專利名稱：封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，包括第一半導(dǎo)體器件和封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié) 構(gòu)具有保護(hù)外殼(protective envelop)以及第一和第二外部電極，所述第一半導(dǎo)體器件具 有第一襯底并且配置有第一鈍化層和第一電子結(jié)構(gòu)，其中將所述第一襯底嵌入到保護(hù)外殼 中，并且所述第一襯底具有面對(duì)所述保護(hù)外殼的第一開(kāi)口的第一主表面，所述第一電子結(jié) 構(gòu)沿第一主表面與所述第一襯底集成并且具有第一和第二接觸區(qū)域，其中所述第一鈍化層 實(shí)質(zhì)上覆蓋所述第一主表面和第一電子結(jié)構(gòu)，并且不覆蓋(leave free)所述第一和第二接 觸區(qū)域，其中所述第一外部電極與第一接觸區(qū)域電連接，優(yōu)選地直接接觸所述第一接觸區(qū) 域，并且所述第二外部電極與所述第二接觸區(qū)域電連接。通過(guò)嵌入到保護(hù)外殼中，所述第一 襯底由保護(hù)外殼部分地封裝起來(lái)。本發(fā)明也涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的電子產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種制造封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的方法，所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括第一半 導(dǎo)體器件和封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)具有保護(hù)外殼以及第一和第二外部電極，所述第一半 導(dǎo)體器件包括具有第一主表面的第一襯底，所述方法包括以下步驟a)將第一電子結(jié)構(gòu)沿 第一主表面與所述第一襯底集成，所述第一電子結(jié)構(gòu)具有用于電接觸所述第一電子結(jié)構(gòu)的 第一和第二接觸區(qū)域；b)向第一襯底提供第一鈍化層，所述第一鈍化層實(shí)質(zhì)上覆蓋所述第 一主表面和第一電子結(jié)構(gòu)，并且不覆蓋所述第一和第二接觸區(qū)域；c)將所述第一半導(dǎo)體器 件放置到載體上。
背景技術(shù)：
配置有一個(gè)或多個(gè)集成無(wú)源功能的半導(dǎo)體器件已經(jīng)穩(wěn)定地增加了它們的集成度 水平。結(jié)果，這些器件變得具有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并且提供差異化的優(yōu)勢(shì)在提供這些電子部件 的特征參數(shù)的較寬范圍值的同時(shí)，允許不同電子部件的定制集成。然而，半導(dǎo)體器件配置有 諸如硅之類的半導(dǎo)體襯底，其不是優(yōu)選的電隔離器。集成電路中的鈍化層通常目的在于防止集成電路外部的侵蝕和電學(xué)干擾。另外， 鈍化層通常是足夠厚的氮化硅致密演變層，所述鈍化層除了在除了鍵合焊盤的位置之外的 整個(gè)集成電路上延伸。集成電路的側(cè)表面通常受到保護(hù)外殼的保護(hù)，所述保護(hù)外殼也包封 了從鍵合焊盤延伸到封裝襯底的嵌入式引線鍵合焊盤。在所謂的芯片級(jí)封裝中，甚至?xí)?全省略這種保護(hù)外殼。然而，半導(dǎo)體器件的微型化以及諸如當(dāng)前和未來(lái)超薄移動(dòng)電話之類的消費(fèi)產(chǎn)品的 空間限制要求新的封裝概念。這種概念之一是只是作為在印刷電路板中嵌入的無(wú)源離散器 件將集成電路(即芯片)設(shè)置在印刷電路板中。另一種概念是產(chǎn)生散開(kāi)的晶片級(jí)封裝。這 種類型的封裝將允許所述封裝具有稍微大于芯片的表面積，以提供用于所有端子的足夠空 間，同時(shí)不需要分離的封裝載體-分離的封裝載體將使得球柵陣列相對(duì)昂貴。與傳統(tǒng)封裝 的不同之處在于接觸電極可以在所述芯片的側(cè)表面上側(cè)向地延伸，所述側(cè)表面具體是由芯 片和保護(hù)外殼之間的界面組成。所述側(cè)表面的具體形式將使用U型接觸，所述U型接觸典型地應(yīng)用于離散的無(wú)源部件，也簡(jiǎn)稱為SMD。具有U型接觸的封裝半導(dǎo)體器件尤其具有以下 優(yōu)勢(shì)它們可以與SMD相應(yīng)地進(jìn)行裝配，并且在板裝配期間不需要區(qū)分器件的底側(cè)和頂側(cè)。 因此，利用有限個(gè)數(shù)的接觸電極將特別小的芯片轉(zhuǎn)換到SMD型封裝中正是所需的。在導(dǎo)致本發(fā)明的研究過(guò)程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)散開(kāi)的封裝半導(dǎo)體器件產(chǎn)生比配置有更傳 統(tǒng)的封裝的半導(dǎo)體器件對(duì)于產(chǎn)生電短路具有更小的抵抗力。具體地，在諸如ESD-事件中可 能發(fā)生的高電壓脈沖的情況下，發(fā)現(xiàn)這種阻抗不足以短路。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的抗電學(xué)短路抵抗力的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品。因此，本發(fā)明提出了一種封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中保護(hù)外殼在第一鈍化層和第一外 部電極之間朝著第一接觸區(qū)域延伸。因此換句話說(shuō)，所述保護(hù)外殼不只存在于芯片側(cè)面附 近，而且存在于所述鈍化層的頂部上(當(dāng)所述芯片利用鈍化層定位于其頂部一側(cè)上時(shí))但 是在第一外部電極的下面。這樣，可以減小所述第一鈍化層發(fā)展出一個(gè)或多個(gè)裂縫的可能 性，例如在所述第一鈍化層的邊界附近。發(fā)現(xiàn)這些裂縫是所述減小的抵抗力的原因，因?yàn)樗?們?cè)试S從外部電極到半導(dǎo)體襯底中的直接路徑。發(fā)現(xiàn)對(duì)于裂縫的特定位置是在界面處，并 且進(jìn)一步地在鈍化層和半導(dǎo)體襯底之間。這種裂縫也可以在施加保護(hù)外殼之前存在。例 如，它們可以是來(lái)自于用于將第一半導(dǎo)體器件從半導(dǎo)體晶片上分離的鋸切工藝。在存在后 一種裂縫的情況下，可以通過(guò)保護(hù)外殼的存在妨礙這些裂縫的進(jìn)一步延伸或者開(kāi)口。此外， 尤其是當(dāng)電學(xué)隔離時(shí)，所述保護(hù)外殼有助于防止外部電極與所述第一半導(dǎo)體器件的第一襯 底不希望的直接電接觸。例如，這種不希望的直接接觸可能是由在封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的使用 期間流到裂縫中的外部電極材料引起的，但是也可以是在當(dāng)制造封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品時(shí)應(yīng)用外 部電極期間發(fā)生。結(jié)果，減小了第一外部電極和第一襯底之間不希望的短路的風(fēng)險(xiǎn)。在所 述第一鈍化層和第一外部電極之間朝著第一接觸區(qū)域延伸的所述保護(hù)外殼改善了封裝半 導(dǎo)體產(chǎn)品的可靠性，特別是對(duì)于要求高電流通過(guò)第一外部電極和/或要在第一外部電極和 第一襯底之間要求較高電壓的應(yīng)用，例如靜電放電(ESD)包括。保護(hù)外殼一方面有效地形 成了第一和第二外部電極之間的附加電隔離障礙，另一方面有效地形成了不傾向于與第一 和第二外部電極直接電接觸的第一襯底的區(qū)域，但是也可以改善電磁干擾(EMI)濾波器的 質(zhì)量。這里的一個(gè)重要方面是所述保護(hù)外殼優(yōu)選地包括具有比半導(dǎo)體襯底和鈍化層更高彈 性的材料。于是，行為與鈍化層不同的附加障礙導(dǎo)致了改進(jìn)的性能。更具體地，所述保護(hù)外殼具有背對(duì)鈍化層并且被第一外部電極至少部分覆蓋的表 面。這種表面終止于所述鈍化層上。優(yōu)選地，這種表面與鈍化層(頂部一側(cè))的接觸角小 于90°，并且優(yōu)選地小于45°。