具有互鎖連接的半導(dǎo)體模塊的制作方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體封裝件，包括：具有相對的第一和第二主表面以及介于第一和第二主表面之間的側(cè)面的支撐基板，半導(dǎo)體裸片，其被附接到支撐基板的主表面中的一個(gè)主表面，以及封裝材料，其至少部分地覆蓋支撐基板和半導(dǎo)體裸片。突出部從支撐基板的側(cè)面向外延伸并終止在封裝材料中。突出部形成與封裝材料的互鎖連接。互鎖的連接增加了介于封裝材料與具有突出部的支撐基板的側(cè)面之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
【專利說明】具有互鎖連接的半導(dǎo)體模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體模塊，特別是具有不同的熱膨脹系數(shù)的部件的半導(dǎo)體模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體封裝件包括各種部件，諸如半導(dǎo)體裸片(芯片)、用于裸片的支撐基板、弓丨線、電氣連接、散熱片等。這些部件通常被模塑化合物所覆蓋。半導(dǎo)體封裝被額定為一定的溫度范圍，在溫度范圍的極限處可能在模塑化合物與一個(gè)或多個(gè)封裝件部件之間發(fā)生分層。分層的發(fā)生是由于在不同的材料的熱膨脹系數(shù)的差異。例如，包括在封裝件中用于支撐裸片或散熱片的銅塊比起周圍的模塑化合物而言具有較高的CTE (熱膨脹系數(shù))。重復(fù)循環(huán)溫度降低到大約_40°C導(dǎo)致模塑化合物從銅塊沿著模塑化合物與銅塊之間的界面開始分離。由分離造成的模塑化合物與銅塊之間的間隙提供了對于濕度和其它污染物到達(dá)該半導(dǎo)體裸片和其它包括在該封裝件中的敏感部件的開放通路，導(dǎo)致災(zāi)難性的故障。模塑化合物的分離通常通過粗糙化由模塑化合物圍繞的部件表面或使用粘合促進(jìn)劑而解決。這些和其它常規(guī)的解決方案增加了封裝件的成本，并且證明增加封裝件的操作溫度范圍特別是對較低溫度以一有意義的量是無效的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)半導(dǎo)體封裝件的一個(gè)實(shí)施例，該封裝件包括支持基板，該支撐基板具有相對的第一和第二主表面以及介于第一和第二主表面之間的側(cè)面，被附接到支撐基板的主表面中的一個(gè)的半導(dǎo)體裸片，以及至少部分地覆蓋支撐基板和半導(dǎo)體裸片的封裝材料。突出部從支撐基板的側(cè)面向外延伸并終止在封裝材料中。突出部形成與封裝材料的互鎖連接?；ユi的連接增加了介于封裝材料與具有突出部的支撐基板的側(cè)面之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
[0004]根據(jù)制造半導(dǎo)體封裝件的方法的一個(gè)實(shí)施例，該方法包括:提供具有相對的第一和第二主表面以及介于第一和第二主表面之間的側(cè)面的支撐基板；形成從支撐基板的側(cè)面向外延伸的突出部；將半導(dǎo)體裸片附接到支撐基板的主表面中的一個(gè)主表面；并且利用封裝至少部分地覆蓋支撐基板和半導(dǎo)體裸片，使得突出部終止在封裝材料中，并形成與封裝材料的互鎖連接。互鎖的連接增加了介于封裝材料與具有突出部的支撐基板的側(cè)面之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
[0005]根據(jù)半導(dǎo)體封裝件的另一實(shí)施例，該封裝件包括具有相對的第一和第二主表面以及介于第一和第二主表面之間的側(cè)面的塊以及至少部分地覆蓋該塊的封裝材料。突出部從該塊的側(cè)面向外延伸，并終止在封裝材料中。突出部的第一側(cè)面相對于該塊的側(cè)面具有負(fù)斜率并且突出部的第二側(cè)面相對于該塊的側(cè)面具有正斜率。突出部形成與封裝材料的互鎖連接。互鎖的連接增加了介于封裝材料與具有突出部的塊的側(cè)面之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
