各種實(shí)施例總體上涉及電子部件、用于制造具有包封材料的部件的裝置以及制造電子部件的方法。

背景技術(shù)：

用于電子芯片的諸如模制結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)封裝體已經(jīng)進(jìn)化至封裝體不再顯著妨礙電子芯片的性能的水平。這種電子芯片可安裝在引線框架之上，電子芯片的相反的主表面可通過焊線連接至引線框架。這種傳統(tǒng)的電子芯片可能遭受其在封裝體內(nèi)的熱絕緣。

對于某些應(yīng)用，形成了具有用于提供兩種不同性質(zhì)(諸如可壓縮性、柔軟性、堅(jiān)固性、機(jī)械解耦、磁性、顏色等等)的兩種不同包封材料的封裝體。確保不同包封材料之間的可靠連接可能是個(gè)挑戰(zhàn)。

因此，仍然有在可靠性上改進(jìn)電子部件的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

可能存在提供制造具有簡單的加工結(jié)構(gòu)和高可靠性的電子器件的可能性的需要。

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種電子部件(例如半導(dǎo)體封裝體)，其包括：導(dǎo)電載體(例如引線框架)；在所述載體之上的電子芯片(例如半導(dǎo)體芯片)；包封材料(例如模制化合物)，所述包封材料包封所述載體和所述電子芯片中的至少一個(gè)的至少一部分；以及覆蓋所述包封材料的表面部分的功能結(jié)構(gòu)(例如包括導(dǎo)熱性、電隔離、透光性、磁性、應(yīng)力解耦、著色等方面的功能化)，其中，所述包封材料的被覆蓋的表面部分中的至少一部分在空間上被選擇性地粗糙化。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供了一種制造電子部件的方法，其中，所述方法包括：將電子芯片安裝在導(dǎo)電載體之上；用包封材料包封載體和電子芯片中的至少一個(gè)的至少一部分；空間上選擇性地粗糙化包封材料的表面部分，從而形成空間上選擇性地粗糙化的表面；以及用功能結(jié)構(gòu)覆蓋包封材料的粗糙化的表面的至少一部分。

根據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種電子部件，所述電子部件包括電子芯片、包封材料(例如模制化合物)和覆蓋包封材料的表面部分的功能結(jié)構(gòu)(例如，另外的模制化合物、熱接合材料、箔、印刷材料)，其中，包封材料的被覆蓋的表面部分中的至少一部分被選擇性地粗糙化，電子芯片至少部分地被包封材料和功能結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)包封。

根據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種制造部件(特別是電子部件)的方法，其中，所述方法包括：形成包封材料(特別是模制化合物)；以及用功能結(jié)構(gòu)(特別是熱接合材料)覆蓋包封材料的表面部分，其中，僅僅或僅有包封材料的被覆蓋的表面部分中的子部分被選擇性地并局部地粗糙化(其中，可選地，電子芯片至少部分地被包封材料和功能結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)包封)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種用于制造電子部件的裝置，所述電子部件具有包封材料，所述包封材料具有空間上選擇性地粗糙化的表面，其中，所述裝置包括具有被配置用于形成包封材料的容納空間的包封工具，其中，所述包封工具具有相對于包封材料的待形成的所述粗糙化的表面互補(bǔ)的粗糙化的表面，所述互補(bǔ)的粗糙化的表面定界所述容納空間的一部分，使得當(dāng)在容納空間中填充包封材料的預(yù)成型體(例如，以粘質(zhì)的、液體的或顆粒狀的形式)并固結(jié)(或固化)時(shí)，包封材料在相應(yīng)于互補(bǔ)的粗糙化的表面的區(qū)域中形成有粗糙化的表面。

一個(gè)示例性實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)是：包封材料與在包封材料之上形成的功能結(jié)構(gòu)之間的機(jī)械耦合的可靠性可通過粗糙化包封材料的連接表面的至少一部分而被顯著提高，功能結(jié)構(gòu)應(yīng)以防止層離的方式連接至所述包封材料。粗糙化包封材料的連接表面增加了相互的連接表面面積并且還提供附加的夾持，使得包封材料與功能結(jié)構(gòu)之間抓緊作用可進(jìn)一步抑制應(yīng)力下層離的趨勢。這使得能夠整體上增加電子部件的可靠性。因此，可確保的是，可長期可靠地保持在電子部件的功能性的框架中由功能結(jié)構(gòu)提供的功能，而沒有包封材料與功能結(jié)構(gòu)之間的粘附失效的風(fēng)險(xiǎn)。粘附對于在電子部件的壽命期間足夠可靠地維持器件功能是重要的(例如，粘附對于確保在封裝體的壽命期間足夠的電隔離是重要的)。局部較高的粗糙度也可增加隔離路徑的長度。