如果在施加保護(hù)外殼時(shí)發(fā)生所述鈍化層的(部分)潤(rùn)濕， 將實(shí)現(xiàn)這種小的接觸角。如在物理化學(xué)領(lǐng)域已知的，潤(rùn)濕行為依賴于溶劑以及外殼與鈍化 層的分子反應(yīng)。合適的選擇和表面處理可以支持所需效果。具體地，所述接觸區(qū)域，并且合 適地包圍所述接觸區(qū)域的一部分鈍化層配置有表面結(jié)構(gòu)或者表面處理或者臨時(shí)覆蓋物，使 得保護(hù)外殼不會(huì)在所述接觸區(qū)域上延伸。在實(shí)施例中，所述外部電極是U形形狀的。更具體的來(lái)說(shuō)，第一襯底還具有與所 述第一主表面相反的第二主表面以及從所述第一主表面向所述第二主表面延伸的第一側(cè)表面，其中所述保護(hù)外殼沿所述第二主表面和/或所述第一側(cè)表面延伸，其中所述第一外 部電極覆蓋與所述第一主表面、所述第二主表面和/或所述第一側(cè)表面的至少之一相鄰的 那部分保護(hù)外殼。這樣，例如在所述第一和第二外部電極覆蓋與第一主表面和第二主表面 都相鄰的那部分保護(hù)外殼的情況下，可以將封裝的半導(dǎo)體產(chǎn)安裝到表面，例如印刷電路板 表面，而不考慮所述電子結(jié)構(gòu)是面朝所述印刷電路板的表面還是背對(duì)所述印刷電路板的表 面。此外，這種封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品可以具有沿與第一和第二主表面橫切的方向測(cè)量的厚度，至 多150微米，或者甚至至多100微米。封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的這種較小小厚度可以有利地減小 包括所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的電子產(chǎn)品的重量和尺寸。在實(shí)施例中，在與第一側(cè)表面和第一主表面的邊緣相鄰的半導(dǎo)體襯底中存在凹 部。合適地，這種凹部存在于與另外的第二側(cè)表面的邊緣，即在封裝器件的角落。然而，并 沒(méi)有排除這種凹部在更大的部分上延伸，直到沿整個(gè)第一側(cè)表面構(gòu)成凹槽。在該實(shí)施例中， 減小了諸如所述保護(hù)外殼從所述第一襯底分層之類的損壞的可能性。通過(guò)填充所述凹部， 所述保護(hù)外殼可以與所述凹部結(jié)合。實(shí)際上，在第一半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)工藝期間可能發(fā)生 分層，但是在使用第一半導(dǎo)體器件期間也可能發(fā)生分層，具體地在苛刻的環(huán)境中使用，例如 較大的溫度波動(dòng)導(dǎo)致熱機(jī)械應(yīng)力和/或諸如機(jī)械振動(dòng)之類的較高機(jī)械負(fù)載。這種分層可能 導(dǎo)致第一和/或第二外部電極與第一襯底之間的直接電接觸。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明在制造期間 防止分層，可以提高制造產(chǎn)量。更具體地，所述凹部配置有凹部表面，所述凹部表面與所述第一側(cè)表面和所述第 一主表面都圍成范圍在45°至135°之間的角度，更優(yōu)選地范圍在60°和120°之間，甚至 更優(yōu)選地范圍在75°至105°之間。按照這種方式，使能能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)外殼和第一襯底之 間合適的結(jié)合。優(yōu)選地，所述凹部表面是圓形的。所述角度和表面形狀都允許通過(guò)打孔、激 光作用和/或刻蝕產(chǎn)生所述凹部。沿所述鈍化層延伸和/或在所述凹部上結(jié)合的保護(hù)外殼提供這樣的優(yōu)勢(shì)增加了 封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品抵抗機(jī)械振動(dòng)以及抵抗封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的(可能重復(fù)地)溫度變化引起的 熱機(jī)械應(yīng)力破壞的魯棒性。這是通過(guò)保護(hù)外殼結(jié)合(例如緊握)在所述凹部上和/或結(jié)合 在第一主表面上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)施例中，第一鈍化層的邊界實(shí)質(zhì)上一直延伸到所述第一主表面的邊界。這具 有以下優(yōu)勢(shì)可以在一個(gè)批次的沉積步驟中向半導(dǎo)體晶片所包括的多個(gè)第一半導(dǎo)體器件配 置第一鈍化層。在可選的實(shí)施例中，所述第一鈍化層的邊界不會(huì)完全延伸到所述第一主表 面的邊界。在這種情況下，減小了作為第一半導(dǎo)體器件從半導(dǎo)體晶片分離工藝(例如鋸切) 的結(jié)果、在所述第一主表面的邊界附近的第一鈍化層中發(fā)展裂縫的可能性。在實(shí)施例中，所述第一襯底具有從所述第一主表面延伸到所述第二主表面的第一 附加側(cè)表面，并且所述保護(hù)外殼沿所述第二主表面、所述第一側(cè)表面和所述第一附加側(cè)表 面延伸，其中所述第一外部電極覆蓋與所述第一主表面、所述第二主表面和所述第一附加 側(cè)表面相鄰的那部分保護(hù)外殼。具體地，所述第二外部電極覆蓋與所述第一主表面、所述第 二主表面和所述第一附加側(cè)表面之一相鄰的那部分保護(hù)外殼。這提供了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)際 封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品。在實(shí)施例中，所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括第二半導(dǎo)體器件，所述第二半導(dǎo)體器件具 有第二襯底并且配置有第二鈍化層和第二電子結(jié)構(gòu)，其中所述第二襯底嵌入到所述保護(hù)外殼中并且包括面對(duì)所述保護(hù)外殼的第二開(kāi)口的第三主表面，所述第二電子結(jié)構(gòu)沿所述第三 主表面與所述第二襯底集成并且具有第三和第四接觸區(qū)域，其中所述第二鈍化層實(shí)質(zhì)上覆 蓋了所述第三主表面和所述第二電子結(jié)構(gòu)，并且不覆蓋所述第三和第四接觸區(qū)域，其中所 述第二外部電極與所述第四接觸區(qū)域電連接并且經(jīng)由所述第四接觸區(qū)域、所述第二電子結(jié) 構(gòu)、所述第三接觸區(qū)域和從所述第三接觸區(qū)域到所述第二接觸區(qū)域的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述第二 接觸區(qū)域電連接，其中所述保護(hù)外殼形成了所述第一襯底和所述第二襯底之間的電隔離結(jié) 構(gòu)。這樣，可以在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)外部實(shí)現(xiàn)第一和第二襯底之間的良好電隔離。例如，當(dāng)所述第一 和第二半導(dǎo)體器件形成電級(jí)聯(lián)二極管對(duì)并且這些二極管對(duì)需要在所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)外部彼此 電隔離時(shí)是非常重要的，例如在高電壓觸發(fā)的ESD保護(hù)中要求這樣的條件。在實(shí)施例中，電隔離層部分在所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述第一和/或第二鈍化層之間延 伸。這樣，進(jìn)一步減小了導(dǎo)電結(jié)構(gòu)分別通過(guò)所述第一和/或第二襯底電短路的可能性。這 種隔離層部分可以改進(jìn)所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電隔離。在實(shí)施例中，所述隔離層部分配置用于在實(shí)質(zhì)上所有的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述第一襯底 之間和/或?qū)嵸|(zhì)上所有的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述第二襯底之間延伸。