[0006]根據(jù)設(shè)計(jì)半導(dǎo)體封裝件的方法的一個(gè)實(shí)施例，該半導(dǎo)體封裝件包括塊和至少部分地覆蓋該塊的封裝材料，該方法包括:仿真沿著塊與封裝材料之間的界面的分層，該仿真識(shí)別其中封裝材料預(yù)期首先在低于0°c的溫度從塊中分離的界面的位置；增加突出部到封裝件設(shè)計(jì)，該突出部在封裝材料預(yù)期首先從塊分離的界面的位置從塊向外延伸?；ユi連接被設(shè)計(jì)為增加介于封裝材料與具有突出部的塊的側(cè)面之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
[0007]本領(lǐng)域技術(shù)人員將通過閱讀以下的詳細(xì)描述以及觀看附圖認(rèn)識(shí)到附加特征和優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖中的元件不一定相對于彼此按比例繪制。相同的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的相似部分。示出的各種實(shí)施例的特征可以被結(jié)合，除非它們互相排斥。實(shí)施例被描繪在附圖中并詳述在下面的描述中。
[0009]圖1圖示了具有互鎖連接的半導(dǎo)體封裝件的實(shí)施例的局部側(cè)透視圖。
[0010]圖2圖示了圖1的半導(dǎo)體封裝件的局部頂視圖。
[0011]圖3圖示了設(shè)計(jì)具有互鎖連接的半導(dǎo)體封裝件的方法的實(shí)施例的示意圖。
[0012]圖4圖示了由圖3的封裝件設(shè)計(jì)方法評(píng)估分層的封裝件內(nèi)的各種界面的局部視圖。
[0013]圖5A至5C圖示了在不同溫度下在常規(guī)的半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的各種界面的最大剛度降低輪廓。
[0014]圖6圖示了對于圖5A至5C的常規(guī)的半導(dǎo)體封裝件在添加沿著包括在封裝件中的基板的側(cè)面的突出部之后的最大剛度降低輪廓。
[0015]圖7圖示了對于圖6的半導(dǎo)體封裝件在更低的溫度下的最大剛度降低輪廓。
[0016]圖8圖示了對于圖6和圖7的半導(dǎo)體封裝件在添加沿著封裝件基板的側(cè)面的另外的突出部之后的最大剛度降低輪廓。
[0017]圖9圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的多個(gè)突出部的塊的實(shí)施例的局部截面圖。
[0018]圖10圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的多個(gè)突出部的塊的另一實(shí)施例的局部截面圖。
[0019]圖11圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的多個(gè)突出部的塊的又一實(shí)施例的局部截面圖。
[0020]圖12圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的多個(gè)突出部的塊的再一個(gè)實(shí)施例的局部截面圖。
[0021]圖13圖示了制造具有互鎖連接的半導(dǎo)體封裝件的方法的實(shí)施例的示意圖。
[0022]圖14圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的開口的塊的實(shí)施例的局部截面圖。
[0023]圖15圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的開口的塊的另一實(shí)施例的局部截面圖。
[0024]圖16圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的開口的塊的又一實(shí)施例的局部截面圖。
[0025]圖17圖示了具有形成在半導(dǎo)體封裝件內(nèi)的互鎖連接的凹陷區(qū)域的塊的實(shí)施例的局部截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本文所描述的實(shí)施例提供了包括在半導(dǎo)體封裝中的一個(gè)或多個(gè)塊與至少部分地覆蓋該塊的封裝材料之間的互鎖連接。每個(gè)互鎖連接利用在互鎖連接的區(qū)域中的封裝材料增加了界面的抗拉強(qiáng)度，使得封裝材料更難以從具有互鎖連接的塊分開或拉開(即分層)?；ユi連接可以策略性地設(shè)置于封裝內(nèi)的分層薄弱點(diǎn)，從而允許封裝在較寬的溫度范圍內(nèi)操作而不會(huì)產(chǎn)生分層式故障。
