專(zhuān)利名稱(chēng)：包括統(tǒng)一占用面積的半導(dǎo)體管芯封裝及其制造方法
包括統(tǒng)一占用面積的半導(dǎo)體管芯封裝及其制造方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
不適用
背景技術(shù)：
FLMP (引線模制封裝中的倒裝芯片)是功率MOSFET封裝領(lǐng)域中正在開(kāi)發(fā) 的一種重要的封裝技術(shù)。其電和熱性能仍然是本行業(yè)中最好的。它在引線框(帶柵 極和源極連接)上使用倒裝芯片MOSFET技術(shù)。管芯的背面在封裝內(nèi)露出。在某 些情況下，露出的管芯背面可用作該封裝的漏極端。
雖然FLMP型封裝是理想的，但是FLMP型封裝內(nèi)的管芯尺寸可能變化。這 導(dǎo)致帶有可變占用面積(footprint)的管芯封裝。在某些情況下，占用面積由在電 路板上安裝該封裝所需的可焊表面量來(lái)確定。如果可生產(chǎn)帶有不同管芯尺寸的封 裝，同時(shí)具有"統(tǒng)一的"占用面積而非不同的占用面積，則將是合乎需要的。
本發(fā)明的各實(shí)施例單獨(dú)或共同地解決這些和其他問(wèn)題。
發(fā)明概述
本發(fā)明的各實(shí)施例涉及半導(dǎo)體管芯封裝、電氣組件及方法。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體管芯封裝，包括具有第一表面和第二 表面的半導(dǎo)體管芯；引線框結(jié)構(gòu)，其中半導(dǎo)體管芯耦合至該引線框結(jié)構(gòu)；圍繞該管 芯的至少一部分和引線框結(jié)構(gòu)的至少一部分形成并且具有一外表面的模制材料，其 中該半導(dǎo)體管芯的第一表面與模制材料的外表面基本平齊；以及在模制材料外表面 上的可焊層。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及一種方法，包括提供具有第一表面和第二表面 的半導(dǎo)體管芯；將該半導(dǎo)體管芯附連至引線框結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體管芯與引線框結(jié) 構(gòu)相耦合；圍繞該管芯的至少一部分和引線框結(jié)構(gòu)的至少一部分形成模制材料，其 中形成的模制材料包括一外表面，且其中該半導(dǎo)體管芯的第一表面與模制材料的外 表面基本平齊；以及在模制材料外表面上形成可焊層。
其他實(shí)施例涉及電氣組件。 隨后將進(jìn)一步詳細(xì)描述這些和其他實(shí)施例。
附圖簡(jiǎn)述


圖1示出了帶有不同的露出管芯表面的不同半導(dǎo)體管芯封裝。
圖2 (A)至2 (H)示出了用露出的管芯表面形成半導(dǎo)體管芯封裝的工藝步驟。
圖3 (A)至3 (D)，圖4 (A)和4 (B)示出了管芯封裝的立體底視圖。 圖4 (C)示出了被安裝在電路板上的圖4 (A)和4 (B)的管芯封裝的側(cè)截 面圖。
圖5 (A)和5 (B)示出了管芯封裝的立體底視圖。
圖5 (C)示出了被安裝在印刷電路板上的圖5 (B)所示的管芯封裝的側(cè)截面圖。
圖6 (A)和6 (B)示出了管芯封裝的立體底視圖。
圖7 (A)和7 (B)示出了當(dāng)被安裝在電路板上時(shí)圖6 (A)和6 (B)的管芯 封裝的側(cè)截面圖。
圖8 (A)和8 (B)、圖9 (A)和9 (B)以及圖10 (A)和10 (B)示出了 管芯封裝的立體底視圖。
圖11示出了帶有管芯的露出表面的管芯封裝的側(cè)截面圖，其中該管芯的露出 表面位于管芯封裝頂部而非該管芯封裝的底部。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的管芯封裝的側(cè)截面圖。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的其中散熱器附連至管芯封裝的頂面的管 芯封裝的側(cè)截面圖。
詳細(xì)描述
