功率元件封装结构制造技术

一种功率元件封装结构，包含一基材、一源极层、一栅极层、一漏极层、一介电层、至少一漏极焊垫、至少一源极焊垫、至少一栅极焊垫、至少一漏极金属柱、至少一源极金属柱、以及至少一栅极金属柱。源极层与栅极层设置于基材的一第一表面。漏极层设置于基材的一第二表面。介电层覆盖源极层、栅极层及基材的第一表面。漏极焊垫、源极焊垫与栅极焊垫均设置于介电层上，并分别通过漏极金属柱、源极金属柱、与栅极金属柱各自连接至漏极层、源极层及栅极层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率元件，且特别涉及一种功率元件的封装结构。
技术介绍
随着科技的演进，各种电子装置不断地往小尺寸及高效能的方向发展，在各种电子装置中，功率元件(或可称功率半导体)已成为不可或缺的基本元件。因此，相关技术在近年来蓬勃发展，也带动这些功率元件的技术迅速成长，其中，上述的功率元件可包含金属氧化物半导体场效晶体管(Power Metal OxideSemiconductor Field Transistor)与双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)等等。功率元件的封装方式主要是在完成芯片工艺后，至封装厂经由芯片切割、芯片放置、打线模压裁分的一连串步骤来实现。一般而言，在经由上述步骤所制成的功率元件中，漏极会与源极、栅极位于功率元件的不同表面。举例而言，漏极是位于功率元件的正面，而源极与栅极则是位于背面，故在操作时位于背面的源极及栅极可直接接触外部电子元件，而位于正面的漏极则必须拉线至外部电子元件，对于制造者而言，甚为不便。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一技术态样在于提供一种功率元件的封装结构。本专利技术的一目的在于将三个电极形成于功率元件的同一平面上，故可消弭拉线所带来的不便，从而克服现有技术所遭遇的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种晶圆(圆片)级的功率元件封装，可在完整的晶圆下完成封装后再切割成为每个独立的功率元件。依据本专利技术的一实施方式，一种功率兀件封装结构包含一基材、一源极层、一栅极层、一漏极层、一介电层、至少一漏极焊垫、至少一源极焊垫、至少一栅极焊垫、至少一漏极金属柱、至少一源极金属柱、以及至少一栅极金属柱。基材具有一第一表面及相对于第一表面的一第二表面。源极层与栅极层是设置于基材的第一表面。漏极层是设置于基材的第二表面。介电层覆盖源极层、栅极层及基材的第一表面。漏极焊垫、源极焊垫及栅极焊垫是设置于介电层上。漏极金属柱连接漏极层与漏极焊垫。源极金属柱连接源极层与源极焊垫。栅极金属柱连接栅极层与栅极焊垫。本专利技术的另一技术态样在于提供一种功率元件封装结构的制造方法，依据一实施方式，此制造方法包含下列步骤:形成一源极层及一栅极层于一基材的一第一表面，并形成一漏极层于基材的相对于第一表面的一第二表面；形成一介电层于源极层、栅极层、及基材；标定出至少一漏极蚀刻区域、至少一源极蚀刻区域、及至少一栅极蚀刻区域；蚀刻上述漏极蚀刻区域、上述源极蚀刻区域、及上述栅极蚀刻区域，以分别形成至少一漏极通道、至少一源极通道、及至少一栅极通道；灌注金属至上述漏极通道、上述源极通道、及上述栅极通道，以分别形成至少一漏极金属柱、至少一源极金属柱、及至少一栅极金属柱；分别形成至少一漏极焊垫、至少一源极焊垫、及至少一栅极焊垫于上述漏极金属柱、上述源极金属柱、及上述栅极金属柱上；以及切割基材与介电层。通过以上技术手段，本专利技术的实施方式可通过漏极金属柱、源极金属柱、及栅极金属柱将漏极层、源极层、与栅极层分别导通至漏极焊垫、源极焊垫、及栅极焊垫。由于漏极焊垫、源极焊垫、与栅极焊垫是共同设置于介电层上，因此可将三个电极引导至同一平面上，以避免拉线所造成的困扰。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下:图1绘示依据本专利技术一实施方式的功率元件封装结构的剖视图；图2绘示依据本专利技术另一实施方式的功率元件封装结构的剖视图；图3绘示依据本专利技术又一实施方式的功率元件封装结构的剖视图；图4A-图4H绘示依据本专利技术的一实施方式的功率元件封装结构的制造步骤的剖视图；图5绘示图4H所制成的功率元件封装结构的俯视图。