[发明专利]一种半导体器件封装方法及封装系统、辅助压力夹具

说明书

本发明提供一种半导体器件封装方法及封装系统、辅助压力夹具，方法包括：提供熔扩装片后的半导体器件，半导体器件包括载片台、设置在载片台上的芯片以及夹设在芯片的背面和载片台之间的合金粘结层；将半导体器件在高温真空回流条件下，通过辅助压力夹具对芯片的正面持续施加预设的辅助压力，直至回流结束，在温度下降至预设温度后解除辅助压力，以排出合金粘结层中的空洞。本发明在高温真空回流条件下，通过使用辅助压力夹具，能够在真空、高温、机械压力的综合作用下，有效排出合金粘结层中的空洞，从而降低空洞发生的风险，加强芯片与载片台的结合，提高半导体器件的导电性能和导热性能，提升熔扩产品的封装良率。

技术领域

本发明属于半导体器件封装技术领域，具体涉及一种半导体器件封装方法及封装系统、辅助压力夹具。

背景技术

在半导体器件封装过程中，装片工序作为至关重要的一环，其包含了焊料装片、焊膏装片、熔扩装片等。而熔扩装片作为一种新兴的装片工艺，其具备了焊料利用率高、成本低、对焊料厚度和芯片倾斜度控制的稳定性更好等优点。其中，熔扩装片是指芯片背面预先覆盖一层合金层，在高温下装片焊头需对芯片表面施加较大的压力，使芯片背面合金层和框架载片台表面之间直接形成可靠的合金粘结层，真正实现耐高温的无铅、绿色功率器件。

但在熔扩装片工艺中，由于部分芯片表面导线焊接区域无保护层，导线焊接区域与非焊接区域存在一定的高度差，且弧形吸嘴表面无法完全接触芯片表面，因此，在高温焊接时，焊头施加的压力无法通过吸嘴表面有效传递到芯片表面，导致芯片焊接区域下方易出现空洞且空洞不易排出，尤其是芯片面积大于10平方毫米的大芯片，降温后芯片下方会存有较多空洞。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种半导体器件封装方法及封装系统、辅助压力夹具。

本发明的一个方面，提供一种半导体器件的封装方法，所述

封装方法包括：

提供熔扩装片后的半导体器件，所述半导体器件包括载片台、设置在所述载片台上的芯片以及夹设在所述芯片的背面和所述载片台之间的合金粘结层；

将所述半导体器件在高温真空回流条件下，通过辅助压力夹具对所述芯片的正面持续施加预设的辅助压力，直至回流结束，在温度下降至预设温度后解除所述辅助压力，以排出所述合金粘结层中的空洞。

在一些实施方式中，所述辅助压力夹具包括底座以及设置在所述底座上的上盖，所述上盖朝向所述底座的一侧设置有下压接触块，所述对所述芯片的正面持续施加预设的辅助压力，包括：

将所述半导体器件置于所述底座上；

将设置有所述下压接触块的所述上盖压在所述底座上，使得所述下压接触块与所述芯片的正面抵接，以在所述上盖的重量作用下对所述芯片的正面持续施加所述辅助压力。

在一些实施方式中，所述辅助压力夹具还包括限位固定座，所述限位固定座设置在所述底座和所述上盖之间，所述限位固定座设置有限位通孔，所述限位通孔与所述芯片相对应；

所述将设置有所述下压接触块的所述上盖压在所述底座上，使得所述下压接触块与所述芯片的正面抵接，包括：

将所述下压接触块穿过所述限位通孔至与所述芯片的正面抵接。

在一些实施方式中，所述通过辅助压力夹具对所述芯片的正面持续施加预设的辅助压力，还包括：

根据不同的半导体器件，设计不同重量的所述上盖，以对不同的所述半导体器件的芯片的正面施加不同的所述辅助压力。

在一些实施方式中，所述预设温度的范围为75℃～85℃。