本發(fā)明的各實(shí)施例涉及用于制造半導(dǎo)體管芯封裝、管芯封裝和電氣組件的方法。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例性半導(dǎo)體管芯封裝可具有包括通過(guò)模制材 料在該封裝中露出的金屬化背面的半導(dǎo)體管芯?？珊笇釉谀Ｖ撇牧仙闲纬梢栽龃笤?管芯封裝的可焊面積。通過(guò)在管芯封裝上形成可焊層，能夠建立統(tǒng)一的占用面積 (即，與同其他管芯封裝相關(guān)聯(lián)的占用面積相對(duì)應(yīng)的占用面積)而不考慮管芯封裝
內(nèi)管芯的橫向尺寸。
在模制材料被模塑之后，能夠在封裝內(nèi)的模制材料上形成可焊層。該可焊層 可以覆蓋該封裝的部分或全部底側(cè)(或頂側(cè))。它可以與通過(guò)模制材料露出的管芯 表面相接觸，也可以不相接觸。它還可以用作在管芯的露出的金屬化背面與PCB (印刷電路板)上的導(dǎo)電焊盤(pán)之間的互連介質(zhì)。焊料或?qū)щ娬澈蟿┛捎糜趯⒐苄痉?br> 裝內(nèi)的可焊層耦合至PCB。頂部可焊層有助于外部散熱器的附連。
可焊層可以使用任何合適的工藝來(lái)形成。例如，可焊層可通過(guò)包括濺射、蒸 鍍、絲網(wǎng)印刷、焊盤(pán)印刷和/或噴鍍(例如，化學(xué)鍍或電鍍)的各種工藝來(lái)形成。 在一個(gè)具體示例中，可焊層可以通過(guò)在封裝內(nèi)的模制材料上濺射籽晶層而形成。在
濺射之后，可在該籽晶層上噴鍍金屬。諸如濺射或蒸鍍等覆蓋工藝可以使用掩模在 管芯封裝的所選區(qū)域上沉積導(dǎo)電材料，或者可以使用后沉積去除工藝來(lái)從不希望的 區(qū)域中去除所沉積的導(dǎo)電材料。
可焊層還可以由一個(gè)或多個(gè)子層構(gòu)成。例如，可焊層可以包括粘合子層以及 在粘合子層頂部的可焊界面子層。各子層可以使用相同和不同的工藝來(lái)形成。
可焊層可以包括任何合適的材料。例如，可焊層可以包括導(dǎo)電墨水。導(dǎo)電墨 水優(yōu)選地用于可焊層，因?yàn)閷?dǎo)電墨水對(duì)模制塑料材料具有良好的粘合力。導(dǎo)電墨水
通常包括載體介質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電微粒。導(dǎo)電微?？梢园ㄖT如Ag、 Au、 Pd、 Pt等貴金 屬及其合金，和/或諸如Sn、 Cu等過(guò)渡金屬及其合金。載體介質(zhì)可以包括諸如環(huán)氧 樹(shù)脂等熱固樹(shù)脂。合適的導(dǎo)電墨水可從Dow Corning (例如，Dow Coming PI2000 和PI 2200)或其他導(dǎo)電墨水制造商處購(gòu)得。這些導(dǎo)電墨水通常被沉積并在隨后使 用例如回流爐來(lái)固化。
雖然導(dǎo)電墨水具有良好的電特性，但是某些導(dǎo)電墨水可能不是直接可焊的。 在此情況下，期望用諸如Sn等可焊界面金屬來(lái)噴鍍墨水以形成可焊界面層。在此 情況下，可焊層可以包括固化的導(dǎo)電墨水層以及沉積的金屬層。諸如鎳等阻擋金屬 可以在沉積并固化的導(dǎo)電墨水子層和可焊界面層之間使用。
可焊層還可以具有任何合適的形式。例如，如在以下示例中示出的，可焊層 可以是連續(xù)或不連續(xù)的。并且在某些實(shí)施例中，可焊層的厚度可以小于約100微米。 例如，可焊層可以具有范圍在約.10微米至30微米之間的厚度。
半導(dǎo)體管芯封裝內(nèi)的管芯優(yōu)選地包括垂直功率晶體管。垂直功率晶體管包括 VDMOS晶體管和垂直雙極型功率晶體管。VDMOS晶體管是具有經(jīng)擴(kuò)散形成的兩
個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體區(qū)的MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。它具有源極 區(qū)、漏極區(qū)和柵極。該器件是垂直的，這表現(xiàn)在其源極區(qū)和漏極區(qū)位于該半導(dǎo)體管 芯的相對(duì)表面處。柵極可以是溝槽柵極結(jié)構(gòu)或者平面柵極結(jié)構(gòu)，并形成于與源極區(qū) 相同的表面處。溝槽柵極結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，因?yàn)榕c平面柵極結(jié)構(gòu)相比溝槽柵極結(jié)構(gòu)更 窄并占據(jù)更少的空間。