[0027]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圖1圖示了半導(dǎo)體封裝件100的一部分的側(cè)面透視圖并且圖2圖示了封裝件100的相應(yīng)的俯視圖。封裝件100包括支撐基板102，其具有相對的第一和第二主表面104、106和介于第一和第二主表面104、106之間的側(cè)面108。半導(dǎo)體裸片110通過諸如焊錫的接合層112被附接到支撐基板102的主表面104、106中的一個(gè)。接合層112可以是單層或包括多個(gè)子層。支撐基板102可以是金屬塊，諸如銅塊、間隔件、具有金屬化側(cè)面的陶瓷、引線框架的裸片焊盤等。任何類型的半導(dǎo)體裸片110可被連接到諸如晶體管裸片、二極管裸片、無源裸片等的支撐基板102。裸片110可以以任何類型的半導(dǎo)體技術(shù)制作，諸如S1、SiC、GaAs、GaN等。多于一個(gè)的裸片110可被附接到支撐基板102。在每種情況下，封裝材料114至少部分地覆蓋支撐基板102和半導(dǎo)體裸片110?？梢圆捎萌魏魏线m的封裝材料114，諸如環(huán)氧樹脂、模塑化合物等。
[0028]突出部116從支撐基板102的側(cè)面108向外延伸，并終止于封裝材料114中。在圖1和圖2中所示的實(shí)施例中，支撐基板102的底表面106的至少部分被暴露，即不被封裝材料114所覆蓋，以提供外部電連接和/或散熱。突出部116的的部分或全部底表面也可被封裝材料114所覆蓋。
[0029]無論哪種情況，突出部116形成與封裝材料114的互鎖連接，即突出部116被封裝材料114鎖定在一起，或與封裝材料114互連，例如在固化模塑化合物封裝材料114后?；ユi連接增加了封裝材料114與具有突出部115的支撐基板102的側(cè)面108之間的界面的抗拉強(qiáng)度，使封裝材料114更難以從在封裝件100的該區(qū)域中的支撐基板102分層。突出部116可在與支撐基板102的同一平面上從支撐基板102的側(cè)面108向外延伸，如圖1所示。可替代地，突出部116可以在不同的平面上延伸，即與其中支撐基板102延伸的平面相交。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐基板102是金屬塊并且突出部116是金屬塊的單一連續(xù)的部分。
[0030]廣泛地，突出部116可以是支撐基板102的單一連續(xù)部分或通過例如焊接、釬焊、膠合等附連到基板102。多于一個(gè)突出部116可以設(shè)置在支撐基板102的相同或不同的側(cè)面108。封裝件100還包括引線118，其突出穿過封裝材料114以提供針對封裝件100的外部電連接。一個(gè)或多個(gè)引線118還可以在引線118的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面120處具有突出部116，其被設(shè)計(jì)為形成與周圍的封裝材料114的互鎖連接。突出部116在封裝件100內(nèi)的布置可以在封裝件設(shè)計(jì)過程期間確定。
[0031]圖3圖示了設(shè)計(jì)半導(dǎo)體封裝件的方法的流程圖，該半導(dǎo)體封裝件包括諸如圖1和圖2中所示的支撐基板102的塊和至少部分地覆蓋該塊的封裝材料。該方法包括仿真沿塊與封裝材料(塊200)之間的界面的分層。
[0032]作為仿真過程的一部分，各種制造和使用的假設(shè)是由仿真模型進(jìn)行處理的，諸如材料沉積和固化溫度，規(guī)定的最高和最低使用溫度，載荷條件諸如正常負(fù)荷和剪切負(fù)荷，表面能量，斷裂韌性等等。仿真模型基于輸入到模型的各種假設(shè)確定諸如熱循環(huán)環(huán)境(衰變函數(shù))或針對設(shè)計(jì)中的封裝件的線性化冷卻函數(shù)之類的函數(shù)。設(shè)計(jì)中的封裝件的特性然后根據(jù)由仿真模型構(gòu)建的函數(shù)來建模。仿真模型識(shí)別其中封裝材料預(yù)期首先在低于0°c的溫度從該塊中分離的界面的位置(方框200的結(jié)果)。該位置在本文中也被稱為分層起始區(qū)。
[0033]該方法進(jìn)一步包括增加突出部到封裝件設(shè)計(jì)，其在封裝材料預(yù)期首先從該塊分離的界面的位置從該塊向外延伸(方框210)。取決于由仿真模型所識(shí)別的分層起始區(qū)的數(shù)量和嚴(yán)重性，可以添加多于一個(gè)突出部到設(shè)計(jì)。每個(gè)突出部被設(shè)計(jì)成形成與周圍的封裝材料的互鎖連接，其提高介于封裝材料與塊具有突出部的側(cè)面之間的界面的拉伸強(qiáng)度。
