[发明专利]半导体器件的封装方法及半导体器件

说明书

本发明提供了一种半导体器件的封装方法及半导体器件，涉及半导体器件封装技术领域，利用具有多个第一开孔的掩模板在第一结构的待焊合面上蒸镀焊料，从而使焊料的表面上形成多个由第一结构的中部向两侧高度逐渐减小的焊料凸起，焊接时，位于中部的高度较大的焊料凸起先与第二结构接触并熔化焊接，高度较小的焊料凸起再进行接触并实现焊接，由中部至两侧方向实现顺序焊接。在焊接过程中产生的气体以及第一结构和第二结构之间的空气能够从相邻两个焊料凸起之间的间隙（焊料凹槽结构）或者第二结构与高度更小的焊料凸起的顶部区域排出，从而降低焊合后焊料层内部出现空洞的机率，降低界面的热阻，提高散热效果。

技术领域

本发明涉及半导体器件封装技术领域，尤其是涉及一种半导体器件的封装方法及半导体器件。

背景技术

目前，在半导体器件的封装工艺中，通常是通过加热焊料后将两个结构件焊合在一起，通常，由于焊料的粘度、湿度、浸润性等材料性能以及焊接工艺方法的影响，将会导致在焊料层中产生大量气泡（气泡一方面是焊接时空气无法排出形成，另一方面是焊料的助焊剂在加热时产生气体形成），形成空洞，对于高功率的半导体器件，当空洞率较大时，会导致热传导不均匀，严重影响散热效果，导致传热效率低下、热阻增加，甚至导致半导体器件因热疲劳失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件的封装方法及半导体器件，以缓解现有高功率的半导体器件的封装工艺会在焊料层中形成大量的空洞，严重影响散热效果，导致传热效率低下、热阻增加，甚至导致半导体器件因热疲劳失效的技术问题。

本发明提供的半导体器件的封装方法，包括以下步骤：

提供掩模板，所述掩模板上设有沿第一方向延伸的且沿第二方向间隔布置的多个第一开孔，在第二方向上，由所述掩模板的中部向两侧方向，多个所述第一开孔的宽度逐渐减小；

利用所述掩模板在第一结构的待焊合面上蒸镀焊料，使焊料的表面形成多个与所述第一开孔一一对应的焊料凸起，在第二方向上，由所述第一结构的中部向两侧方向，多个所述焊料凸起的高度逐渐减小；

在所述焊料凸起的上方放置第二结构，加热焊料将所述第二结构和所述第一结构焊接。

进一步的，所述半导体器件的封装方法还包括在利用所述掩模板在第一结构的待焊合面上蒸镀焊料，使焊料的表面形成多个与所述第一开孔一一对应的焊料凸起的步骤之前进行的，在第一结构的待焊合面的中部预设支撑层，所述支撑层的高度小于所述第一结构与所述第二结构焊合后的焊料层的厚度，最中间的所述第一开孔在待焊合面上的投影处于所述支撑层在待焊合面上的投影内。

进一步的，在第二方向上，所述支撑层的宽度与最中间的所述第一开孔的宽度的比值为1-1.5。

进一步的，所述在第一结构的待焊合面的中部预设支撑层的步骤包括：

在第一结构的待焊合面上形成光阻层；

通过曝光显影处理，在处于所述第一结构的中部的所述光阻层上形成第二开孔；

在所述第二开孔处形成所述支撑层；

通过灰化工艺除去所述光阻层。

进一步的，所述支撑层的高度与所述第一结构和所述第二结构焊合后的焊料层的厚度比值为1/3-1/4。

进一步的，所述支撑层的熔点高于焊料的熔点。

进一步的，所述第一开孔的宽度范围为0.5-3mm；相邻两个所述第一开孔之间的隔板的宽度为0.2-2mm；且相邻两个所述第一开孔的宽度的差值为0.4-0.8mm。

进一步的，所述第一开孔为矩形结构或者弧形结构。