這樣，實(shí)質(zhì)上防止了所述導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)與所述第一和第二鈍化層之間的直接接觸。具體地，這提供了連接所述第一和第二 半導(dǎo)體器件的一種方式。按照類似的方式，第三半導(dǎo)體器件可以與所述第二半導(dǎo)體器件相 連，第四半導(dǎo)體器件可以與所述第三半導(dǎo)體器件相連，如此類推。在每一個(gè)半導(dǎo)體器件都包 括二極管的情況下，這種半導(dǎo)體器件的級(jí)聯(lián)例如可以增加半導(dǎo)體器件的ESD保護(hù)的觸發(fā)電 壓。在實(shí)施例中，通過(guò)所述保護(hù)外殼的延伸部形成至少一部分所述隔離層，所述保護(hù) 外殼的延伸部在所述第一鈍化層和所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間朝著所述第二接觸區(qū)域延伸，并且可 能在所述第二鈍化層和所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間朝著所述第三接觸區(qū)域延伸。這增加了所述封裝 半導(dǎo)體產(chǎn)品的對(duì)稱性，并且進(jìn)而推動(dòng)了封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。在實(shí)施例中，所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括無(wú)源部件、用于組合無(wú)源功能的結(jié)構(gòu)、以及 集成電路結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)。具體地，所述半導(dǎo)體產(chǎn)品只包括一個(gè)無(wú)源部件，例如電阻器、電 感器、電容器或二極管。在實(shí)施例中，所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括背靠背的齊納二極管對(duì)以及背靠背的雪崩 二極管對(duì)的至少一個(gè)。在實(shí)施例中，在第一生產(chǎn)環(huán)境中制造所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，所述第一生產(chǎn)環(huán)境例 如是集成電路工廠環(huán)境或者晶片加工廠，并且所述保護(hù)外殼、可選的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和/或隔離 層部分在與第一生產(chǎn)環(huán)境相關(guān)的第二生產(chǎn)環(huán)境中應(yīng)用，所述第二生產(chǎn)環(huán)境例如是晶片加工 廠中的后處理區(qū)。該實(shí)施例具有以下優(yōu)勢(shì)很好地與封裝技術(shù)結(jié)合，例如再分布式芯片封裝 或者嵌入式晶片級(jí)封裝。這種工藝流程與傳統(tǒng)工藝流程不同，其中在所述第一生產(chǎn)環(huán)境外 部執(zhí)行封裝，例如在與所述第一和第二生產(chǎn)環(huán)境相比條件不太潔凈的芯片裝配環(huán)境。本發(fā)明也提出了一種電子產(chǎn)品，所述電子產(chǎn)品包括根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體產(chǎn) 品。例如，這種產(chǎn)品可以是移動(dòng)電話、諸如膝上型計(jì)算機(jī)之類的計(jì)算機(jī)、MP3播放器或者電 視或監(jiān)視器，例如配備有液晶顯示器或陰極射線管的電視或監(jiān)視器。具體地，所述封裝半導(dǎo) 體產(chǎn)品的尺寸對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的電子產(chǎn)品而言是重要的，例如對(duì)于用于醫(yī)學(xué)用途的電子產(chǎn) 品、無(wú)線電產(chǎn)品和便攜式電子產(chǎn)品中的情況。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)的抵抗涂覆故障的保護(hù)能力的封裝半 導(dǎo)體產(chǎn)品的制造方法。因此，本發(fā)明的提出了一種方法，所述方法包括以下步驟d)在第一半導(dǎo)體器件 周圍模制所述保護(hù)外殼，使得將所述第一襯底嵌入到所述保護(hù)外殼中，所述第一主表面面 對(duì)所述保護(hù)外殼的第一開(kāi)口，以及沿所述第一鈍化層的一部分進(jìn)一步模制所述保護(hù)外殼；
e)應(yīng)用第一和第二外部電極，所述第一外部電極與所述第一接觸區(qū)域相連，優(yōu)選地所述第 一外部電極與所述第一接觸區(qū)域直接電接觸，所述第二外部電極與所述第二接觸區(qū)域電連 接。在實(shí)施例中，步驟d)包括固化所述保護(hù)外殼。固化可以包括加熱所述保護(hù)外殼。在實(shí)施例中，步驟C)包括將所述第一半導(dǎo)體器件放置到載體上，所述載體具有面 對(duì)所述載體的第一鈍化層；以及步驟d)包括通過(guò)部分地填充所述第一鈍化層和所述載體 之間的空隙，沿所述部分的第一鈍化層在所述第一半導(dǎo)體器件周圍模制保護(hù)外殼。這是獲 得在所述第一鈍化層和第一外部電極之間延伸的保護(hù)外殼的延伸部的有效和良好受控的 方式。可以在壓縮情況下并且通過(guò)使用柔性載體來(lái)執(zhí)行部分地填充所述空間，使得通過(guò)未 填滿所述第一半導(dǎo)體器件填滿所述空間。在實(shí)施例中，所述方法包括對(duì)于多個(gè)第一半導(dǎo)體器件執(zhí)行步驟a)_e)，其中所述載 體對(duì)于所述多個(gè)第一半導(dǎo)體器件是公共的，并且通過(guò)公共模制結(jié)構(gòu)形成所述多個(gè)第一半導(dǎo) 體器件的保護(hù)外殼，其中在步驟a)-d)之后獲得模制的晶片，并且可能在步驟e)之后獲得 包括所述多個(gè)第一半導(dǎo)體器件和所述公共模制結(jié)構(gòu)的模制晶片，所述方法包括以下步驟
f)將所述模制晶片劃分為分離的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，每一個(gè)封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括所述多個(gè)第 一半導(dǎo)體器件的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件。這種方法提供了制造所述多個(gè)封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的 有效方式，其中例如涉及處理、沉積或者構(gòu)圖的工藝步驟可以同時(shí)針對(duì)所述多個(gè)半導(dǎo)體器 件來(lái)執(zhí)行。例如在所述第一和第二外部電極是再分布層的一部分的情況下，在步驟e)之后 可以獲得模制的晶片，在執(zhí)行步驟f)之前沉積所述再分布層。例如在沿所述第一側(cè)表面在 所述保護(hù)外殼上沉積第一電極的情況下，可以在步驟e)之前獲得模制的晶片。在實(shí)施例中，所述方法包括通過(guò)使用具有第一厚度的鋸來(lái)鋸切在所述半導(dǎo)體晶片 中產(chǎn)生槽口以及使用具有小于所述第一厚度的第二厚度的鋸沿所述槽口鋸切，將所述第一 半導(dǎo)體器件從半導(dǎo)體晶片分離，從而獲得了從所述第一主表面延伸的第一襯底的第二側(cè)表 面，所述第一側(cè)表面配置有與所述第二側(cè)表面和所述第一主表面的邊緣相鄰的凹部。優(yōu)選 地，所述凹部在所述第二側(cè)表面和所述第一主表面的邊緣處延伸。優(yōu)選地，所述凹部在所述 第二側(cè)表面和所述第一主表面的邊緣處延伸。因?yàn)橛糜阡徢芯匿徢性O(shè)備通常是易于使 用的，這是一種獲得凹部的有效方式。通過(guò)填充所述凹部，所述保護(hù)外殼結(jié)合在所述凹部 上，阻礙了在保護(hù)外殼和第一襯底之間分層的發(fā)生，并且減小了從第一外部電極到第一襯 底以及從第一襯底到第一外部電極發(fā)生短路的可能性。