[0034]圖4圖示了根據(jù)圖3的方法設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體封裝件100的一部分。在圖4中，示出了所考慮的界面。對在介于封裝材料114與半導(dǎo)體裸片110之間的界面300處，在介于封裝材料114與裸片接合層112之間的界面302處，以及在介于封裝材料114與裸片支撐基板102的側(cè)面108之間的界面304處的分層進(jìn)行了研究。對于典型的模塑化合物和典型的金屬塊，諸如散熱器、裸片支撐基板、引線等，對于在約_40°C下的低溫的分層熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配可能是顯著的。例如，銅金屬塊具有約16-18的CTE并且典型的模塑化合物具有約9-12的CTE。在大約_40°C的溫度，顯著的分層可沿著這些界面開始產(chǎn)生。在甚至更低的溫度下，分層惡化并導(dǎo)致開放間隙，該間隙提供了對于濕度和其它污染物到達(dá)諸如裸片110和互連(未示出)之類的封裝件100的關(guān)鍵部件的通路，這可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的故障。
[0035]圖5A至5C圖示了對于降低的更低的溫度在封裝材料(為便于說明，未在圖5A至5C中示出)與常規(guī)的封裝的裸片110’、支撐基板和接合層112’之間的界面處的標(biāo)量剛度降低。圖5A示出了在-45.1°C在裸片的下角的最大的剛度降低的區(qū)域以及沿著支撐基板的側(cè)面的較少的剛度降低的區(qū)域。關(guān)注的剛度降低區(qū)域在圖5A至5C中以梯度圖示，其中較深色/更密集的梯度對應(yīng)于較大的剛度降低并且更輕/密度較低的梯度對應(yīng)較低的剛度降低。因?yàn)閯傂越档?，界面與封裝材料的完整性降低并且分層可能發(fā)生。圖5B示出了隨著溫度降低至-47.39°C沿著支撐基板的側(cè)面的剛度的進(jìn)一步降低。圖5C表示微小的溫度降低到-47.4°C，這會(huì)導(dǎo)致最大的剛度降低的區(qū)域從裸片的下角轉(zhuǎn)移到沿著支撐基板的側(cè)面。隨著封裝材料從支撐基板的側(cè)面分離或拉離，支撐基板與封裝材料之間的界面在封裝件的該區(qū)域變得妥協(xié)。
[0036]圖6顯示了在通過本文所描述的包括沿著支撐基板102’的側(cè)面在最大剛度降低的區(qū)域處放置的突出部116的封裝件設(shè)計(jì)方法的修改之后，在-47.4°C的如圖5C所示的相同的封裝的裸片110’、支撐基板102’和接合層112’(即在沿著對于常規(guī)封裝的支撐基板的側(cè)面失效的界面處的臨界溫度)。即，仿真模型將突出部116置于支撐基板102’與封裝材料之間的界面處，在該處界面預(yù)期首先會(huì)失效。如圖6所示，在這個(gè)封裝的以前的問題區(qū)域中，分層不再預(yù)期發(fā)生在-47.4°C。仿真結(jié)果示出該界面區(qū)域即使在更低的溫度也保持可
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[0037]圖7示出了圖6的封裝的裸片110’、支撐基板102’和接合層112’以及一個(gè)附加的突出部116，并且在-56.15°C。在封裝材料與從支撐基板102’的側(cè)面延伸的突出部116之間的界面在此溫度下保持完好。然而，最大的剛度降低的區(qū)域從裸片的下角轉(zhuǎn)移到沿著具有突出部116的支撐基板102’的同一側(cè)的另一區(qū)域。仿真模型可以再次修改封裝設(shè)計(jì)以包括放置在預(yù)期分層的該新的區(qū)域的另一個(gè)突出部116。
[0038]圖8示出了圖7的封裝的裸片110’、支撐基板102’和接合層112’以及沿支撐基板102’的相同側(cè)面如第一突出部116 —樣策略性地布置的附加的突出部116，以避免封裝材料從支撐基板102’的該側(cè)面的顯著分層。圖8圖示了在-65°C的仿真結(jié)果。廣泛地，本文所描述的仿真方法可以識(shí)別沿著包括在半導(dǎo)體封裝件中的任何塊的各個(gè)位置，并布置形成與封裝材料的互鎖連接的突出部，以增加介于封裝件的封裝材料與封裝件的塊之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
