本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种功率器件封装方法及功率器件。
背景技术：
随着半导体技术在工业生产自动化、计算机技术、通讯技术中的广泛应用,以及电子设备的复杂程度不断加大,对于功率器件的可靠性要求也越来越高,水汽对器件的影响早在封装器件出现时就已出现。随着电子集成技术的发展,功率器件的尺寸越来越小,芯片上的线宽越来越窄。对复杂电子系统的广泛需求要求系统中关键电子集成电路具有更高的可靠性。同陶瓷等气密性封装形式相比,塑料封装具有重量轻、体积小、成本低、适应于自动化生产等优点,被广泛应用于消费类电子产品。但是,塑封材料中的环氧树脂类密封材料气密性不好,对水汽敏感。水汽的侵入会导致集成电路中金属的氧化和腐蚀。此外,进入器件内部的水汽会逐渐在芯片与塑封料、引线框架与塑封料之间界面处凝结。当器件经历温度循环或高温时,这些界面处的水汽将会膨胀,造成芯片与塑封料、引线框架与塑封料之间的分层。而且,在高温情况下,水汽会降低塑封料的玻璃化转变温度、弹性模量和强度；水汽还会引起塑封料的硬化、改变塑封料的介电常数。
目前大多数功率器件采用的是塑料封装,水汽对封装器件可靠性的影响也越来越大,水汽的侵入会导致功率器件中金属引线的氧化和腐蚀。金属在潮湿环境中的氧化是导致电阻变化的一个主要机制。塑料封装中的开裂现象是另一种与水汽有关的比较严重的失效现象。在塑料封装中,水汽不停地被塑封料所吸收,并扩散到器件内部；或者,水汽通过塑封料与引线框架之间的缝隙渗透到器件内部。进入器件内部的水汽会逐渐在芯片与塑封料,引线框架与塑封料之间界面处凝结。当器件经历温度循环或高温时,这些界面处的水汽将会膨胀,并造成各式各样的失效。
技术实现要素：
本发明提供一种功率器件的封装方法及功率器件，使封装工艺更简单，可靠性更高。
一方面，本发明提供一种功率器件的封装方法，该方法包括：
在功率器件的芯片钝化层上形成打线窗口；
在打线窗口内制备金属粘附层；
在金属粘附层之上，形成防水保护层及铝线接触窗口；
淀积金属铝，将铝线接触窗口填满；
在钝化层表面形成接线盘；
在接线盘上进行打线封装。
另一方面，本发明提供一种功率器件，该功率器件包括：功率芯片、位于功率芯片上表面的金属层、位于金属层上表面的芯片钝化层，三者通过粘接连接，所述芯片钝化层开设打线窗口，该打线窗口内淀积金属粘附层，该金属粘附层上形成防水保护层，该防水保护层上开设铝线接触窗口，该铝线接触窗口淀积金属铝形成接线盘。
本发明实施例的技术方案，通过将打线位置从原来的功率芯片金属层，转移到了钝化层上方的接线盘，使得在打线过程中不易损伤功率芯片，同时在打线窗口增加了防水保护层，大幅提升器件可靠性及防水性能，完成后芯片钝化层上不会有防水保护层覆盖，不影响器件可靠性。进一步地，对于表面接线盘大小可以随时调整，方便对于不同线径的打线。即使线径较小，接线盘相对也比较小，下方的钝化窗口内也有防水保护层保护芯片，可靠性非常高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明实施例提供的一种功率器件的封装方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的在芯片钝化层形成打线窗口后的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的在打线窗口内形成金属粘附层后的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的在金属粘附层之上形成氮氧化硅防水保护层后的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的防水保护层回刻，将表面的氮氧化硅去除后的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的在防水保护层形成铝线接触窗口后的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的在铝线接触窗口形成接线盘并打线的结构示意图。
附图标记说明：
1：功率芯片；2：金属层；3：芯片钝化层；4：栅极打线窗口；5：源极打线窗口；6：金属粘附层；7：防水保护层；8：铝线接触窗口；9：接线盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合附图1-图7，对本发明实施例提供的功率器件封装方法进行详细介绍。
一方面，本发明实施例提供一种功率器件的封装方法，请参见图1，是本发明实施例提供的一种功率器件的封装方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例的方法可以包括以下步骤s101——步骤s111。
s101：在功率器件的芯片钝化层上形成打线窗口。