現(xiàn)在將參考附圖按照非限制方式描述本發(fā)明，其中圖IA示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的透明頂視圖；圖IB示出了沿圖IA的A-A’線得到的截面圖2示出了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的截面圖；圖3示出了不是根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的可能故障模式的截面圖；圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的截面圖；圖4B示出了圖4A的細(xì)節(jié)的放大視圖；圖4C示出了背靠背齊納二極管對(duì)或者背靠背雪崩二極管對(duì)的電學(xué)方案；圖5A示出了根據(jù)第一方法將多個(gè)第一半導(dǎo)體器件放置到載體上之后所述多個(gè)第 一半導(dǎo)體器件的頂視圖；圖5B示出了沿圖5A的B-B’線的載體截面圖，在所述載體上已經(jīng)根據(jù)第一方法放 置了多個(gè)第一半導(dǎo)體器件；圖5C示出了半導(dǎo)體器件和共同模制結(jié)構(gòu)；圖5D示出了模制晶片細(xì)節(jié)的放大視圖；以及圖6示出了在第一實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品中如圖IB所示細(xì)節(jié)的放大視圖的 截面圖。
具體實(shí)施例方式除非另有聲明，貫穿全圖相同的參考數(shù)字將表示相似的部件。圖IA示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2的透明頂視圖，以及圖 IB示出了沿圖IA的A-A’線得到的截面圖。封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2包括第一半導(dǎo)體器件4A、保 護(hù)外殼6、第一外部電極8和第二外部電極10。封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2的封裝結(jié)構(gòu)包含保護(hù)外 殼6、第一外部電極8和第二外部電極10。第一半導(dǎo)體器件4A具有第一襯底11A，并且配置 有第一鈍化層12A和第一電子結(jié)構(gòu)，在該示例中第一電子結(jié)構(gòu)是第一無(wú)源部件(在圖IA中 未示出，盡管在圖4A中用參考數(shù)字38A示出了第一無(wú)源部件的示例)。第一電子結(jié)構(gòu)沿第 一主表面與第一襯底集成，并且具有第一和第二接觸區(qū)域20、22。這種集成通常包括第一襯 底的材料可以是第一電子結(jié)構(gòu)的一部分。第一襯底IlA具有第一主表面14，并且可以具有 與第一主表面14相反的第二主表面16。第一襯底IlA還可以具有從第一主表面14延伸到 第二主表面16的第一側(cè)表面18和第一附加側(cè)表面19。第一襯底IlA可以具有實(shí)質(zhì)上矩形 盒子的形狀。通常，第一電子結(jié)構(gòu)可以包括諸如電容器、電感器和/或電阻器之類的無(wú)源部件， 第一電子結(jié)構(gòu)可以包括用于組合無(wú)源功能的結(jié)構(gòu)，例如電磁干擾(EMI)濾波器、變壓器和 靜電放電(ESD)保護(hù)雪崩和齊納二極管，和/或第一電子結(jié)構(gòu)可以包括集成電路結(jié)構(gòu)。第一無(wú)源部件可以沿第一主表面14定位，并且具有用于電接觸第一無(wú)源部件的 第一接觸區(qū)域20和第二接觸區(qū)域22。第一鈍化層12A實(shí)質(zhì)上覆蓋了第一主表面14和第一 無(wú)源部件，并且不覆蓋了第一和第二接觸區(qū)域，使得可以接觸所述第一和第二接觸區(qū)域。保護(hù)外殼6可以沿第一襯底IlA的第二主表面16、第一側(cè)表面18和第一附加側(cè)表 面19延伸，并且可以與這些表面緊密地機(jī)械連接。因此，將第一襯底IlA嵌入到保護(hù)外殼 6中。第一主表面14面對(duì)保護(hù)外殼6的第一開(kāi)口 23。第一外部電極8直接接觸第一接觸區(qū)域20。第二外部電極10例如經(jīng)由第一無(wú)源 部件外部的第一導(dǎo)電路徑與第二接觸區(qū)域22電連接。在第一實(shí)施例中，通過(guò)第二外部電極 10與第二接觸區(qū)域22的直接接觸建立了這種連接。
在第一實(shí)施例中，第一和第二外部電極8、10覆蓋了與第一主表面14、第二主表面 16和/或第一側(cè)表面18的至少一個(gè)相鄰的那部分保護(hù)外殼。例如，當(dāng)保護(hù)外殼6設(shè)置在第 二主表面16和第一外部電極8之間時(shí)，第一外部電極8與第二主表面16相鄰地延伸。如 果第一外部電極8也與第一主表面14相鄰地延伸，并且如果第二外部電極10也與第一主 表面14和第二主表面16相鄰地延伸，這將具有這樣的優(yōu)勢(shì)，可以按照兩種不同朝向的任一 種將封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2安裝到印刷電路板上一種朝向是第一鈍化層12A面對(duì)印刷電路板; 一種朝向是第一鈍化層12A背對(duì)印刷電路板。在第一和第二外部電極8、10與第一側(cè)表面 18相鄰地延伸的情況下，通過(guò)在第一和第二外部電極8、10和第一襯底1IA之間的保護(hù)外殼 6仍然維持了良好的電隔離。通常，第一和/或第二外部電極8、10可以與第一襯底IlA的第一主表面14、第二 主表面16和/或第一側(cè)表面18相鄰地延伸。在第一實(shí)施例中，保護(hù)外殼6在第一鈍化層12A和第一外部電極8之間朝著第一 接觸區(qū)域20延伸。按照這種方式，形成了在第一鈍化層12A和第一外部電極8之間朝著第 一接觸區(qū)域22延伸的保護(hù)外殼6的第一延伸部沈。通常，保護(hù)外殼6—方面可以形成第一 外部電極8之間的電隔離障礙，另一方面可以形成第一襯底IlA的第一鈍化層12A和第一 主表面14之間的電隔離障礙。在第一實(shí)施例中，保護(hù)外殼6—方面形成了第一外部電極8 之間的電隔離障礙，另一方面形成了第一襯底IlA的第二主表面、第一側(cè)表面18和第一附 加側(cè)表面19之間的電隔離障礙。此外，第一實(shí)施例中的保護(hù)外殼6在第一鈍化層12A和第二外部電極10之間朝著 第二接觸區(qū)域22進(jìn)一步延伸。按照這種方式，保護(hù)外殼6的第二延伸部27可以在第一鈍 化層12A和第二外部電極10之間朝著第二接觸區(qū)域22形成。保護(hù)外殼6的第一延伸部沈 減小了第一鈍化層發(fā)展一個(gè)或多個(gè)裂縫觀的可能性。此外，在存在這種裂縫的情況下，保 護(hù)外殼6的第一延伸部沈和第二延伸部27實(shí)質(zhì)上防止了第一外部電極8和第二外部電極 10分別與半導(dǎo)體器件4A的第一襯底IlA的直接電接觸。這向保護(hù)外殼6給出了與保護(hù)外 殼的傳統(tǒng)功能相比的附加功能，例如保護(hù)第一半導(dǎo)體器件4A抵抗封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2免受環(huán) 境濕氣的影響。保護(hù)外殼6的第一和第二延伸部沈、27可以限定第一開(kāi)口觀的尺寸。因此，應(yīng)該理解的是通常保護(hù)外殼6可以在第一主表面14與第一側(cè)邊面18的第 一邊緣四周圍折疊到第一鈍化層12A上。通常，保護(hù)外殼6可以在第一外部電極8和第一 鈍化層12A之間沿著第一鈍化層12A的面對(duì)第一外部電極8、并且與第一主表面14和第一 側(cè)表面18的第一邊緣四相鄰的表面延伸。在第一實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2中，第一鈍化層12A的邊界30可以實(shí)質(zhì)上一 直延伸到第一主表面14的邊界32。第一主表面的邊界32可以包括第一主表面14和第一 側(cè)表面18的第一邊緣四。圖2示出了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2的截面圖。在第二實(shí)施 例中，將凹部32設(shè)置在與第一側(cè)表面18相鄰的半導(dǎo)體襯底IlA的第一主表面14中。凹部 32具有在與第一主表面14的第一邊緣四和與第一側(cè)表面18的第二邊緣34之間延伸的表 面。在該實(shí)施例中，第一和第二邊緣四、34處的角度是約90°。在該實(shí)施例中，凹部32延 伸到鈍化層12A中，即在使用穿通或者激光處理類型的施加鈍化層之后在器件內(nèi)部形成凹 部。