System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法技术_技高网
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一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法技术

技术编号:42594223 阅读:16 留言:0更新日期:2024-09-03 18:08
本发明专利技术公开一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,选取SiC肖特基势垒二极管,所述二极管的阳极和阴极金属化层分别为纯Al层和Ni/Ag层,在蚀刻一层薄薄的Al氧化物层和溅射一层薄薄的Ti势垒层后,在Al衬垫上形成铜‑焊盘金属化层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体封装,具体涉及一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法


技术介绍

1、目前,由于sic器件更宽的带隙、更低的开关损耗以及更低的电导率,sic器件已经出现了取代si材料的趋势,尤其是在石油勘探等对于高温模块和电源的需求也不断增加的特种电源领域。sic由于其更适合高温的工作环境,受到电源企业的偏爱。但是由于sic器件和引线之间的热膨胀系数不匹配,使得电流密度增加、结温升高,从而导致功率模块的可靠性下降,大多数电源企业依旧选择传统的si器件。研究人员也在不断探索,尝试用比al具有更高导热系数的粗cu线代替粗al线,然而,当粗铜线连接到传统的铝键垫上时,很容易损坏半导体芯片的有源区域,因此有必要进行焊盘金属化的操作。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是,提供一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下的技术方案:

3、一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法,选取sic肖特基势垒二极管,所述二极管的阳极和阴极金属化层分别为纯al层和ni/ag层,在蚀刻一层薄薄的al氧化物层和溅射一层薄薄的ti势垒层后,在al衬垫上形成铜-焊盘金属化层。

4、作为优选,铜-焊盘金属化层的厚度为25微米。

5、作为优选,sic肖特基势垒二极管通过不同热导率的焊料和银烧结料贴片材料贴片在amc基板上。

6、作为优选,通过离子镀在al衬垫上形成铜-焊盘金属化层。

7、作为优选,amc基板由顶部裸铜布线、背面镀铜和绝缘陶瓷材料组成。

8、作为优选,通过离子镀在二极管芯片背面形成25微米厚的锡层后,将二极管芯片附着在衬底上,在300℃以上的温度下退火,形成cusn金属间化合物imcs;将银烧结膏体印刷在衬底上并干燥,然后在250℃下,在15mpa压力下,将芯片与衬底进行压力银烧结材料连接大于3min;在贴片工艺完成后,利用超声波键合机将铝丝与cu-焊盘金属化层及al焊盘进行键合。

9、作为优选,通过改变结温进行有源功率循环测试。

10、作为优选,在75、100、125、150和175摄氏度下进行有功功率循环测试。

11、本专利技术将al线结合在sic肖特基势垒二极管的al衬垫上,并在al衬垫上方形成一层厚的铜-焊盘金属化层,然后通过改变结温来对器件进行有源功率循环测试,在结温变化75摄氏度时,25微米厚的铜-焊盘金属化层上al线寿命是al衬垫上al线的1.3倍,而温度变化量达到100摄氏度时,寿命增加到1.5倍。采用本专利技术技术方案,可以有效增强半导体器件的引线键合可靠性。

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【技术保护点】

1.一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,选取SiC肖特基势垒二极管,所述二极管的阳极和阴极金属化层分别为纯Al层和Ni/Ag层,在蚀刻一层薄薄的Al氧化物层和溅射一层薄薄的Ti势垒层后,在Al衬垫上形成铜-焊盘金属化层。

2.如权利要求1所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,铜-焊盘金属化层的厚度为25微米。

3.如权利要求2所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,SiC肖特基势垒二极管通过不同热导率的焊料和银烧结料贴片材料贴片在AMC基板上。

4.如权利要求3所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,通过离子镀在Al衬垫上形成铜-焊盘金属化层。

5.如权利要求4所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,AMC基板由顶部裸铜布线、背面镀铜和绝缘陶瓷材料组成。

6.如权利要求5所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,通过离子镀在二极管芯片背面形成25微米厚的锡层后,将二极管芯片附着在衬底上,在300℃以上的温度下退火,形成CuSn金属间化合物IMCs;将银烧结膏体印刷在衬底上并干燥,然后在250℃下,在15MPa压力下,将芯片与衬底进行压力银烧结材料连接大于3min;在贴片工艺完成后,利用超声波键合机将铝丝与Cu-焊盘金属化层及Al焊盘进行键合。

7.如权利要求6所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,通过改变结温进行有源功率循环测试。

8.如权利要求7所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,在75、100、125、150和175摄氏度下进行有功功率循环测试。

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【技术特征摘要】

1.一种用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,选取sic肖特基势垒二极管,所述二极管的阳极和阴极金属化层分别为纯al层和ni/ag层,在蚀刻一层薄薄的al氧化物层和溅射一层薄薄的ti势垒层后,在al衬垫上形成铜-焊盘金属化层。

2.如权利要求1所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,铜-焊盘金属化层的厚度为25微米。

3.如权利要求2所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,sic肖特基势垒二极管通过不同热导率的焊料和银烧结料贴片材料贴片在amc基板上。

4.如权利要求3所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,通过离子镀在al衬垫上形成铜-焊盘金属化层。

5.如权利要求4所述的用于增强半导体引线键合可靠性的方法,其特征在于,amc基...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫子豪张慧珊陈士涛赵雨农郭小辉李迎松黄志祥
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:

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