在工作期間，在VDMOS器件中從源極區(qū)流到漏極區(qū)的電 流基本垂直于管芯表面。在其它實(shí)施例中，半導(dǎo)體管芯內(nèi)的晶體管可以是雙極型晶 體管，諸如IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)。在這些實(shí)施例中，半導(dǎo)體管芯的一側(cè) 可具有發(fā)射極區(qū)和基極區(qū)。該管芯的另一側(cè)可以具有集電極區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的管芯封裝中使用的模制材料可以包括任何合適的材 料，并且可以按任何合適形式模塑到管芯封裝中。合適的模制材料可以包括諸如環(huán) 氧樹(shù)脂等熱固樹(shù)脂。
具體的封裝實(shí)施例在各附圖中示出。
圖1示出了帶有露出的管芯表面的各種半導(dǎo)體管芯封裝的底視平面圖。在左 側(cè)是四個(gè)管芯封裝12，分別帶有與不同尺寸的管芯相對(duì)應(yīng)的四個(gè)不同的露出的管 芯表面12 (A)。不同的尺寸構(gòu)成了不同的可焊面積以及由此得到的不同的"占用 面積"。使用本發(fā)明的各實(shí)施例，帶有不同尺寸管芯的管芯封裝12可用可焊層15 涂敷以形成帶有相同或基本相同占用面積的管芯封裝14。
形成帶有統(tǒng)一可焊占用面積的管芯封裝具有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先，通過(guò)提供代用 相同或基本相同占用面積的管芯封裝，電子產(chǎn)品制造商能夠使用帶有統(tǒng)一尺寸導(dǎo)電 焊盤(pán)的電路板。這樣就不再需要適應(yīng)帶有不同可焊占用面積的管芯封裝的專(zhuān)用焊 盤(pán)。第二，使用帶不同占用面積的管芯封裝在電子產(chǎn)品制造商僅具有一種焊料模板 掩模的情況下會(huì)導(dǎo)致各種制造問(wèn)題。模板掩模適用于形成單一尺寸的焊料沉積。如 果在電路板的導(dǎo)電連接盤(pán)上放置了過(guò)多的焊料并且如果該焊料接觸到諸如管芯封 裝內(nèi)的模制材料之類(lèi)的不可焊區(qū)域，則該焊料可能向可焊的露出的管芯表面流動(dòng)并 將不會(huì)浸潤(rùn)該模制材料。這可能會(huì)引起部分焊料朝封裝引線向外流動(dòng)，進(jìn)而增加引 線短路的危險(xiǎn)并增加了生產(chǎn)出缺陷電子零件的危險(xiǎn)。
圖2 (A)至2 (H)示出了可用于制造帶有露出的管芯表面的管芯封裝的各 工藝步驟。示例性的工藝步驟可以在全文合并在此作為參考的美國(guó)專(zhuān)利No. 6,720,642中找到，該專(zhuān)利被轉(zhuǎn)讓給與本申請(qǐng)相同的受讓人。
如圖2 (A)所示，焊料突起的半導(dǎo)體管芯34被安裝在引線框結(jié)構(gòu)32的管芯 附連區(qū)上。引線框結(jié)構(gòu)32可以包括諸如銅等導(dǎo)電金屬，并且可以用其他金屬來(lái)噴 鍍或者可以不噴鍍。
引線框結(jié)構(gòu)32可以包括柵極引線框結(jié)構(gòu)和源極引線框結(jié)構(gòu)。柵極引線框結(jié)構(gòu) 和源極引線框結(jié)構(gòu)各自可具有從其中伸出的一根或多根引線。柵極引線框結(jié)構(gòu)和源 極引線框結(jié)構(gòu)的部分可以形成引線框結(jié)構(gòu)32的管芯附連區(qū)。該管芯附連區(qū)是引線 框結(jié)構(gòu)32中其中附連管芯的區(qū)域。
如圖2 (A)所示，突起位于管芯34的第二表面34 (B)上。管芯34被翻轉(zhuǎn) 并在隨后被安裝在引線框結(jié)構(gòu)32的管芯附連區(qū)上。管芯34上的突起可包括Pb或 Sn基焊料，并且可以具有焊球、柱等的形式，或者可以是覆蓋有可焊材料的引線 接合接線柱的形式。引線接合接線柱在2003年3月10日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 10/386,211中有所描述，該申請(qǐng)全文合并在此作為參考。示例性的接線柱包括帶有 含貴金屬的外部抗氧化層的銅。參考圖2 (A)，焊料突起可以連接至管芯34的第 二表面34 (B)處的源極和柵極區(qū)。焊料還可以在將焊料突起的半導(dǎo)體管芯34附 連至引線框結(jié)構(gòu)32之前位于引線框結(jié)構(gòu)32的管芯附連區(qū)上。