[0039]圖9圖示了包括在半導(dǎo)體封裝件中的塊400的另一個(gè)實(shí)施例的局部截面圖。塊400可以是金屬塊，諸如銅塊、間隔件、具有金屬化側(cè)面的陶瓷，引線框架的裸片焊盤等。塊400具有第一主表面402和相對的第二表面，以及介于第一主表面與第二主表面之間的側(cè)面404，該第二表面在圖9的視圖以外。封裝材料114至少部分地覆蓋塊400。多個(gè)突起部116從塊400的側(cè)面404向外延伸，并終止于封裝材料114。
[0040]在塊400作為電引線的情況下，引線400可以突出到該封裝材料114以外，以提供用于封裝的外部電連接。在該情況下，引線400具有被圖9中所示的封裝材料114覆蓋的第一部分，以及不被封裝材料114覆蓋的第二部分(在圖9的視圖以外)。突出部116從被封裝材料114覆蓋的引線400的部分延伸。
[0041]在圖9所示的實(shí)施例中，每個(gè)突出部116的第一側(cè)面406相對于具有突出部116的塊400的側(cè)面404具有負(fù)斜率(Si)。突出部116的第二側(cè)面408相對于塊400的相同側(cè)面404具有正斜率(s2)。這是每個(gè)突出部116的第一和第二側(cè)406、408從塊400的側(cè)面404以小于90°的角度(Θ 1、Θ 2)向外延伸。突出部116的一個(gè)或多個(gè)可以具有圓形的遠(yuǎn)端。每個(gè)突出部116形成與封裝材料114的互鎖連接，這增加了封裝材料114與具有突起116的塊400的側(cè)面404之間的界面的抗拉強(qiáng)度。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，封裝材料114與每個(gè)突出部116之間的互鎖連接是燕尾接頭(dovetail joint)。根據(jù)本實(shí)施方式,突出部116形成燕尾接頭的凸榫并且封裝材料114與突出部116相鄰的區(qū)域形成燕尾接頭的榫眼。例如，每個(gè)突出部116可以從塊400的側(cè)面404向外張開，如圖9所示，并且被封裝材料114包圍以形成突出部116與封裝材料114之間的互鎖接頭。突出部116可以具有相同或不同的尺寸，諸如彎曲的半徑(R)、寬度(W)和間距(SP)。突出部116可以被均勻地或者非均勻地沿塊400的側(cè)面404間隔開。
[0043]圖10圖示了包括在半導(dǎo)體封裝件中的塊500的另一實(shí)施例。在圖10中所示的實(shí)施例類似于圖9中所示的實(shí)施例，然而突出部116具有平面或平坦的遠(yuǎn)端502而不是圓形的遠(yuǎn)端。
[0044]圖11圖示了包括在半導(dǎo)體封裝件中的塊600的另一實(shí)施例。在圖11中所示的實(shí)施例類似于在圖9中所示的實(shí)施例，然而突部116是L形的。
[0045]圖12圖示了包括在半導(dǎo)體封裝件中的塊700的又一實(shí)施例。在圖12中所示的實(shí)施例類似于在圖11中所示的實(shí)施例，然而突出部116是T形而不是L形。
[0046]圖13圖示了制造半導(dǎo)體封裝件的方法的實(shí)施例的流程圖。該方法包括:提供具有相對的第一和第二主表面的支撐基板和介于第一和第二主表面(方框800)之間的側(cè)面；形成從支承基板的側(cè)面向外延伸的突出部(方框810);將半導(dǎo)體裸片附接到支撐基板的主表面之一(方框820);并且利用封裝至少部分地覆蓋支撐基板和半導(dǎo)體基板以使得突出部終止于封裝材料并形成與封裝材料的互鎖連接，其增加了封裝材料與具有突出部的支撐基板的側(cè)面之間的界面的抗拉強(qiáng)度(方框830)。突出部可以通過化學(xué)蝕刻或支撐基板的沖壓而形成，例如使得如本文前面所述突出部的第一側(cè)面具有負(fù)斜率并且突出部的第二側(cè)面具有正斜率。在實(shí)踐中沖壓和蝕刻均產(chǎn)生具有一定半徑的邊緣，考慮到金屬引線框架的厚度，對于蝕刻半徑是最小的。
[0047]上面描述的實(shí)施例提供了沿著包括在半導(dǎo)體封裝件中的塊的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面的(多個(gè))突出部以形成塊與至少部分地覆蓋該塊的封裝材料之間的互鎖連接?？商娲鼗蛄硗獾?，可以提供其它表面特征以形成或加強(qiáng)互鎖連接。
[0048]圖14圖示了包括在半導(dǎo)體封裝件中的塊900的另一實(shí)施例的局部截面圖。塊900可以是金屬塊，諸如銅塊、間隔件、具有金屬化側(cè)面的陶瓷、引線框架的裸片焊盤等。塊900具有第一主表面902和相對的第二表面，以及介于第一和第二主表面之間的側(cè)面904,該第二表面在圖14的視圖以外。封裝材料114至少部分地覆蓋塊900。多個(gè)開口 906穿過塊900從一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面。封裝材料114填充開口 906，形成該塊900與封裝材料114之間的互鎖連接。