描述另外的示例性實(shí)施例

下文中，將解釋電子部件、裝置和方法的進(jìn)一步的示例性實(shí)施例。

在本申請的上下文中，術(shù)語“粗糙度”或“表面粗糙度”可特別地代表這樣一種參數(shù)：所述參數(shù)表示或量化實(shí)際表面在其法向矢量的方向上與其理想平坦的或平面形狀的結(jié)構(gòu)偏差。如果這些偏差較大，那么表面就較粗糙，如果它們較小，那么表面就較光滑。如果這些偏差通過某種處理被特別地增大，那么表面就被粗糙化。表面的“粗糙度”可被定義為并可被測量為中心線平均高度(ra)，所述中心線平均高度(ra)是輪廓離中心線的所有距離的算術(shù)平均值(例如，可根據(jù)din4768進(jìn)行所述測量)?？苫谥行木€平均高度(ra)比較粗糙化的表面相對于周圍非粗糙化的表面的粗糙度。在微觀水平上，粗糙化的表面可具有由微凹痕隔開的微突起。所提到的突起可具有凸形、凹形或其混合，這與用于產(chǎn)生粗糙化的表面的粗糙化工序有關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料的粗糙化的表面具有均一的或均勻的粗糙度分布。均一的且足夠顯著的粗糙度分布(例如如圖11中所示的那樣)具有顯著地并均勻地提高包封材料與功能結(jié)構(gòu)之間的粘附可靠性的優(yōu)點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料的粗糙化的表面具有至少1μm的，特別是在1μm至10μm之間的范圍內(nèi)的，更特別地在2μm至4μm之間的范圍內(nèi)的粗糙度(ra)。這些參數(shù)的選擇是在一方面粘附可靠性與另一方面可釋放性之間權(quán)衡的結(jié)果。在已經(jīng)模制電子部件(例如通過傳遞模制或壓縮模制)之后，需要從模制工具去除制造的電子部件。過大的粗糙度使得這種去除(沒有附加的工作的情況下)變得困難。尤其是在側(cè)邊緣上，以及在兩個(gè)模制工具彼此鄰接的位置上，高粗糙度可導(dǎo)致問題。在這種位置，技術(shù)上優(yōu)選防止過大的粗糙度。另外，芯片載體(芯片焊盤、散熱器等等)應(yīng)保持優(yōu)選地沒有包封材料(模制溢料)，這可通過在這些位置處的小粗糙度來實(shí)現(xiàn)。然而，為了在功能結(jié)構(gòu)和包封材料的可靠粘附方面獲得電子部件的適當(dāng)?shù)目煽啃裕銐蝻@著的粗糙度是令人期望的。粗糙化的表面的粗糙度可顯著大于由普通制造過程(諸如模制)得到的包封材料的粗糙度的天然或固有的某種程度。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，當(dāng)施加模制(諸如壓縮模制或傳遞模制)時(shí)，可在0.4μm至0.8μm的范圍內(nèi)的這種天然的或非特定的粗糙度并不被認(rèn)為是粗糙化的表面，因?yàn)榇植诨谋砻嬉馕吨_定的粗糙化的過程。換言之，可通過執(zhí)行施加至包封材料的待被粗糙化的表面部分的粗糙化過程來形成粗糙化的表面。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子部件包括間斷部，所述間斷部在包封材料的被功能結(jié)構(gòu)覆蓋的表面部分中形成。例如，這種間斷部可以是一個(gè)或一個(gè)以上的凹部和/或一個(gè)或一個(gè)以上的凹陷。然而，間斷部也可由臺階形成。所述間斷部可布置為沿包封材料延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，特別是圍繞載體的整個(gè)暴露的表面延伸。然而，也可能的是，間斷部在僅部分地圍繞載體的圓周方向上延伸?？蓢@載體形成多個(gè)分離的間斷部，例如圍繞載體的圓形線的未連接部分或多個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)。盡管粗糙化的表面可提供大量的(特別是有序的或隨機(jī)的)微凹陷，但是間斷部可形成單個(gè)或小量的肉眼可見的凹陷。換言之，間斷部在包封材料的表面平面中的和豎直于此表面平面的一個(gè)或一個(gè)以上的子結(jié)構(gòu)的尺寸可顯著大于(特別是至少三倍于，更特別地至少十倍于)粗糙化的表面在包封材料的表面平面中的和豎直于此表面平面的一個(gè)或一個(gè)以上的子結(jié)構(gòu)的相應(yīng)尺寸。通過提供除粗糙化的表面之外的間斷部，可高效地降低功能結(jié)構(gòu)(特別是熱接合結(jié)構(gòu))與包封材料層離的趨勢。層離可導(dǎo)致兩種材料之間的分離，并可使功能(例如隔離、腐蝕、污染、濕度、光學(xué)偽影、機(jī)械完整性)劣化。