如圖2 (B)所示，在管芯34被安裝到引線框結(jié)構(gòu)32上之后，隨后執(zhí)行焊料 回流工藝。焊料回流工藝回流半導(dǎo)體管芯34上的焊料突起以使得半導(dǎo)體管芯34 與引線框結(jié)構(gòu)32粘合。該回流工藝可以是其中焊料突起在回流期間不塌陷的"無(wú) 塌陷"工藝。合適的回流溫度和條件是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。
圖2 (C)示出了形成封裝的立體底視圖，而圖2 (D)示出了形成封裝的頂 視圖。如圖2 (C)所示，模制材料36圍繞管芯34形成。管芯34的第一表面34 (A)通過(guò)模制材料36露出。第一表面34 (A)可以與管芯34中的MOSFET的 漏極區(qū)相對(duì)應(yīng)。然而，第一表面34 (A)在其它實(shí)施例中也可以與任何合適的輸入 或輸出端相對(duì)應(yīng)。
在示例性模制工藝中，可以在管芯34的第一表面34 (A)上放置帶(未示出) (如圖2 (B)所示)。有帶的管芯可被放置在模制腔內(nèi)。模制材料可以圍繞管芯 34形成并且凝固。在模制之后，去除帶。形成的管芯封裝具有帶外表面的模制材 料，該外表面與露出的管芯表面34 (A)基本平齊。合適的模制條件可由本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來(lái)確定。
參考圖2 (C)，還可進(jìn)行排除(debar)過(guò)程。在排除過(guò)程中，多于的模制材 料和引線框材料被去除。參見(jiàn)圖2 (E)，隨后進(jìn)行水去飛邊毛剌(waterdeflash) 過(guò)程。在此步驟中，可使用噴水口從管芯封裝中去除多余的模制混合物。
如圖2 (F)所示，可以進(jìn)行柵極引線切割、條帶測(cè)試和激光標(biāo)記過(guò)程?？梢?切斷封裝的柵極引線以使得源極引線和柵極引線彼此電絕緣。隨后還可對(duì)該封裝進(jìn) 行測(cè)試并在隨后用適當(dāng)?shù)臉?biāo)識(shí)信息來(lái)標(biāo)記。
如圖2 (G)所示，隨后可以進(jìn)行修整、成形和單片化(sigulation)過(guò)程。最 后，如圖2 (H)所示，進(jìn)行帶與盤(pán)(tapeandreel)過(guò)程。修整、成形、單片化以 及帶與盤(pán)過(guò)程都是本領(lǐng)域內(nèi)已知的。
圖3 (A)示出了帶有模制材料36的半導(dǎo)體管芯封裝50的底視圖，其中模制 材料36具有與半導(dǎo)體管芯34的第一表面34 (A)基本平齊的外底面。第一表面 34 (A)可以是管芯34的金屬化背側(cè)的一部分。在管芯34的第一表面34 (A)處 的金屬可以包含可焊金屬。引線38從模制材料36中向外橫向伸出。如圖所示，第 一表面34 (A)在此示例中所占面積小于封裝50的底面的一半。
圖3 (B)至3 (D)示出了帶有可焊層的半導(dǎo)體管芯封裝的立體底視圖。
圖3 (B)示出了包括可焊層22 (例如，固化的可焊墨水)的管芯封裝50 (A)， 其中該可焊層22覆蓋模制材料36的外表面，但是未覆蓋管芯34的露出的第一表 面34 (A)或者僅覆蓋該第一表面34 (A)的一小部分。當(dāng)將管芯封裝50 (A)安 裝至電路板時(shí)，焊料(未示出)可以同時(shí)接觸第一表面34 (A)和可焊層22。
圖3 (C)示出了包括可焊層22的管芯封裝50 (A)，其中該可焊層22同時(shí) 覆蓋管芯34的第一表面34 (A)和模制材料36。在此示例中，可焊層22是不連 續(xù)的，而非連續(xù)的。
圖3 (D)示出了包括可焊層22的管芯封裝50 (A)，其中該可焊層22同時(shí) 在管芯34的第一表面34 (A)和模制材料36上形成。在此示例中，可焊層22是 連續(xù)層，而非不連續(xù)層。