[0049]圖15圖示了塊900的另一實(shí)施例。在圖15中所示的實(shí)施例類似于在圖14中所示的實(shí)施例，然而開口 906中的至少一個(gè)具有橢圓形狀而不是圓形形狀。
[0050]圖16圖示了塊900的又一實(shí)施例。在圖16中所示的實(shí)施例類似于在圖15中所示的實(shí)施例，然而所有的開口 906具有橢圓形而不是圓形。開口 906中的一個(gè)、一些或所有可以具有其它形狀，諸如正方形、矩形、三角形、梯形等。
[0051]圖17圖示了塊900的另一實(shí)施例。在圖17中所示的實(shí)施例類似于在圖16中所示的實(shí)施例，然而塊900的主表面的一個(gè)或兩個(gè)具有凹陷區(qū)域908，而不是或附加于開口 906。該凹陷區(qū)域908并不完全穿過塊900從一個(gè)主表面延伸至另一主表面，如圖17中的陰影區(qū)域所指示的。封裝材料114填充凹槽區(qū)域908，形成塊900與封裝材料114之間的互鎖連接。凹陷區(qū)域908可以具有任何合適的形狀，諸如圓形、橢圓形、正方形、矩形、三角形、梯形坐寸ο
[0052]空間相對術(shù)語，諸如“下”、“以下”、“下方”、“上”、“以上”等被用于便于說明，以解釋元件相對的第二元件的定位。這些術(shù)語旨在涵蓋器件的不同取向，除了那些在附圖中描繪的不同定向以外。此外，諸如“第一”、“第二”等術(shù)語也可以用來描述各種元件、區(qū)域、部分等，并且也并非意在限制。相同的術(shù)語在說明書中指代相同的元件。
[0053]如本文所用，術(shù)語“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是開放式術(shù)語，表明所陳述的元件或特征的存在，但并不排除其它要素或特征。冠詞“一”、“一個(gè)”和“該”意在包括復(fù)數(shù)以及單數(shù)，除非上下文另有明確說明。
[0054]認(rèn)識(shí)到變化和應(yīng)用的以上范圍，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不受上述說明的限制，也不受附圖的限制。相反，本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求及其法律等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體封裝件，包括: 支撐基板，具有相對的第一主表面和第二主表面以及介于所述第一主表面與所述第二主表面之間的側(cè)面； 半導(dǎo)體裸片，被附接到所述支撐基板的所述主表面中的一個(gè)主表面； 封裝材料，至少部分地覆蓋所述支撐基板和所述半導(dǎo)體裸片；以及 突出部，從所述支撐基板的側(cè)面向外延伸并終止在所述封裝材料中，所述突出部形成與所述封裝材料的互鎖連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述突出部的第一側(cè)面相對于所述支撐基板的所述側(cè)面具有負(fù)斜率并且所述突出部的第二側(cè)面相對于所述支撐基板的所述側(cè)面具有正斜率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述突出部在與所述支撐基板相同的平面上從所述支撐基板的所述側(cè)面向外延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述突出部具有圓形的遠(yuǎn)端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述突出部與所述封裝材料之間的所述互鎖連接是燕尾接頭，使得所述突出部形成所述燕尾接頭的凸榫并且所述封裝材料與所述突出部相鄰的區(qū)域形成所述燕尾接頭的榫眼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述支撐基板是金屬塊并且所述突出部是所述金屬塊的單一連續(xù)的部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，進(jìn)一步包括從所述支撐基板的側(cè)面向外延伸并終止在所述封裝材料中的多個(gè)隔開的突出部，所述多個(gè)突出部形成與所述封裝材料的所述互鎖連接。
