基板或硅基板，优选玻璃基板。

8、在本申请进一步的优选方案中，igbt芯片包括正面和背面，正面为设置有电极的一面；将igbt芯片设置于布线层上后封装以形成封装体，包括：将igbt芯片以正面朝向于布线层置放于布线层上后，通过涂覆模塑料形成封装体。

9、在本申请进一步的优选方案中，在连接面上形成连接层，包括：对连接面进行重布线以及图案化后，沉积焊接部以形成连接层。

10、在本申请进一步的优选方案中，将封装体切割成多个封装单体，并将封装单体通过连接层集成于预设的基板上，包括：对封装体按照单个igbt芯片进行切割，以得到封装单体；将封装单体连接于基板上，其中，基板为绝缘金属基板或者直接键合铜基板。

11、在本申请进一步的优选方案中，igbt芯片封装方法还包括：在igbt芯片设置于布线层上之前，对igbt芯片减薄处理并在igbt芯片背面形成金属散热层。

12、在本申请第二方面，还提供一种igbt芯片封装模块，该igbt芯片封装模块由上述的igbt芯片封装方法制成。

13、最终，本申请还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述的igbt芯片封装方法。

14、综上，本申请至少具有以下有益效果：

15、基于本发明实施例总发明构思所提供的一种igbt芯片封装方法，通过将igbt芯片置于临时载体，无需要打导通孔以及黄光制程，简化封装工艺，降低制造成本，同时提高封装效率和可靠性。可在芯片制造中实现高精度、高可靠性的先进封装，进一步提升了igbt的性能。且在临时载体上进行重布线工序以形成布线层，以及在封装体的连接面上加工重布线工序以及其他工序形成连接层，未来可适应性地发展更高脚数的igbt封装产品，以满足未来多晶异质整合封装技术中更高集成度和更复杂电路的需求。基于临时载体加工布线层的机制，可将igbt芯片扩展到更大的尺寸，更大面积的封装产品即意味更低的成本下，可容纳更多的芯片和电路，实现更高的集成度，以及更复杂的电路功能。

16、另外，本申请能够采用较大的基板尺寸，通过面板级封装的方式实现多个器件的集成，具有显著的面积利用率优势。这种封装技术不仅能够有效提高igbt模块的电气性能和可靠性，还能够显著改善散热管理效果，且最终igbt封装模块的性能、可靠性和功率密度可以得到显著提高。

17、本发明实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。

技术特征：

1.一种igbt芯片封装方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，在所述临时载体上形成至少一层布线层包括：

3.根据权利要求2所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述igbt芯片封装方法还包括：

4.根据权利要求2或者3所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述igbt芯片封装方法还包括：

5.根据权利要求1所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述临时载体包括：玻璃基板或硅基板。

6.根据权利要求1所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述igbt芯片包括正面和背面，所述正面为设置有电极的一面；所述将igbt芯片设置于所述布线层上后封装以形成封装体，包括：

7.根据权利要求1所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述在所述连接面上形成连接层，包括：

8.根据权利要求1所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述将所述封装体切割成多个封装单体，并将所述封装单体通过所述连接层集成于预设的基板上，包括：

9.根据权利要求1所述的igbt芯片封装方法，其特征在于，所述igbt芯片封装方法还包括：

10.一种igbt芯片封装模块，其特征在于，由权利要求1至9任一项所述的igbt芯片封装方法制成。

技术总结本申请涉及高先进芯片封装技术领域，尤其涉及一种IGBT芯片封装方法及IGBT芯片封装模块。IGBT芯片封装方法，包括：a、提供至少一IGBT芯片；b、提供临时载体，且在临时载体上形成至少一层布线层；c、将至少一IGBT芯片设置于布线层上后封装以形成封装体；d、移除临时载体以暴露出封装体背离IGBT芯片一侧的连接面，并在连接面上形成连接层；e、将移除临时载体后的封装体切割成多个封装单体，并将封装单体通过连接层集成于预设的基板上。本申请不仅能够有效提高IGBT模块的电气性能和可靠性，还能够显著改善散热管理效果，且最终IGBT封装模块的性能、可靠性和功率密度可以得到显著提高。技术研发人员：张伟受保护的技术使用者：中科同德微电子科技（大同）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17