圖4 (A)示出了帶有管芯34的封裝50，其中該管芯34具有通過(guò)模制材料 36露出的第一表面34 (A)。在此示例中，管芯34的第一表面34 (A)所占面積 大于封裝50的底面的一半。
圖4 (B)示出了帶有管芯34的管芯封裝50 (A)，其中該管芯34的第一表
面34 (A)比圖4 (A)中所示的管芯的第一表面34 (A)要小。為了使圖4 (B) 中的管芯封裝50 (B)的占用面積與圖4 (A)中的管芯封裝50 (A)的占用面積 相同，如圖4 (B)所示在管芯封裝50內(nèi)的模制材料36的外表面上形成可焊層22。 于是，圖4 (A)和4 (B)中的管芯封裝50和50 (a)可以具有相同的占用面積， 但可以具有不同尺寸的管芯34。
圖4 (C)示出了被安裝在印刷電路板60上的圖4 (A)和4 (B)所示的管芯 封裝50和50 (A)。焊料70被放置在印刷電路板60上的導(dǎo)電連接盤(pán)(未示出) 上。如圖4 (C)所示，所使用的焊料70的量對(duì)于封裝50和50 (A)相同，即使 封裝50和50 (A)含有不同尺寸的管芯。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板60 和管芯封裝可以共同形成電氣組件。
圖5 (A)示出了其上沒(méi)有可焊層的管芯封裝50。管芯封裝50包括露出半導(dǎo) 體管芯34的第一表面34 (A)的模制材料36。引線38從模制材料36中向外橫向 伸出。
圖5 (B)示出了包括模制材料36以及在管芯34的第一表面34 (A)和模制 材料36上的可焊層22的管芯封裝50 (A)。圖5 (B)中的管芯34與圖5 (A) 中的管芯34尺寸相同。如圖5 (C)所示，圖5 (B)所示的管芯封裝50 (A)可 以被安裝在印刷電路板60上。焊料70可以位于印刷電路板60上。
圖6 (A)和6 (B)示出了帶有不連續(xù)可焊層22的其他封裝51 (A)和51 (B)。 在圖6 (A)中示出的管芯封裝51 (A)具有比圖6 (B)中示出的管芯封裝51 (B) 更大的管芯34。在圖6 (A)和6 (B)中，不連續(xù)的可焊層22具有圖案化矩形的 形式。在其它實(shí)施例中也可以使用其他圖案。
圖7 (A)示出了如何使用焊料70在印刷電路板60上安裝管芯封裝51 (A) 和51 (B)。如圖所示，用于安裝封裝51 (A)和51 (B)的焊料70的量相同， 即使使用了不同尺寸的管芯34。圖7 (B)示出了在安裝到印刷電路板上之后的管 芯封裝51 (A)和51 (B)。在標(biāo)號(hào)170處，焊料70不浸潤(rùn)模制材料36的底面。
圖8 (A)示出了包括帶有通過(guò)模制材料36露出的兩個(gè)管芯表面134 (A)和 134 (B)的兩個(gè)管芯的管芯封裝50。電絕緣區(qū)136可位于兩個(gè)管芯之間。如圖8 (B)所示，可焊層22同時(shí)覆蓋管芯表面134 (A)和134 (B)，以將其電耦合 在一起。管芯表面134 (A)和134 (B)可以與各管芯內(nèi)的MOSFET的漏極區(qū)相
對(duì)應(yīng)，并且可焊層22可以構(gòu)成公用漏極端。
圖9 (A)示出了帶有不可焊聚合物層144的管芯封裝59 (A)。圖9 (B)示 出了在不可焊聚合物層144上形成可焊層146之后的管芯封裝59 (B)?？珊笇?146可以通過(guò)噴鍍、蒸鍍、濺射等來(lái)形成。
圖10 (A)示出了包括濺射籽晶層150以及經(jīng)由模制材料36露出的管芯背側(cè) 152的管芯封裝69 (A)。圖10 (B)示出了在籽晶層154上形成可焊界面層154 之后的管芯封裝69 (B)?？珊附缑鎸?54可以被噴鍍?cè)诓豢珊笇?50上。
圖11示出了包括圍繞管芯234的各側(cè)的模制材料238的半導(dǎo)體管芯封裝200。 管芯表面234 (A)可以構(gòu)成管芯234內(nèi)的MOSFET的漏極端，并且可以經(jīng)由模制 材料238露出。表面234 (A)可以與模制材料238的頂部外表面基本共面?；ミB (例如，焊點(diǎn))236將管芯34234耦合至引線框結(jié)構(gòu)240。引線240從模制材料238 中向外橫向伸出。
