一种功率器件及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种功率器件，其包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层、封装层、传感器和引线，所述钝化层上开设有传感器窗口和多个打线窗口，所述传感器设置于所述传感器窗口内且与所述金属层电连接，所述封装层包括形成在所述钝化层、所述打线窗口上的防水层和形成在所述传感器窗口上且覆盖所述传感器的聚酰亚胺层，所述引线穿过所述防水层与所述金属层电性连接在所述打线窗口内。还公开了一种功率器件的封装方法。其能保护功率器件上的传感器免受损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种功率器件及其封装方法
本专利技术涉及功率半导体芯片封装技术，尤其涉及一种功率器件及其封装方法。
技术介绍
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。在早期的各种封装形式中，陶瓷等气密性封装可靠性最高。而早期的塑料封装由于水汽扩散问题未能解决，可靠性难以同气密性封装相比。随着材料和工艺的不断改进，目前，塑料封装的可靠性在某些方面己接近或达到了陶瓷等气密性封装的水平。在封装带传感器的芯片时，目前常用选择性塑封方法，传感器窗口不进行塑封，芯片的其余区域使用塑封防水材料保护，这样会对传感器造成损伤，影响传感器灵敏度和效率，且传感器上没有保护材料，使用的过程中会对传感器的性能和可靠性造成影响。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种功率器件，其能保护功率器件上的传感器免受损伤；本专利技术的目的之二在于提供一种功率器件的封装方法。本专利技术的目的之一采用以下技术方案实现：一种功率器件，其特征在于：其包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层、封装层、传感器和引线，所述钝化层上开设有传感器窗口和多个打线窗口，所述传感器设置于所述传感器窗口内且与所述金属层电连接，所述封装层包括形成在所述钝化层、所述打线窗口上的防水层和形成在所述传感器窗口上且覆盖所述传感器的聚酰亚胺层，所述引线穿过所述防水层与所述金属层电性连接在所述打线窗口内。优选的，所述防水层为树脂层。优选的，所述引线为铝线。优选的，所述传感器为光传感器。优选的，所述打线窗口有两个，所述传感器窗口设置在两个打线窗口之间。本专利技术的目的之二采用以下技术方案实现：一种上述功率器件的封装方法，其包括以下步骤：A、提供芯片、传感器及引线，在所述芯片上形成一个金属层，在所述金属层上形成一个钝化层；B、在所述钝化层上形成传感器窗口和打线窗口，再将所述传感器设置在所述传感器窗口内；C、在所述打线窗口、所述传感器窗口和所述钝化层上制备聚酰亚胺层；D、在所述聚酰亚胺层上制备氧化硅层；E、去除所述打线窗口和所述钝化层上的氧化硅层及聚酰亚胺层；F、在所述打线窗口上将所述引线与所述金属层连接；G、在所述打线窗口、所述钝化层和所述氧化硅层上制备防水层；H、去除所述聚酰亚胺层上的防水层和氧化硅层。进一步地，步骤E中，进行光刻曝光，通过调整曝光量将所述打线窗口和所述钝化层上的聚酰亚胺层去除。进一步地，所述引线为铝线，所述防水层为树脂层，所述传感器为光传感器。进一步地，在所述步骤E中，使用显影液去除所述打线窗口和所述钝化层上的聚酰亚胺层。进一步地，在所述步骤H中，使用刻蚀液去除所述聚酰亚胺层上的氧化硅层和防水层。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：其传感器窗口内覆盖有聚酰亚胺层，该聚酰亚胺层能保护所述传感器窗口内的传感器在封装和使用时不被损伤，从而保护了传感器的性能。另外，其封装时没有损坏传感器，无需对传感器进行修复，使功率器件的封装方法简单。附图说明图1为本专利技术的功率器件的截面图；图2为图1中的功率器件封装方法的流程图；图3为图1中的功率器件封装方法的工艺流程示意图。图中：1.功率器件；10、芯片；20、金属层；30、钝化层；31、打线窗口；32、传感器窗口；40、封装层；41、聚酰亚胺层；42、氧化硅层；43、引线；44、防水层；具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：如图1所示，一种功率器件1，其包括芯片10、形成在所述芯片10上的金属层20、形成在所述金属层20上的钝化层30、封装层40、传感器(未示出)和引线43，所述钝化层30上开设有传感器窗口32和多个打线窗口31，所述传感器设置于所述传感器窗口32内且与所述金属层20电连接，所述封装层40包括形成在所述钝化层30、所述打线窗口31上的防水层44和形成在所述传感器窗口32上且覆盖所述传感器的聚酰亚胺层41，所述引线43穿过所述防水层44与所述金属层20电性连接在所述打线窗口31内。