其中，附图标记110:基材112:第一表面114:第二表面120:介电层130:金属层210:源极层212:源极金属柱214:源极焊垫216:源极蚀刻区域218:源极通道220:栅极层222:栅极金属柱224:栅极焊垫226:栅极蚀刻区域228:栅极通道230:漏极层232:漏极金属柱234:漏极焊垫236:漏极蚀刻区域238:漏极通道244:电极焊垫300:功率元件封装结构具体实施例方式以下将以附图揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。换言之，在本专利技术部分实施方式中，这些细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。图1绘示依据本专利技术一实施方式的功率元件封装结构的剖视图。如图所示，一种功率兀件封装结构包含一基材110、一源极层210、一栅极层220、一漏极层230、一介电层120、一漏极焊垫234、一源极焊垫214、一栅极焊垫224、一漏极金属柱232、一源极金属柱212、以及一栅极金属柱222。基材110具有一第一表面112及相对于第一表面112的一第二表面114。源极层210及栅极层220是设置于基材110的第一表面112。漏极层230是设置于基材110的第二表面114。介电层120覆盖源极层210、栅极层220及基材110的第一表面112。源极焊垫214、栅极焊垫224与漏极焊垫234均是设置于介电层120上。漏极金属柱232连接漏极层230与漏极焊垫234。源极金属柱212连接源极层210与源极焊垫214。栅极金属柱222连接栅极层220与栅极焊垫224。具体而言，漏极焊垫234、源极焊垫214、与栅极焊垫224是设置于介电层120的同一表面。通过以上实施方式，本专利技术可利用漏极金属柱232、源极金属柱212、及栅极金属柱222将漏极层230、源极层210、与栅极层220分别导通至漏极焊垫234、源极焊垫214、及栅极焊垫224。由于漏极焊垫234、源极焊垫214、与栅极焊垫224是设置于介电层120的同一表面，因此可通过上述金属柱将三个电极引导至同一平面上，以避免拉线所造成的困扰。于部分实施方式中，源极金属柱212、栅极金属柱222、及漏极金属柱232可互相平行。具体而言，源极金属柱212、栅极金属柱222、及漏极金属柱232的平行方向可与基材110的第一表面112或第二表面114垂直,换言之,上述金属柱可平行于介电层120与基材110的堆叠方向。于部分实施方式中，源极金属柱212可垂直贯穿介电层120而连接源极层210及源极焊垫214。相似地，栅极金属柱222可垂直贯穿介电层120而连接栅极层220与栅极焊垫224。漏极金属柱232可垂直贯穿基材110及介电层120而连接漏极层230与漏极焊垫234。上述的『垂直』所代表的方向可为垂直于基材的110第一表面112或第二表面114。于部分实施方式中，源极层210与栅极层220投影至基材110的第二表面114的位置与漏极金属柱232彼此分开。换句话说，漏极金属柱232不会接触或贯穿源极层210及栅极层220。于本实施方式中，源极金属柱212是位于漏极金属柱232与栅极金属柱222之间。具体而言，如图1所示，漏极金属柱232、源极金属柱212、与栅极金属柱222是由左至右依序排列。换言之，漏极焊垫234、源极焊垫214、与栅极焊垫224是由左至右依序设置于介电层120上。图2绘示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率元件封装结构，其特征在于，包含：一基材，具有一第一表面及相对于该第一表面的一第二表面；一源极层，设置于该基材的该第一表面；一栅极层，设置于该基材的该第一表面；一漏极层，设置于该基材的该第二表面；一介电层，覆盖该源极层、该栅极层及该基材的该第一表面；至少一漏极焊垫，设置于该介电层上；至少一源极焊垫，设置于该介电层上；至少一栅极焊垫，设置于该介电层上；至少一漏极金属柱，连接该漏极层与该至少一漏极焊垫；至少一源极金属柱，连接该源极层与该至少一源极焊垫；以及至少一栅极金属柱，连接该栅极层与该至少一栅极焊垫。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林孟辉，
申请(专利权)人：富鼎先进电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：