可焊和/或?qū)щ妼?24可以在露出的管芯表面234 (A)以及引線240中的一根 或多根之間提供外部漏極連接。管芯234的露出的表面234 (A)電耦合至引線240 中的一根或多根，使得漏極電流可以從管芯表面234 (A)流至電路板60。焊料70 用于將引線240耦合至電路板60。
另一可焊和/或?qū)щ妼?22可以位于管芯封裝200的頂部。如前所述，可焊和/ 或?qū)щ妼?22可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，并且可以覆蓋封裝200的上部外表面的部 分或基本全部。焊料或熱粘合劑(未示出)可被沉積在管芯表面234 (A)和可焊 和/或?qū)щ妼?22的頂部。隨后可以將散熱器HS附連至管芯封裝頂部的焊料用以 冷卻管芯封裝220。散熱器HS可以包括諸如鋁或銅等金屬，并且可以包括或不包 括散熱片。
圖11中示出的實(shí)施例與前述各實(shí)施例不同。在圖11中，管芯234位于引線 框結(jié)構(gòu)頂部而非引線框結(jié)構(gòu)底部。此外，與前述實(shí)施例不同，管芯234并不靠近電 路板。雖然圖11的實(shí)施例與前述實(shí)施例不同，但顯而易見(jiàn)的是圖11的實(shí)施例可以 適用于形成帶有統(tǒng)一占用面積的管芯封裝，即使該管芯封裝內(nèi)的管芯具有不同尺寸 的管芯。
圖12和13示出了本發(fā)明其他實(shí)施例的側(cè)截面圖。在圖11、 12和13中，相 同的標(biāo)號(hào)指示相同的元件，并且不再重復(fù)對(duì)圖12和13中的某些元件的描述。
圖12示出了安裝在電路板60上的管芯封裝200。此示例中的管芯封裝200 具有管芯234，該管芯234帶有與模制材料238的外表面238 (A)基本共面的表 面234 (A)?？珊负?或?qū)щ妼?24可至少部分覆蓋管芯表面234 (A)并且覆蓋 模制材料238的至少一部分?？珊负?或?qū)щ妼?24能夠?qū)⒁€框結(jié)構(gòu)的一根或多 根引線240耦合至管芯234。與圖ll的實(shí)施例不同，可焊和/或?qū)щ妼?24位于封 裝200的底部，而非頂部。
圖13示出了具有管芯234的管芯表面234 (A)的管芯封裝200，其中該管芯 表面234 (A)與模制材料238的外表面238 (A)基本共面?？珊负?或?qū)щ妼?24 可以位于封裝200的頂部，并且可以將散熱器HS耦合至模制材料238。另一個(gè)可 焊和/或?qū)щ妼?24可以處于封裝200的底部，并且可將管芯表面234 (A)(可形 成漏極區(qū))耦合至電路板60。與前述圖11和12中的實(shí)施例不同，圖13的實(shí)施例 具有散熱器HS，并且在封裝200的底部具有露出的管芯表面234 (A)。
已在此使用的術(shù)語(yǔ)和表達(dá)是用作描述而非限制性的術(shù)語(yǔ)，并且使用這些術(shù)語(yǔ) 和表達(dá)并不意味著排除所示和描述的特征的等效特征，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在所要求保護(hù)的 本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以有各種修改。
此外，本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可以與本發(fā)明其他實(shí)施例 的一個(gè)或多個(gè)特征組合而不背離本發(fā)明的范圍。例如，參考圖3至圖10描述的任 何特征都可并入或與圖11中的特征一并使用而不背離本發(fā)明的范圍。