在一個(gè)實(shí)施例中，間斷部形成為在包封材料的被功能結(jié)構(gòu)覆蓋的表面部分中的環(huán)形凹陷。相應(yīng)地，所述方法可還包括在鄰近，特別是包圍包封材料的粗糙化的表面部分的包封材料中形成間斷部，特別是環(huán)形凹陷。因此，可通過包圍整個(gè)載體的環(huán)狀凹陷來顯著增加特別是爬電電流使電子部件短路所需沿路徑傳播的路徑長度。因此，電子部件或封裝體的電擊穿電壓可變得非常高。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料的粗糙化的表面鄰近、特別是包圍間斷部的至少一部分。更具體地，粗糙化的表面可選擇性地僅包圍間斷部，即，可僅在間斷部的直接環(huán)境中提供，而包封材料的更遠(yuǎn)的表面部分可具有更小的粗糙度，或可比局部粗糙化的表面更加光滑。這已經(jīng)證明是在增加包封材料與施加或形成在包封材料上的功能結(jié)構(gòu)之間的粘附強(qiáng)度方面，非常高效的措施。通過較高的粗糙度，兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間的表面增加。這還可導(dǎo)致電路徑長度的增加，并可最終導(dǎo)致更高的擊穿電壓或?qū)е赂〉姆庋b體尺寸。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料的粗糙化的表面具有與包封材料的其余(例如所有其余)表面中的另一較低粗糙度相比，局部有限的更高的粗糙度。換言之，粗糙化的表面可具有與包封材料的其他鄰近或相鄰的表面部分中的粗糙度值相比更大的粗糙度值(特別是ra值)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括通過等離子體(例如化學(xué)等離子體)處理包封材料的已經(jīng)預(yù)先粗糙化的表面(即，在粗糙化之后進(jìn)行處理)。合適的等離子體處理的實(shí)例是通過氬等離子體、氧等離子體、氫等離子體等等及其混合物的處理。co或coh基團(tuán)變成極性的或極化的，并且由此通過等離子體處理而被帶到結(jié)合親合狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)所有暴露的包封材料表面的附加的亞微米粗糙度。在包封材料的粗糙化的表面與功能結(jié)構(gòu)連接之前用等離子體處理粗糙化的表面已經(jīng)證明，能夠激活粗糙化的表面，這附加地增加了表面粘附力并進(jìn)一步促進(jìn)包封材料與結(jié)構(gòu)之間的牢固連接。例如，表面激活可在粗糙化的表面處(并且優(yōu)選附加地在相鄰表面部分上)生成活性oh-基團(tuán)，其甚至在機(jī)械和/或熱應(yīng)力下進(jìn)一步促進(jìn)包封材料-功能結(jié)構(gòu)布置的無層離特性。盡管粗糙化可以是對包封材料表面的僅僅子部分的局部有限的處理，但是等離子體處理可以是空間上非特定的并且可在整個(gè)包封材料表面上進(jìn)行。

附加地或替代所描述的等離子體處理，有可能在粗糙化之后和在連接至功能結(jié)構(gòu)之前清潔包封材料的粗糙化的表面。這附加地促進(jìn)功能結(jié)構(gòu)不會層離地粘附在包封材料之上。