具体的，请参照图2，芯片钝化层包括：第一层、第二层、第三层和第四层，四层依次重叠以包覆芯片，第一层、第三层和第四层采用等离子增强化学气相沉积形成，第二层采用高密度电浆化学气相沉积形成，在芯片钝化层通过激光打点形成开口即打线窗口，为后续打线做准备，打线窗口包括栅极打线窗口和源极打线窗口。应当知道的是，以上功率器件的结构仅为示例性结果，并不对本发明的功率器件进行限定。
s103：在打线窗口内制备金属粘附层。
具体的，请参照图3，该金属粘附层为钛/氮化钛金属粘附层，可以通过金属淀积，之后刻蚀的方法形成，也可通过剥离工艺形成。金属粘附层的作用为减小接触电阻以及作为扩散阻挡层，选择钛/氮化钛为材料，一方面是因为，钛会清洗掉氧原子从而阻止形成高阻的氧化钨和氧化铝，并且钛材料的粘附性较好，功函数比较大，可以和很多材料形成很好的欧姆接触，接触电阻较小；另一方面是因为，使用钛/氮化钛作为扩散阻挡层可以防止钨扩散进入衬底。
s105：在金属粘附层之上，形成防水保护层及铝线接触窗口。
具体的，请参照图4-图6，该防水保护层为氮氧化硅防水保护层，防水保护层进行回刻，将表面的氮氧化硅去除。此步需要注意，防水保护层必须将两个打线窗口全部覆盖，铝线接触窗口宽度必须与传统打线的线径相同。常用铝线的规格为：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240平方毫米，可根据铝线规格调整铝线接触窗口宽度。
s107：在铝线接触窗口淀积金属铝，将铝线接触窗口填满。
s109：在钝化层表面形成接线盘。
s111：在接线盘上进行打线封装。
具体的，请参照图7，接线盘是功率器件上电路的外接点，打线起到连接作用，将芯片的电极和外界的电路连通，引脚用于和外界电路连通，铝线则将引脚和芯片的电路连接起来，所述铝线可以是含0.5-1％镁或含1％硅的铝合金导线。打线键合方式有：超声波键合、热压键合以及热超声波键合三种。
本发明实施例提供的功率器件封装方法将打线位置从原来的功率芯片上面的金属层，转移到了芯片钝化层上方的接线盘，避免打线过程中对功率芯片的影响，极大的提高器件可靠性。同时在打线窗口增加了氮氧化硅防水层，大幅提升器件可靠性及防水性能，完成后芯片钝化层上不会有防水保护层覆盖，不影响器件可靠性。另外，对于表面接线盘大小可以随时调整，方便对于不同线径的打线。即使线径较小，接线盘相对也比较小，下方的钝化窗口内也有防水保护层保护芯片，可靠性非常高。
另一方面，本发明实施例提供一种功率器件，请参照图7，功率器件的结构包括：功率芯片1、金属层2、芯片钝化层3、打线窗口4和5、金属粘附层6、防水保护层7、铝线接触窗口8以及接线盘9，所述功率芯片1位于所述金属层2下表面，所述芯片钝化层3位于所述金属层2上表面，三者通过粘接连接，在所述芯片钝化层3开设所述打线窗口4和5，所述打线窗口内淀积所述金属粘附层6，所述金属粘附层6上形成所述防水保护层7，所述防水保护层7上开设所述铝线接触窗口8，所述铝线接触窗口8淀积金属铝形成所述接线盘9。
具体的，功率芯片1是功率器件的核心结构，是指内含集成电路的硅片，广泛应用于各类电子设备；金属层2包括：上粘附层、阻挡层和下粘附层，金属层需要保证与功率芯片的低欧姆接触、低电阻连接及稳定性、可靠性要求；芯片钝化层3至少包括第一二氧化硅层和氮化硅层，第一二氧化硅层位于氮化硅层之下，第一二氧化硅层和氮化硅层均对芯片钝化层3之下的金属层2施加压缩应力，芯片钝化层3还包括对金属层2施加拉伸应力的第二二氧化硅层，第二二氧化硅层位于第一二氧化硅层和氮化硅层之间；打线窗口包括栅极打线窗口4和源极打线窗口5。
具体的，金属粘附层6为钛/氮化钛金属粘附层，金属粘附层6通过金属淀积之后刻蚀或剥离形成，金属粘附层6的厚度为芯片钝化层3厚度的1/3—1/2。
具体的，防水保护层7为氮氧化硅防水保护层，氮氧化硅在空气中抗氧化性能好，在980℃下处理1.5小时后仅发生轻微氧化反应，极大提高器件的抗氧化能力和可靠性。防水保护层7将两个打线窗口4和5全部覆盖。
具体的，铝线接触窗口8宽度与打线的线径相同，使用铝线可以降低成本，铝线线径决定可传导的电流大小，常用铝线的规格为：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240平方毫米。
具体的，接线盘9是功率器件上电路的外接点，在其上进行打线，使得铝线连接从原来的功率芯片1上面的金属层2，转移到了芯片钝化层3上方的接线盘9，避免打线过程中对功率芯片的影响，极大的提高器件可靠性。
在打线窗口内设置氮氧化硅防水层，大幅提升器件可靠性及防水性能，完成后芯片钝化层上不会有防水保护层覆盖，不影响器件可靠性。铝线接触窗口与打线线径相同，使得表面接线盘大小可以根据不同线径来调整。钝化窗口内也有防水保护层保护芯片，可靠性非常高。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。