以上提及的所有專(zhuān)利、專(zhuān)利申請(qǐng)、公開(kāi)和描述都出于全部目的全文合并在此 作為參考。所有這些都不承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體管芯封裝，包括半導(dǎo)體管芯，具有第一表面和第二表面；引線框結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體管芯耦合至所述引線框結(jié)構(gòu)；模制材料，圍繞所述管芯的至少一部分和所述引線框結(jié)構(gòu)的至少一部分形成，并且具有一外表面，其中所述半導(dǎo)體管芯的第一表面與所述模制材料的外表面的至少一部分基本平齊；以及可焊層，在所述模制材料的外表面的至少一部分上。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述可焊層是使 用濺射、蒸鍍、絲網(wǎng)印刷、焊盤(pán)印刷、噴鍍或其任意組合而形成的。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述可焊層包括 導(dǎo)電墨水層。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述半導(dǎo)體管芯 包括垂直功率晶體管。
5. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述半導(dǎo)體管芯 包括在所述第一表面處的漏極區(qū)以及在所述第二表面處的源極和柵極區(qū)。
6. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述引線框包括 從所述模制材料中向外橫向伸出的多根引線。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述可焊層包括 金屬層。
8. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述可焊層具有 小于約100微米的厚度。
9. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝，其特征在于，所述可焊層包括 多個(gè)導(dǎo)電層。
10. —種電氣組件，包括如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體管芯封裝；以及電路板，其中所述半導(dǎo)體管芯封裝被安裝在所述電路板上。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電氣組件，其特征在于，還包括在所述半導(dǎo)體 管芯封裝和所述電路板之間的焊料。
12. —種方法，包括提供具有第一表面和第二表面的半導(dǎo)體管芯；將所述半導(dǎo)體管芯附連至引線框結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體管芯與所述引線框 結(jié)構(gòu)相耦合；圍繞所述管芯的至少一部分和所述引線框結(jié)構(gòu)的至少一部分形成模制材 料，其中所形成的模制材料包括一外表面，并且其中所述半導(dǎo)體管芯的第一表 面與所述模制材料的外表面的至少一部分基本平齊；以及在所述模制材料的外表面的至少一部分上形成可焊層。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，形成所述可焊層包括濺射、 蒸鍍、絲網(wǎng)印刷、焊盤(pán)印刷、噴鍍或其任意組合。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體管芯包括垂直 功率晶體管。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體管芯的第一表 面包括漏極區(qū)，而所述半導(dǎo)體管芯的第二表面包括源極和柵極區(qū)。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，模制材料包括塑料材料。
全文摘要
公開(kāi)了一種半導(dǎo)體管芯封裝。它包括具有第一表面和第二表面的半導(dǎo)體管芯和引線框結(jié)構(gòu)。模制材料可圍繞管芯的至少一部分和引線框結(jié)構(gòu)的至少一部分形成。可焊層可以位于該模制材料的外表面和半導(dǎo)體管芯的第一表面上。
文檔編號(hào)H01L23/495GK101099238SQ200580046203
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者C·湯普茨, J·A·諾奎爾, R·約史, R·馬納塔德, S·馬丁, V·耶埃 申請(qǐng)人:費(fèi)查爾德半導(dǎo)體有限公司