除粗糙化以外，等離子體處理和清潔均被考慮用于在作用于電子部件的應(yīng)力下減小功能結(jié)構(gòu)與包封材料層離的趨勢。這種應(yīng)力可以是壓熱器處理(作為應(yīng)力測試)的結(jié)果，可以是高溫存儲(作為應(yīng)力測試)的結(jié)果，和/或可以是在運(yùn)行期間包封的電子芯片發(fā)熱的結(jié)果。在所有三種情況下，可產(chǎn)生應(yīng)力。環(huán)境應(yīng)力加速邊沿表面的老化。

就特別有利的工藝流程而言，在形成具有粗糙化的表面的包封材料(特別是通過模制)之后，可進(jìn)行用于去除濕氣的預(yù)退火步驟。隨后，可進(jìn)行等離子體激活和/或清潔步驟。在此之后，可例如通過另外的模制步驟形成功能結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，在包封期間(因此與包封同時(shí)地)，通過使用具有粗糙化的內(nèi)部工具表面的包封工具進(jìn)行粗糙化，所述粗糙化的內(nèi)部工具表面具有與用包封工具產(chǎn)生的包封材料的粗糙化的表面的形狀互補(bǔ)的形狀。這是高度優(yōu)選的，因?yàn)榕c包封步驟同時(shí)形成粗糙化的表面使得可省去單獨(dú)的粗糙化步驟。因此，可加速制造過程。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，通過使用模制工具的模制作為包封來實(shí)現(xiàn)包封。在這種情境下，模制工具的內(nèi)部表面中的限定待制造的電子部件的形狀的部分可用與限定包封材料的粗糙化的表面的圖案或形狀相比反向或互補(bǔ)的圖案來被粗糙化。這種步驟也允許精確限定粗糙化的表面的表面結(jié)構(gòu)形貌。

相應(yīng)地，可通過用以下包封工具包封來形成間斷部：所述包封工具具有與用所述包封工具產(chǎn)生的包封材料的間斷部相比互補(bǔ)的間斷部。

在另一個(gè)實(shí)施例中，在包封之后，特別是通過激光加工或機(jī)械處理進(jìn)行粗糙化。相應(yīng)地，可通過激光加工或機(jī)械處理形成間斷部。通過激光加工，可通過簡單地在包封材料的相應(yīng)表面部分上方移動(dòng)激光設(shè)備來粗糙化包封材料的一個(gè)或一個(gè)以上所選擇的表面部分。作為在包封之后不使用激光加工進(jìn)行粗糙化的替代工序，機(jī)械粗糙化是可行的。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，可通過諸如開槽或研磨的機(jī)械處理來粗糙化包封材料的表面。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料的僅鄰近(特別是包圍)間斷部的表面部分被選擇粗糙化，因?yàn)檫@種表面部分被認(rèn)為對包封材料與功能結(jié)構(gòu)之間的層合強(qiáng)度具有最顯著的影響。然而，為進(jìn)一步增強(qiáng)防止功能結(jié)構(gòu)從包封材料非期望地層離，間斷部的整個(gè)或部分表面，例如凹型間斷部的底部表面也可以可選地被粗糙化。可在對間斷部外側(cè)的包封材料的表面進(jìn)行粗糙化的相同步驟中，進(jìn)行粗糙化間斷部的表面的至少一部分。例如，模制工具可相應(yīng)地設(shè)有與包封材料的鄰近模制工具的位置的粗糙化表面互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，所述模制工具與間斷部相比具有互補(bǔ)形狀。

在一個(gè)實(shí)施例中，載體的被功能結(jié)構(gòu)覆蓋的表面部分中的至少一部分被粗糙化。通過附加地粗糙化載體的待被功能結(jié)構(gòu)覆蓋的連接表面，可進(jìn)一步提高防止功能結(jié)構(gòu)層離。

在一個(gè)實(shí)施例中，功能結(jié)構(gòu)是電絕緣并導(dǎo)熱的接合結(jié)構(gòu)，即由熱接合材料(tim：thermalinterfacematerial)制成。熱接合材料可有助于在電子部件的運(yùn)行期間從電子芯片去除熱。這種實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)是：可通過對包封材料在包圍載體的表面部分中的表面粗糙化來顯著提高包封材料與導(dǎo)電載體之間的熱耦合的可靠性，以及與電絕緣且導(dǎo)熱的熱接合結(jié)構(gòu)之間的熱耦合的可靠性。通過采取這個(gè)措施，由于這兩個(gè)元件之間增加的且更復(fù)雜的接觸表面，因此可安全地防止熱接合結(jié)構(gòu)從包封材料非期望的機(jī)械層離。爬電電流(從電子部件或封裝體的外部通過包封材料與熱接合結(jié)構(gòu)之間的空隙直至被包封和表面覆蓋的載體)的形成從而也可變得極不可能，這改善了電子部件的電性能。此外，包封材料與載體之間的可靠連接以及與熱接合結(jié)構(gòu)之間的可靠連接顯著改善了電子部件或封裝體的熱性能，因?yàn)樵陔娮硬考倪\(yùn)行期間由包封的電子芯片生成的熱可通過熱接合結(jié)構(gòu)被高效地去除，例如去除至可從外部附接至熱接合結(jié)構(gòu)的散熱體。