然而，并沒(méi)有排除將凹部32只設(shè)置在半導(dǎo)體襯底IlA中，同時(shí)與向接觸區(qū)域20、22提供入口的鍵合焊盤開(kāi)口成一條直線的并且在相同的步驟中實(shí)現(xiàn)鈍化層12A中的相應(yīng)孔隙。 保護(hù)外殼6沿第一側(cè)表面18延伸。凹部32可以作為凹槽沿著第一側(cè)表面18的長(zhǎng)度延伸。 可選地，凹部存在于第一側(cè)表面18和另外的第二側(cè)表面(未示出)之間的相交處。圖3示出了不是根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品92的可能故障模式的截面圖，所述 封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括保護(hù)外殼6、第一和第二外部電極8、10以及第一半導(dǎo)體器件4A。圖3 示出了裂縫觀以及分層35的示例。在圖3中，所述保護(hù)外殼6沒(méi)有在第一鈍化層12A和 第一外部電極8之間朝著第一接觸區(qū)域20延伸。此外，在圖3中，保護(hù)外殼6沒(méi)有在第一 鈍化層12A和第二外部電極10之間朝著第二接觸區(qū)域22延伸。結(jié)果，如果裂縫觀發(fā)展， 例如所述第一外部電極8可以得到與第一襯底IlA不需要的電接觸。這可以增加不希望的 電學(xué)短路。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2的截面圖。圖4B示出 了圖4A的細(xì)節(jié)36的放大視圖。第三實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2包括第一半導(dǎo)體器件 4A、保護(hù)外殼6、第一外部電極8和第二外部電極10。在第三實(shí)施例中，保護(hù)外殼6在第一 鈍化層12A和第一外部電極8之間朝著第一接觸區(qū)域20延伸。第一半導(dǎo)體器件4A包括由 第一虛線邊界38A表示的第一無(wú)源部件。此外，第三實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2包括具有第二襯底IlB的第二半導(dǎo)體器 件4B，并且配置有第二鈍化層12B和由第二虛線邊界38B表示的第二無(wú)源部件。所述第二 襯底IlB具有第三主表面40，并且可以具有與第三主表面40相反的第四主表面42。第二 襯底IlB還可以包括第三側(cè)表面44，并且可能包括從第三主表面40到第四主表面42延伸 的第二附加側(cè)表面45。第二襯底IlB可以具有實(shí)質(zhì)上矩形盒子的形狀。第二無(wú)源部件38B 沿第三主表面40定位，并且具有用于電接觸第二無(wú)源部件38B的第三接觸區(qū)域46和第四 接觸區(qū)域48。第二電子結(jié)構(gòu)38B沿第三主表面40與第二襯底IlB集成。這種集成通常包 括第二襯底IlB的材料是第二電子結(jié)構(gòu)38B的一部分。第二鈍化層12B實(shí)質(zhì)上覆蓋了第三 主表面40和第二鈍化層38B，并且不覆蓋第三和第四接觸區(qū)域46、48，使得可以接觸第三和 第四接觸區(qū)域。保護(hù)外殼6可以沿第二半導(dǎo)體器件4B的第四主表面42、第三側(cè)表面44和第二附 加側(cè)表面45延伸，并且可以與這些表面緊密地機(jī)械連接。因此，將第二襯底IlB嵌入到保 護(hù)外殼6中，并且第三主表面面對(duì)保護(hù)外殼6的第二開(kāi)口 49。第二外部電極10經(jīng)由第四 接觸區(qū)域48、第二無(wú)源部件38B、第三接觸區(qū)域46以及從第三接觸區(qū)域46到第二接觸區(qū)域 22的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50與第二接觸區(qū)域22電連接。具體地，第二外部電極10例如經(jīng)由第二無(wú)源部件38B外部的第二導(dǎo)電路徑與第四 接觸區(qū)域48相連。在第三實(shí)施例中，這是通過(guò)第二外部電極10與第四接觸區(qū)域48的直接 接觸來(lái)建立的。此外，保護(hù)外殼6可以在第二鈍化層12B和第二外部電極10之間朝著第四 接觸區(qū)域48延伸。在第三實(shí)施例中，保護(hù)外殼6形成了第一半導(dǎo)體器件4A的第一襯底IlA和第二半 導(dǎo)體器件4B的第二襯底IlB之間的隔離結(jié)構(gòu)，將第二襯底IlB與第一襯底IlA相分離。這 促進(jìn)了第一半導(dǎo)體器件4A和第二半導(dǎo)體器件4B之間的良好電隔離。此外，隔離層部分M 可以在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50和第一和/或第二鈍化層之間延伸，使得導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50與第一和/或第 二鈍化層電隔離。通常，通過(guò)再分布層56可以形成隔離層部分M。這種再分布層56提供了第一、第二、第三和第四接觸區(qū)域20、22、46、48的一個(gè)或多個(gè)的空間重新選擇路徑的可 能性。在該示例中，重新選擇路徑是通過(guò)第一和第二外部電極8、10實(shí)現(xiàn)的，所述第一和第 二外部電極8、10可以包括用于接觸例如印刷電路板的焊料隆起焊盤58。按照這樣的方式， 使得更多的空間可用于將封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2與印刷電路板接觸，并且可以增加外部電極的 總個(gè)數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)在第一鈍化層12A和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50之間朝著第二接觸區(qū)域22延伸的保護(hù) 外殼6的第三延伸部55和/或在第二鈍化層12B和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50之間朝著第三接觸區(qū)域延 伸的保護(hù)外殼6的第四延伸部57來(lái)形成所述隔離層部分M的一部分。所述保護(hù)外殼6的 第三和第四延伸部55、57可以定義第二開(kāi)口 49的尺寸。隔離層部分M可以配置用于在實(shí)質(zhì)上所有的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50和第一襯底IlA之間以 及在實(shí)質(zhì)上所有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50和第二襯底IlB之間延伸。按照這種方式，實(shí)質(zhì)上防止了導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)50與第一和第二鈍化層12A、12B之間的直接接觸。在第三實(shí)施例中，第一和第二無(wú)源部件38A、38B每一個(gè)均可以包括背靠背的齊納 二極管對(duì)和背靠背的雪崩二極管對(duì)。圖4C示出了背靠背齊納二極管對(duì)或者背靠背雪崩二 極管對(duì)的電學(xué)方案。這些二極管可以通過(guò)向第一和第二襯底IlAUlB的體材料進(jìn)行ρ摻雜、 向一對(duì)第一襯底區(qū)59A和一對(duì)第二襯底區(qū)59B進(jìn)行η摻雜來(lái)獲得，第一和第二襯底均可以 由硅構(gòu)成。第一襯底區(qū)59Α通過(guò)ρ摻雜第一襯底IlA相互分離，并且每一個(gè)均與第一和第 二接觸區(qū)域20、22之一電連接。第二襯底區(qū)59Β通過(guò)ρ摻雜第二襯底IlB相互分離，并且 每一個(gè)均與第三和第四接觸區(qū)域46、48之一電連接。通常，封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2可以是表面安裝器件(SMD)或倒裝芯片器件。SMD的尺寸 可以是根據(jù)稱作01005、0201、0402、0603和0805的標(biāo)準(zhǔn)尺寸組之一。在第一、第二和第三實(shí)施例中，保護(hù)外殼6可以由環(huán)氧材料構(gòu)成。通常，保護(hù)外殼6 的第一、第二、第三和第四延伸部沈、27、55、57的厚度可以在從1至15微米的范圍內(nèi)。