半导体芯片与衬底的焊接制造技术

本发明专利技术涉及到一种将半导体芯片焊接到诸如射频功率晶体管中的封壳之类的衬底的方法。半导体芯片被提供有由第一材料组合物组成的粘合层。由第二材料组合物组成的可焊接层被排列在此粘合层上。由第三材料组合物组成的抗氧化层被排列在可焊接层上。用金－锡焊料层涂敷抗氧化层。芯片经由金－锡焊料被置于可焊接的封壳表面上。封壳和芯片被暴露于引进了还原气体的惰性气氛，在金－锡焊料被加热到其熔点以上的温度的情况下，使封壳和芯片处于明显低于大气压的压力。在金－锡焊料被熔化的情况下，提高气压，并在超过预定气压时降低温度，使金－锡焊料凝固。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术一般涉及到一种方法以及用半导体芯片与衬底的所述焊接方法生产的器件，更确切地说是涉及到将所述半导体芯片焊接到射频功率晶体管中的封壳的方法。专利技术的背景目前，芯片是采用易熔金-硅的焊接工艺被安装在射频功率晶体管和射频功率模块中的。所用的封壳常常是被镍和比较厚的金层(2-5μm)合金化的。待要安置在封壳中的芯片(晶体管、电阻器和电容器)的底部表面上提供有非常薄的金。此金层的作用是防止芯片底部表面被氧化。当使用金-硅时，封壳被加热到温度为400-450℃，然后将芯片分别置于封壳上，并来回摩擦，直至在芯片中的硅与封壳上的金之间形成合金。要确定何时开始形成合金是不可能的。因此，工艺中的这一步骤通常是手工进行的，以便操作人员能够观察何时形成了合金以及何时达到了有效的焊接。虽然在这一焊接工艺中，封壳(芯片下方)上的全部金被消耗了，但芯片中仍然剩余了大量的硅。这些剩余的硅能够迁移进入熔融的AuSi合金中，并以硅晶体的形式沉淀出来。在提高了的温度下以及用力机械摩擦时，这一过程被加速。因此，由于过量的硅晶体会集中在熔融的Au-Si合金中，故不适合于或不可能用机械方式或用超声来实现这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将半导体芯片焊接到衬底例如射频功率晶体管中的封壳的方法，其特征是用由第一材料组合物组成的粘合层涂敷半导体芯片；用由第二材料组合物组成的可焊接层覆盖粘合层；用由第三材料组合物组成的抗氧化层覆盖所述可焊接层；用金－锡焊料层覆 盖抗氧化层；将芯片经由所述金－锡焊料置于封壳的可焊接表面上；将封壳和芯片暴露于其中引进了还原气体的惰性环境，并使所述封壳和芯片处于明显低于大气压的压力，同时将金－锡合金加热到高于其熔点温度的温度；在金－锡焊料被熔化的情况下，提高 气体压力；以及当超过预定气体压力时，降低温度，使金－锡焊料凝固。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LA奥洛夫松，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]