在一個(gè)實(shí)施例中，通孔至少穿過包封材料和功能結(jié)構(gòu)延伸，使得可通過通孔引導(dǎo)緊固元件(諸如螺釘或螺栓)來將電子部件緊固至例如(在tim-型功能結(jié)構(gòu)的情況下)散熱體。在一個(gè)實(shí)施例中，緊固元件可形成電子部件的一部分。通過諸如螺釘?shù)木o固元件將電子部件安裝至散熱體或任何其他結(jié)構(gòu)體是簡單和便宜的。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子部件包括夾，其被配置用于將電子部件連接至諸如散熱體的另一結(jié)構(gòu)體。這種夾可被配置成將具有熱接合涂層的被包封的芯片-載體配置體與散熱體夾緊，而無需形成通孔。盡管通過夾將散熱體連接至電子部件的其余部分的工作比通過諸如螺釘?shù)木o固元件稍高，但是特別是對于高性能應(yīng)用來說它仍然是有利的。在一個(gè)涉及夾的實(shí)施例中，已經(jīng)證明對于形成具有面向散熱體的凸表面的功能結(jié)構(gòu)是有利的。在這種配置下，在用夾施加壓力時(shí)，凸表面變形成大致平坦的表面，從而確保接合結(jié)構(gòu)與散熱體之間無氣隙的全表面接觸。

功能結(jié)構(gòu)可以是待通過層合連接至電子部件的其余部分的箔。替代地，有可能的是通過包封、印刷、分配、沉積來形成功能結(jié)構(gòu)。

例如，功能結(jié)構(gòu)可具有在10μm至1000μm之間的范圍內(nèi)的厚度，特別是在50μm至500μm之間的范圍內(nèi)的厚度。例如，功能結(jié)構(gòu)的材料的熱導(dǎo)率可在1wm^-1k^-1至30wm^-1k^-1之間的范圍內(nèi)，特別是在2wm^-1k^-1至8wm^-1k^-1之間的范圍內(nèi)。熱接合結(jié)構(gòu)(作為功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例)的材料的熱導(dǎo)率可高于包封材料的材料的熱導(dǎo)率。例如，包封材料的材料的熱導(dǎo)率可在0.2wm^-1k^-1至6wm^-1k^-1之間的范圍內(nèi)，特別是在0.8wm^-1k^-1至2wm^-1k^-1之間的范圍內(nèi)。例如，熱接合結(jié)構(gòu)的材料可以是硅酮基材料(或可基于任何其他樹脂基材料，和/或其組合物制成)，其可包括填料顆粒用于提高熱導(dǎo)率。例如，這種填料顆粒可包括或由氧化鋁(和/或氮化硅、氮化硼、氮化鋁、金剛石等等)組成。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料和/或功能結(jié)構(gòu)的材料可基于片、丸、顆粒和/或液體。

在另一個(gè)實(shí)施例中，功能結(jié)構(gòu)是透光結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，電子芯片可被配置成用于發(fā)射和/或接收電磁輻射，并且功能結(jié)構(gòu)可透過所發(fā)射的電磁輻射。這種實(shí)施例在圖15中示出。為促進(jìn)透光結(jié)構(gòu)與包封材料之間的可靠粘附，選擇性粗糙化包封材料的待連接至透光結(jié)構(gòu)的連接表面的至少一部分可能是有利的。

在又一個(gè)實(shí)施例中，功能結(jié)構(gòu)是磁性結(jié)構(gòu)，特別是永磁結(jié)構(gòu)，更特別地是鐵磁結(jié)構(gòu)。例如，電子芯片可以是傳感器芯片，功能結(jié)構(gòu)可以是磁性的，用于生成作用在傳感器芯片上的磁場。這種實(shí)施例在圖15中示出。為促進(jìn)磁性結(jié)構(gòu)與包封材料之間的可靠粘附，選擇性粗糙化包封材料的待連接至磁性結(jié)構(gòu)的連接表面的至少一部分可能是有利的。