保 護(hù)外殼6，這里是保護(hù)外殼6的第一延伸部沈可以在第一鈍化層12Α和第一外部電極8之 間朝著第一接觸區(qū)域20按照從5到60微米范圍的距離延伸。第一和第二鈍化層12Α、12Β 可以通過(guò)成批次沉積技術(shù)來(lái)沉積，例如化學(xué)氣相沉積，具有從0. 5至1微米的厚度，并且實(shí) 質(zhì)上用氮化硅來(lái)制造。可選地，可以將離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積用作成批沉積技術(shù)。涂覆包 含聚酰亞胺、苯催化丁烯(BCB)或者環(huán)氧基光致抗蝕劑是用于涂覆第一和第二鈍化層12Α、 12Β的替代方式，具有從0. 5至10微米范圍的可能厚度。在成批沉積之后通過(guò)對(duì)第一和第 二鈍化層12Α、12Β的光刻構(gòu)圖和后續(xù)刻蝕，第一鈍化層12Α可以不覆蓋第一和第二接觸區(qū) 域，并且第二鈍化層12Β可以不覆蓋第三和第四接觸區(qū)域。在第一和第二實(shí)施例中，第一和第二外部電極8、10可以由金屬構(gòu)成，例如通過(guò)非 電解沉積涂覆的鎳。第一和第二外部電極8、10的層厚度可以在從5至40微米的范圍內(nèi)， 并且典型地可以是20微米。由鎳構(gòu)成的第一和第二外部電極可以配置有典型地約0. 5微 米厚的薄金涂層?？梢詫X和/或銅用作第一和第二外部電極8、10的材料，例如當(dāng)再分布 層56包括第一和第二外部電極時(shí)。在第三實(shí)施例中，可以通過(guò)已知的成批沉積技術(shù)沉積導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50、再分布層56以 及第一和第二外部電極，例如旋涂和濺射，并且使用已知的光刻構(gòu)圖和刻蝕技術(shù)進(jìn)行構(gòu)圖。 再分布層56可以具有從2至20微米范圍的層厚度。可以由再分布層56包含的隔離層部 分M可以實(shí)質(zhì)上由作為電隔離物的聚酰亞胺構(gòu)成。第一和第二接觸區(qū)域20、22可以由金屬構(gòu)成，并且包括鋁和/或銅。圖5A-D示出了根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2的制造方法的第一實(shí)施例，下文中 稱作第一方法。將針對(duì)第一實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2來(lái)說(shuō)明所述第一方法。然而，也 可以將其用于制造其他的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品。此外，將針對(duì)多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A來(lái)說(shuō)明第 一方法，用于獲得多個(gè)封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2。然而，第一方法也可以用于可能使用單獨(dú)的第一 半導(dǎo)體器件4A獲得單獨(dú)的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2。所述方法包括將第一電子結(jié)構(gòu)沿第一主表面與多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A的第一襯 底IlA集成，所述集成同樣對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是已知的。隨后，第一襯底配置由 第一鈍化層12A，所述第一鈍化層12A實(shí)質(zhì)上覆蓋了所述第一主表面IlA和所述第一電子結(jié) 構(gòu)，并且沒(méi)有覆蓋所述第一和第二接觸區(qū)域。圖5A示出了根據(jù)第一方法將多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A放置到載體60上之后的多 個(gè)第一半導(dǎo)體器件的頂視圖。將多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A放置到一個(gè)相同的載體60上，使 得所述載體60對(duì)于多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A是公共的。例如，可以使用拾取和放置機(jī)械來(lái) 執(zhí)行將多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A放置到載體60上。圖5B示出了沿圖5A的B-B’線的載體 截面圖，在載體上已經(jīng)根據(jù)第一方法放置了多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A。第一方法可以包括沿第二主表面16、第一側(cè)表面18、第一附加側(cè)表面19并且沿一 部分第一鈍化層IlA在多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A周圍模制保護(hù)外殼6。結(jié)果，保護(hù)外殼6沿 沿第二主表面16、第一側(cè)表面18、第一附加側(cè)表面19并且沿一部分第一鈍化層IlA延伸并 且可能對(duì)其覆蓋。因此，將第一襯底IlA嵌入到保護(hù)外殼6中，并且第一主表面14面對(duì)所 述保護(hù)外殼6的第一開(kāi)口。通常，可以通過(guò)在第一半導(dǎo)體器件4A上灌注或者分發(fā)前體材料、同時(shí)前體材料也 位于載體60上、然后對(duì)前體材料固化來(lái)實(shí)現(xiàn)模制。在固化之前，例如可以通過(guò)使用超聲和 /或真空去除不希望的空氣內(nèi)含物。在固化之后，將前體材料轉(zhuǎn)化為共同模制結(jié)構(gòu)6，所述 共同模制結(jié)構(gòu)6形成了多個(gè)第一半導(dǎo)體器件4A的保護(hù)外殼6。例如，固化可以包括使用爐 子或者電烤爐加熱前體材料、或者用紫外輻射照射前體材料。圖5C示出了半導(dǎo)體器件4A和共同模制結(jié)構(gòu)6。在模制之后，獲得了包括多個(gè)第一 半導(dǎo)體器件4A和共同模制結(jié)構(gòu)6的模制晶片62。在圖5D中將進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明模制晶片 62的細(xì)節(jié)64的放大視圖。圖5D示出了模制晶片62的細(xì)節(jié)64的放大視圖，示出了通過(guò)共同模制結(jié)構(gòu)6形成 的第一半導(dǎo)體器件4A和保護(hù)外殼6。在模制和固化之后，保護(hù)外殼6可以覆蓋第二主表面 16、第一側(cè)表面18、第一附加側(cè)表面19和第一鈍化層12A的一部分66。這可以通過(guò)將第一 半導(dǎo)體器件4A放置到具有面對(duì)載體的第一鈍化層12A的載體60上并且部分地填充第一鈍 化層12A和載體60之間的空間實(shí)現(xiàn)，?？梢酝ㄟ^(guò)壓縮前體材料并且使用柔性載體來(lái)實(shí)現(xiàn)部 分填充所述空間，使得通過(guò)前體材料向下填充第一半導(dǎo)體器件來(lái)使得所述空間變得充滿。 通過(guò)這樣填充空間68，可以形成保護(hù)外殼6的第一和第二延伸部沈、27?？蛇x地，所述保護(hù) 外殼6的第一和第二延伸部沈、27也可以按照其他方式形成。圖6示出了在第一實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2中如圖IB所示細(xì)節(jié)70的放大視 圖的截面圖。保護(hù)外殼的第一延伸部26可以典型地具有與第一外部電極8的彎曲界面72， 并且具有與第一鈍化層12A的實(shí)質(zhì)上平坦的界面74。當(dāng)根據(jù)第一方法制造封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2時(shí)，這種形狀可以通過(guò)空間68的填充來(lái)獲得。所述第一方法還可以包括將模制晶片劃分為分離的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的步驟，每一 個(gè)封裝的半導(dǎo)體產(chǎn)品包括多個(gè)第一半導(dǎo)體器件的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件。