8.—種制造半導(dǎo)體封裝件的方法，所述方法包括: 提供支撐基板，所述支撐基板具有相對的第一主表面和第二主表面以及介于所述第一主表面和所述第二主表面之間的側(cè)面； 形成從所述支撐基板的側(cè)面向外延伸的突出部； 將半導(dǎo)體裸片附接到所述支撐基板的所述主表面中的一個(gè)主表面；并且 利用封裝至少部分地覆蓋所述支撐基板和所述半導(dǎo)體裸片，使得所述突出部終止在所述封裝材料中并形成與所述封裝材料的互鎖連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述突出部通過所述支撐基板的化學(xué)蝕刻而形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述突出部通過沖壓所述支撐基板而形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述突出部被形成為使得所述突出部的第一側(cè)面相對于所述支撐基板的所述側(cè)面具有負(fù)斜率并且所述突出部的第二側(cè)面相對于所述支撐基板的所述側(cè)面具有正斜率。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述突出部被形成為使得所述突出部的側(cè)面從所述支撐基板的所述側(cè)面以小于90°的角度向外延伸。
13.一種半導(dǎo)體封裝件，包括: 塊，具有相對的第一主表面和第二主表面以及在所述第一主表面和所述第二主表面之間的側(cè)面； 封裝材料，至少部分地覆蓋所述塊；以及 突出部，從所述塊的側(cè)面向外延伸并終止在所述封裝材料中，所述突出部的第一側(cè)面相對于所述塊的所述側(cè)面具有負(fù)斜率并且所述突出部的第二側(cè)面相對于所述塊的所述側(cè)面具有正斜率， 其中所述突出部形成與所述封裝材料的互鎖連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述突出部在與所述塊相同的平面上從所述塊的所述側(cè)面向外延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述突出部具有圓形的遠(yuǎn)端。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，其中介于所述突出部與所述封裝材料之間的互鎖連接是燕尾接頭，使得所述突出部形成所述燕尾接頭的凸榫并且所述封裝材料與所述突出部相鄰的區(qū)域形成所述燕尾接頭的榫眼。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述塊是支撐基板并且所述半導(dǎo)體封裝件進(jìn)一步包括半導(dǎo)體裸片，所述半導(dǎo)體裸片被附接到所述支撐基板的所述主表面中的一個(gè)主表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述塊是陶瓷基板。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，其中所述塊是電引線，所述電引線具有被所述封裝材料覆蓋的第一部分以及不被所述封裝材料覆蓋的第二部分，并且其中所述突出部從所述引線被所述封裝材料覆蓋的所述部分延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝件，進(jìn)一步包括從所述支撐襯板的側(cè)面向外延伸并終止在所述封裝材料中的多個(gè)隔開的突出部，所述多個(gè)突出部形成與所述封裝材料的所述互鎖連接。
21.一種設(shè)計(jì)半導(dǎo)體封裝件的方法，所述半導(dǎo)體封裝件包括塊和至少部分地覆蓋所述塊的封裝材料，所述方法包括: 仿真沿著介于所述塊與所述封裝材料之間的界面的分層，所述仿真識(shí)別其中所述封裝材料預(yù)期首先在低于0°C的溫度從所述塊分離的所述界面的位置； 增加突出部到所述封裝件設(shè)計(jì)，所述突出部在所述封裝材料預(yù)期首先從所述塊分離的所述界面的位置從所述塊向外延伸。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK104282635SQ201410326572
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】G·邁耶-伯格, R·普法爾, M·戈羅爾, R·杜德克 申請人:英飛凌科技股份有限公司