，在一个优选地实施例中，第一聚酰亚胺层3延伸至芯片I的整个表面上。第一聚酰亚胺层3均匀分布在整个芯片I的表面上，减少了芯片I产生的局部应力集中，改善了芯片I表面的应力分布状况，更进一步提高了功率器件100的长期可靠性。另外，这种方式设置的第一聚酰亚胺层3，有助于实现第一聚酰亚胺层3的薄膜均匀性，保证其良好的机械性能。
[0029]如图1所示，功率器件100还包括基板4和衬板5。衬板5通过焊接的方式设置基板4的上表面上。衬板5包括绝缘体51和设置在绝缘体51上的附铜层52。芯片I设置在附铜层52的上表面上。也就是，在从下到上的方向上，功率器件100依次设置有基板4、衬板5、芯片I和连接线2。
[0030]如图2所示，在绝缘体51的位于附铜层52的外周的上表面上设置第二聚酰亚胺层6。第二聚酰亚胺层6利用了聚酰亚胺层的绝缘性能，增加了芯片I与衬板5的绝缘体51之间的绝缘性。从而通过第二聚酰亚胺层6保证了功率器件100工作的可靠性，并延长了功率器件100的使用寿命。
[0031]下面根据图1到3详细地描述生产功率器件100的方法。
[0032]生产功率器件100时，首先，将芯片I通过焊接的方式设置在衬板5的附铜层52上。接着，进行引线键合。也就是，将铝线2键合于芯片I的上表面上。再次，在芯片I的上表面(也就是键合有铝线2的表面)上设置第一聚酰亚胺层3。最后，将衬板5焊接在基板4的上表面上。需要说明地是，第一聚酰亚胺层3可以仅设置在键合点11的周围。但是，为了进一步提高键合点11处的键合强度，保护芯片1，第一聚酰亚胺层3设置在芯片I的整个上表面。
[0033]设置第一聚酰亚胺层3包括以下过程:先在芯片I的上表面上涂覆聚酰胺酸，再固化聚酰胺酸以形成第一聚酰亚胺层3。在生成第一聚酰亚胺层3的同时，在绝缘体51的上表面的附铜层52的外周(设置有芯片I的表面)上涂覆聚酰胺酸，固化聚酰胺酸以形成第二聚酰亚胺层6。设置第二聚酰亚胺层6是利用了聚酰亚胺层的良好的绝缘性，以增加绝缘体51的绝缘效果，从而延长了功率器件100的使用寿命。
[0034]在聚酰胺酸固化过程中，为避免功率器件100的芯片I的焊料二次融化，聚酰胺酸的固化温度小于芯片I的焊料的熔点。由此，聚酰胺酸的固化温度并不影响芯片I焊接的牢固度，从而保证了芯片I的焊接可靠性，提高了其工作寿命。更有助于增加率器件的长期可靠性。
[0035]为保证第一聚酰亚胺层3和第二聚酰亚胺层6的均匀性，在涂覆聚酰胺酸之前可向聚酰胺酸中添加稀释剂。在涂覆过程中，被稀释的聚酰胺酸有助于控制气泡的产生。并且稀释剂在聚酰胺酸固化过程中挥发，对所形成的第一聚酰亚胺层3和第二聚酰亚胺层6的力学性能没有影响。从而，保证了聚酰亚胺层的优良的机械性能。
[0036]根据本发明的功率器件100的键合点11的强度高，芯片I的表面的应力分布更均匀，长期使用可靠性高。同时，芯片I与衬板5的绝缘体51之间的绝缘性好。另外，此功率器件100结构简单，生产工艺简便，有利于推广。
[0037]需要说明地是，在图中I到3中，第一聚酰亚胺层3和第二聚酰亚胺层6以剖面线形式表示。
[0038]需要说明地是，方位用语“上” “下”以图1中所示的结构图为参照。
[0039]以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种功率器件，包括芯片和设置在所述芯片之间的用于电气连接的连接件，所述连接件与所述芯片键合连接，其特征在于，在所述连接件与所述芯片连接的键合点周围设置第一聚酰亚胺层。
2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一聚酰亚胺层由键合点周围延伸至整个所述芯片的上表面。
3.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，还包括基板和设置在所述基板的上表面上的衬板，所述衬板具有绝缘体和设置在所述绝缘体上的附铜层，所述芯片设置在所述附铜层上，在所述绝缘体的位于所述附铜层的外周的上表面上设置第二聚酰亚胺层。
4.一种生产根据权利要求1到4中任一项所述的功率器件的方法，所述功率器件包括芯片、连接件、基板、具有绝缘体和附铜层的衬板、第一聚酰亚胺层，以及第二聚酰亚胺层，其特征在于，包括: 步骤一，将所述芯片焊接在所述衬板的所述附铜层上， 步骤二，将所述连接件键合连接于所述芯片上， 步骤三，在所述芯片的上表面上设置第一聚酰亚胺层， 步骤四，将所述衬板焊接在所述基板的上表面上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤三中，在所述绝缘体的位于所述附铜层的外周的上表面上设置第二聚酰亚胺层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤三中，设置所述第一聚酰亚胺层包括在所述芯片的上表面上涂覆聚酰胺酸，以及固化聚酰胺酸以形成第一聚酰亚胺层， 设置所述第二聚酰亚胺层包括在所述绝缘体上表面上涂覆聚酰胺酸，以及固化聚酰胺酸以形成第二聚酰亚胺层，其中，固化聚酰胺酸的固化温度小于所述芯片的焊料的熔点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在涂覆聚酰胺酸之前，向聚酰胺酸中添加稀释剂。
【专利摘要】本发明提出了一种功率器件和生产其的方法。该功率器件包括芯片和设置在芯片之间的用于电气连接的连接件，连接件与芯片键合连接，其中，在连接件与芯片连接的键合点周围设置第一聚酰亚胺层。由此，提高了芯片和连接件的键合强度，实现了键合点的加固，进而提升了该功率器件工作时长期可靠性。
【IPC分类】H01L23-49, H01L21-60, H01L23-31, H01L21-56, H01L23-488
【公开号】CN104810331
【申请号】CN201510104154
【发明人】廖俊芸, 冯会雨, 李寒
【申请人】株洲南车时代电气股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月10日