在上述实施方式中，所述传感器窗口32内覆盖有聚酰亚胺层41，该聚酰亚胺层41能保护所述传感器窗口32内的传感器在封装和使用时不被损伤，从而保护了传感器的性能；其防水层44能增加打线窗口31处的防水性能，而防止芯片10和金属层20进水短路而损坏。如图2-3所示，优选的，所述防水层44为性能稳定、价格实惠的树脂层；所述引线43为导电性能好的铝线。所述传感器为光传感器，因为聚酰亚胺层41能透光，所以聚酰亚胺层41下的光传感器不会受到聚酰亚胺层41的影响。所述打线窗口31有两个，所述传感器窗口32设置在两个打线窗口31之间，美观且便于引线43的安装。所述聚酰亚胺层41设置在所述防水层44中间，美观且利于光传感器接收光线。可以理解地，所述防水层44也可为橡胶或氧化硅等，所述引线43也可为铜线等。如图2-3所示，本专利技术还公开了上述功率器件1的封装方法，包括步骤：A、提供芯片10、传感器及引线43，在所述芯片10上形成一个金属层20，在所述金属层20上形成一个钝化层30；B、在所述钝化层30上形成传感器窗口32和打线窗口31，再将所述传感器设置在所述传感器窗口32内；C、在所述打线窗口31、所述传感器窗口32和所述钝化层30上制备聚酰亚胺层41；D、在所述聚酰亚胺层41上制备氧化硅层42；E、去除所述打线窗口31和所述钝化层30上的氧化硅层42及聚酰亚胺层41；F、在所述打线窗口31上将所述引线43与所述金属层20连接；G、在所述打线窗口31、所述钝化层30和所述氧化硅层20上制备防水层44；H、去除所述聚酰亚胺层41上的防水层44和氧化硅层20。在上述实施方式的步骤E中，所述钝化层30和所述打线窗口31光的反射率高，所以在所述钝化层30和打线窗口31上的聚酰亚胺层41完成曝光所需要的曝光量少于传感器窗口32上聚酰亚胺层41的曝光量，这样就可以通过设定足够的曝光量使所述钝化层30和打线窗口31上的聚酰亚胺层41被清除，且所述传感器窗口32上的聚酰亚胺层41设定的曝光量不足而不能被去除。如图2-3所示，优选的，所述引线43为铝线，所述防水层44为树脂层，所述传感器为光传感器。在所述步骤D中，使用显影液去除所述打线窗口31和所述钝化层30上的聚酰亚胺层41。在所述步骤G中，使用刻蚀液去除所述聚酰亚胺层41上的氧化硅层42，而使氧化硅层42上的防水层44一起被清除。综述，本专利技术所述传感器窗口32内覆盖有聚酰亚胺层41，该聚酰亚胺层41能保护所述传感器窗口32内的传感器在封装和使用时不被损伤，从而保护了传感器的性能。另外，由于其封装时不易损坏传感器，就无需对传感器进行修复，而使本功率器件1的封装方法简单。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率器件，其特征在于：其包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层、封装层、传感器和引线，所述钝化层上开设有传感器窗口和多个打线窗口，所述传感器设置于所述传感器窗口内且与所述金属层电连接，所述封装层包括形成在所述钝化层、所述打线窗口上的防水层和形成在所述传感器窗口上且覆盖所述传感器的聚酰亚胺层，所述引线穿过所述防水层与所述金属层电性连接在所述打线窗口内。

【技术特征摘要】
1.一种功率器件，其特征在于：其包括芯片、形成在所述芯片上的金属层、形成在所述金属层上的钝化层、封装层、传感器和引线，所述钝化层上开设有传感器窗口和多个打线窗口，所述传感器设置于所述传感器窗口内且与所述金属层电连接，所述封装层包括形成在所述钝化层、所述打线窗口上的防水层和形成在所述传感器窗口上且覆盖所述传感器的聚酰亚胺层，所述引线穿过所述防水层与所述金属层电性连接在所述打线窗口内。2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述防水层为树脂层。3.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述引线为铝线。4.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述传感器为光传感器。5.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于：所述打线窗口有两个，所述传感器窗口设置在两个打线窗口之间。6.一种如权利要求1-6任一项所述的功率器件的封装方法，其特征在于，其包括以下步骤：A、提供芯片、传感器及引线，在所述芯片上形成一个金属层，在所述金属层上形成一个钝化层；B、在所述钝化层...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃尚育，胡慧雄，黄寅财，邓林波，杜永琴，
申请(专利权)人：深圳市金誉半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44