按照這種方式， 可以獲得分離的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2。通過(guò)使用提供至少0. 5微米表面粗糙度(至多10微米 的側(cè)向距離上測(cè)量的峰峰值)的鋸來(lái)執(zhí)行模制晶片的劃分，從而改善了第一和第二外部電 極8、10與保護(hù)外殼6的粘附性。第一方法還包括針對(duì)多個(gè)封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的每一個(gè)施加第一和第二外部電極8、 10。第一和第二外部電極覆蓋一部分保護(hù)外殼6，并且可以按照分別與第一接觸區(qū)域20和 第二接觸區(qū)域22的直接電接觸的方式施加。在第一方法中，通過(guò)鎳的非電鍍沉積施加第一 和第二外部電極8、10。在本申請(qǐng)的上下文中，術(shù)語(yǔ)“直接電接觸”應(yīng)該理解為外部電極10 和接觸區(qū)域22之間沒(méi)有任何另外延伸的互連的連接。術(shù)語(yǔ)“直接接觸”并不排除在接觸區(qū) 域22的頂部上存在附加的金屬化層和/或粘附層。因此，在根據(jù)本發(fā)明方法的第二實(shí)施例中(在下文中稱作第二方法)，第一和第二 外部電極是再分布層的一部分，并且此外可以包括焊料隆起焊盤以及可能的下隆起焊盤金 屬化層部分。第一和第二方法可以包括通過(guò)使用具有第一厚度的鋸沿第一襯底IlA的第一側(cè) 表面鋸切從而在半導(dǎo)體晶片中產(chǎn)生槽口、并且使用具有第二厚度的鋸沿所述槽口鋸切，將 第一半導(dǎo)體器件4A從半導(dǎo)體晶片上分離。第二厚度小于第一厚度。第一鋸可以達(dá)到第一 襯底IlA總厚度D(圖2)的10%至40%范圍的厚度，而第二鋸可以達(dá)到半導(dǎo)體晶片的總厚 度D。按照這種方式，獲得了具有凹部32的第一側(cè)表面18，所述凹部32具有在第一邊緣四 和第二邊緣34之間延伸的表面。通常，第一和/或第二襯底的厚度D (圖2)可以在從50到300微米的范圍內(nèi)。通 常，凹部32沿與第一主表面平行的方向的深度可以在從2至30微米的范圍內(nèi)。第二實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2也可以按照與本發(fā)明分離的修改狀態(tài)來(lái)應(yīng)用， 其中保護(hù)外殼6沒(méi)有在第一鈍化層12A和第一外部電極8之間朝著第一接觸區(qū)域20延伸 和/或沒(méi)有在第一鈍化層12A和第二外部電極10之間朝著第二接觸區(qū)域22延伸。結(jié)果， 第一鈍化層12A可以實(shí)質(zhì)上擺脫保護(hù)外殼6。這種封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品滿足了以下目的改善 了第一襯底IlA的電隔離，改善了通過(guò)第一層襯底IlA發(fā)生不需要的短路的保護(hù)，可能地與 涂覆故障無(wú)關(guān)。第三實(shí)施例中的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品2也可以按照與本發(fā)明分離的修改狀態(tài)來(lái)應(yīng)用， 其中保護(hù)外殼6沒(méi)有在第一鈍化層12A和第一外部電極8之間朝著第一接觸區(qū)域20延伸 和/或沒(méi)有在第二鈍化層12B和第二外部電極10之間朝著第四接觸區(qū)域48延伸，和/或 沒(méi)有在第一和第二鈍化層12A、12B和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)50之間分別朝著第二和第三接觸區(qū)域22、 46延伸。結(jié)果，第一和/或第二鈍化層可以實(shí)質(zhì)上擺脫保護(hù)外殼6。這種封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品 2滿足了以下目的改善了電隔離，在這種情況下改善了例如在第一和第二襯底IlAUlB之 間的電隔離；改善了對(duì)于第一和第二襯底IlAUlB之間發(fā)生不需要的短路的保護(hù)，可能地 與涂覆故障無(wú)關(guān)。本發(fā)明不局限于這里所公開(kāi)的實(shí)施例，并且在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的范圍之內(nèi)， 可以被所附權(quán)利要求的范圍考慮的各種修改都是可能的。同樣地，所有動(dòng)態(tài)倒置也認(rèn)為是這里公開(kāi)的并且在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。使用像“優(yōu)選地”、“具體地” “更具體地” “典型地” 等等之類的并非意欲限制本發(fā)明。不定冠詞“一個(gè)”并不會(huì)排除多個(gè)。在不脫離權(quán)利要求 范圍的情況下，沒(méi)有特別或者明確描述或說(shuō)明的特征可以附加地包括在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中。 特別地，盡管該申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體襯底和鈍化層之間的界面，并不排除其間可以存 在一個(gè)或多個(gè)層。這種界面可以是作為沉積步驟的結(jié)果而存在的任何界面。此外，盡管通 常無(wú)源分立部件只具有兩個(gè)U型外部電極，每一個(gè)均延伸覆蓋側(cè)表面，這里無(wú)需進(jìn)行限制。 本發(fā)明的封裝器件可以具有多于兩個(gè)外部電極，并且多于一個(gè)單獨(dú)的外部電極可以在具體 的側(cè)表面上延伸。另外，盡管優(yōu)選地是具有U型外部電極的實(shí)施例，本發(fā)明也可以有利地應(yīng) 用于其他輸出封裝。在這種輸出封裝中，外部電極通常存在于與鈍化層相同的一側(cè)。
權(quán)利要求
1.一種封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，包括第一半導(dǎo)體器件和封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)具有保護(hù)外 殼以及第一和第二外部電極，所述第一半導(dǎo)體器件具有第一襯底并且配置有第一鈍化層和 第一電子結(jié)構(gòu)，其中將所述第一襯底嵌入到所述保護(hù)外殼中，并且所述第一襯底具有面對(duì) 所述保護(hù)外殼的第一開(kāi)口的第一主表面，所述第一電子結(jié)構(gòu)沿第一主表面與所述第一襯底 集成并且具有第一和第二接觸區(qū)域，其中所述第一鈍化層實(shí)質(zhì)上覆蓋所述第一主表面和所 述第一電子結(jié)構(gòu)，并且不覆蓋所述第一和第二接觸區(qū)域，其中所述第一外部電極與第一接 觸區(qū)域電連接，并且所述第二外部電極與所述第二接觸區(qū)域電連接，其特征在于所述保護(hù) 外殼在所述第一鈍化層和所述第一外部電極之間朝著所述第一接觸區(qū)域延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述第一外部電極通過(guò)與所述第一接 觸區(qū)域直接接觸與所述第一接觸區(qū)域電連接和/或所述第二外部電極通過(guò)與所述第二接 觸區(qū)域直接接觸與所述第二接觸區(qū)域電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述保護(hù)外殼還在所述第一鈍化 層和所述第二外部電極之間朝著所述第二接觸區(qū)域延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述第一襯底還具有與 所述第一主表面相反的第二主表面以及從所述第一主表面向所述第二主表面延伸的第一 側(cè)表面，其中所述保護(hù)外殼沿所述第二主表面和/或所述第一側(cè)表面延伸，其中所述第一 外部電極覆蓋與所述第一主表面、所述第二主表面和/或所述第一側(cè)表面的至少之一相鄰 的那部分保護(hù)外殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中在與第一側(cè)表面相鄰的 所述第一襯底的主表面中設(shè)置凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述凹部存在于所述第一側(cè)表面 與另外的第二側(cè)表面的交叉處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括 第二半導(dǎo)體器件，所述第二半導(dǎo)體器件具有第二襯底并且配置有第二鈍化層和第二電子結(jié) 構(gòu)，其中所述第二襯底嵌入到所述保護(hù)外殼中并且包括面對(duì)所述保護(hù)外殼的第二開(kāi)口的第 三主表面，所述第二電子結(jié)構(gòu)沿所述第三主表面與所述第二襯底集成并且具有第三和第四 接觸區(qū)域，其中所述第二鈍化層實(shí)質(zhì)上覆蓋了所述第三主表面和所述第二電子結(jié)構(gòu)，并且 不覆蓋所述第三和第四接觸區(qū)域，其中所述第二外部電極與所述第四接觸區(qū)域電連接并且 經(jīng)由所述第四接觸區(qū)域、所述第二電子結(jié)構(gòu)、所述第三接觸區(qū)域和從所述第三接觸區(qū)域到 所述第二接觸區(qū)域的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述第二接觸區(qū)域電連接，其中所述保護(hù)外殼形成了所述 第一襯底和所述第二襯底之間的電隔離結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中隔離層部分在所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述第 一和/或第二鈍化層之間延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述隔離層部分配置用于在實(shí)質(zhì)上所 有的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述第一襯底之間和/或在實(shí)質(zhì)上所有的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述第二襯底之間 延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中通過(guò)所述保護(hù)外殼的延伸部形成 至少一部分所述隔離層，所述保護(hù)外殼的延伸部在所述第一鈍化層和所述導(dǎo)電層之間朝著 所述第二接觸區(qū)域延伸和/或在所述第二鈍化層和所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間朝著所述第三接觸區(qū)域延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述第二外部電極通 過(guò)與所述第四接觸區(qū)域的直接接觸與所述第四接觸區(qū)域電連接，其中所述保護(hù)外殼在所述 第二鈍化層和所述第二外部電極之間朝著所述第四接觸區(qū)域延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中所述第一和/或第二 電子結(jié)構(gòu)包括無(wú)源部件、用于組合無(wú)源功能的結(jié)構(gòu)、以及集成電路結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)。
13.一種電子產(chǎn)品，包括根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品。
14.一種制造封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品的方法，所述封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括第一半導(dǎo)體器件和封 裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)具有保護(hù)外殼以及第一和第二外部電極，所述第一半導(dǎo)體器件包括 具有第一主表面的第一襯底，所述方法包括以下步驟a)將第一電子結(jié)構(gòu)沿第一主表面與所述第一襯底集成，所述第一電子結(jié)構(gòu)具有用于電 接觸所述第一電子結(jié)構(gòu)的第一和第二接觸區(qū)域；b)向第一襯底提供第一鈍化層，所述第一鈍化層實(shí)質(zhì)上覆蓋所述第一主表面和所述第 一電子結(jié)構(gòu)，并且不覆蓋所述第一和第二接觸區(qū)域；c)將所述第一半導(dǎo)體器件放置到載體上；d)在第一半導(dǎo)體器件周圍模制所述保護(hù)外殼，使得將所述第一襯底嵌入到所述保護(hù)外 殼中，所述第一主表面面對(duì)所述保護(hù)外殼的第一開(kāi)口，以及沿所述第一鈍化層的一部分進(jìn) 一步模制所述保護(hù)外殼；以及e)應(yīng)用所述第一和第二外部電極，所述第一外部電極與所述第一接觸區(qū)域相連，所述 第二外部電極與所述第二接觸區(qū)域電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中步驟c)包括將所述第一半導(dǎo)體器件放置到載體 上，所述載體具有面對(duì)所述載體的第一鈍化層；以及步驟d)包括通過(guò)部分地填充所述第一 鈍化層和所述載體之間的空隙，沿所述部分的第一鈍化層在所述第一半導(dǎo)體器件周圍模制 所述保護(hù)外殼。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，包括對(duì)于多個(gè)第一半導(dǎo)體器件執(zhí)行步驟 a) _e)，其中所述載體對(duì)于多個(gè)第一半導(dǎo)體器件是公共的，并且通過(guò)公共模制結(jié)構(gòu)形成多個(gè) 第一半導(dǎo)體器件的保護(hù)外殼，其中在步驟a)_d)之后獲得模制的晶片，并且可能在步驟e) 之后獲得包括多個(gè)第一半導(dǎo)體器件和公共模制結(jié)構(gòu)的模制晶片，所述方法包括以下步驟f)將所述模制的晶片劃分為分離的封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品，每一個(gè)封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品包括所述 多個(gè)第一半導(dǎo)體器件的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括通過(guò)使用具有第一厚度 的鋸來(lái)鋸切在所述半導(dǎo)體晶片中產(chǎn)生槽口以及使用具有小于所述第一厚度的第二厚度的 鋸沿所述槽口鋸切，將所述第一半導(dǎo)體器件從半導(dǎo)體晶片分離，從而獲得與所述第一側(cè)表 面相鄰的凹部。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的方法，步驟e)包括應(yīng)用所述第一外部電極 與所述第一接觸區(qū)域直接電接觸和/或應(yīng)用所述第二外部電極與所述第二接觸區(qū)域直接 電接觸。
全文摘要
封裝半導(dǎo)體產(chǎn)品(2)包括第一半導(dǎo)體器件(4A)和封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)具有保護(hù)外殼(6)以及第一和第二外部電極(8，10)。所述第一半導(dǎo)體器件(4A)具有第一襯底(11A)并且配置有第一鈍化層(12A)和第一電子結(jié)構(gòu)。所述第一襯底具有第一主表面(14)。所述第一襯底(11A)嵌入到保護(hù)外殼(6)中，并且所述第一主表面(14)面對(duì)所述保護(hù)外殼(6)的第一開(kāi)口(23)。第一電子結(jié)構(gòu)具有用于電接觸第一電子結(jié)構(gòu)的第一和第二接觸區(qū)域(20、22)。所述鈍化層(12A)實(shí)質(zhì)上覆蓋了所述第一主表面(14)和所述第一電子結(jié)構(gòu)。所述保護(hù)外殼(6)在所述第一鈍化層(12A)和所述第一外部電極(8)之間朝著所述第一接觸區(qū)域(20)延伸。
文檔編號(hào)H01L23/31GK102077341SQ200980124216
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者埃里克·皮雷爾茲, 斯蒂芬·貝蘭格, 杰恩-馬克·閆歐, 邁克爾·鮑米爾 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司