在又一個(gè)實(shí)施例中，功能結(jié)構(gòu)被配置成提供微機(jī)電結(jié)構(gòu)(mems：microelectromechanicalstructure)的機(jī)械解耦。在這種可涉及可移動(dòng)元件的mems中，可能需要將一個(gè)元件從另一個(gè)元件機(jī)械解耦。有利的是，這可以低楊氏模量實(shí)現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料是第一模制化合物，功能結(jié)構(gòu)是在至少一種材料上和/或物理性質(zhì)上與第一模制化合物不同的第二模制化合物。通過粗糙化模制化合物的表面部分，可提高在該模制化合物上的另一模制化合物的粘附。

在一個(gè)實(shí)施例中，僅在包封材料的表面中的子部分上局部有限地形成粗糙化的表面，這可通過使用僅作用在包封材料的表面中的這一子部分上的粗糙化步驟來實(shí)現(xiàn)。例如，可進(jìn)行激光加工，其中，粗糙化激光束僅照射在包封材料的表面中的待粗糙化的子部分上，而不照射在包封材料的其他表面部分上。在另一個(gè)示例中，可進(jìn)行機(jī)械粗糙化工藝，其中，粗糙化機(jī)械處理僅在包封材料的表面中的待粗糙化的子部分上進(jìn)行，而不在包封材料的其他表面部分上進(jìn)行。在又一個(gè)示例中，可進(jìn)行化學(xué)粗糙化工藝，其中，粗糙化化學(xué)處理僅在包封材料的表面中的待粗糙化的子部分上進(jìn)行，而不在包封材料的其他表面部分(可通過保護(hù)包封材料的某些表面區(qū)域防止粗糙化的保護(hù)層來保護(hù)所述包封材料的其他表面部分防止化學(xué)粗糙化，可在粗糙化步驟之后去除所述保護(hù)層)上進(jìn)行。

在一個(gè)實(shí)施例中，裝置還包括功能結(jié)構(gòu)形成工具，其被配置成用于形成覆蓋形成的包封材料的表面部分(包括粗糙化的表面)的功能結(jié)構(gòu)。這種實(shí)施例在圖6中示出。例如，壓縮模制工具可實(shí)現(xiàn)為功能結(jié)構(gòu)形成工具。在已經(jīng)在包封工具中制造出具有僅僅部分地、因而是空間上選擇性地粗糙化(與包封材料的更光滑的相鄰其余表面相比)的表面部分的包封材料之后，可將功能結(jié)構(gòu)的預(yù)成型體插入至功能結(jié)構(gòu)形成工具中，以便還覆蓋包封材料的粗糙化的表面，使得因由于粗糙化而增加的連接表面，而得到包封材料與功能結(jié)構(gòu)之間的適當(dāng)?shù)恼掣健?/p>

在先前描述中，為增加制造的電子部件或封裝體的功能而同時(shí)確保可靠性，已經(jīng)給出待可靠地連接至包封材料的結(jié)構(gòu)的三個(gè)示例(tim、透光材料、磁性材料)。然而本發(fā)明的實(shí)施例并不限于這三個(gè)示例，而是還涵蓋其中功能結(jié)構(gòu)(例如熱功能上、電功能上、光學(xué)功能上、磁性功能上等)待具有可靠的保護(hù)防止非期望的層離地連接至包封材料的其他應(yīng)用。這特別適用于其中具有不同性質(zhì)的兩種模制化合物待被結(jié)合的情況，其中，在這種實(shí)施例中，包封材料被實(shí)現(xiàn)為第一模制化合物，功能結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)為第二模制化合物?？稍趯⒌谝荒Ｖ苹衔锱c第二模制化合物連接之前，在所述第一模制化合物的表面的粗糙化中看到這種實(shí)施例的要點(diǎn)?？蛇M(jìn)行兩次模制用于將由第一模制化合物和第二模制化合物提供的兩種不同材料特性結(jié)合。所述兩種不同材料特性的示例是特性對“磁性的-非磁性的”、“透明的-非透明的”、“昂貴的-便宜的”、“導(dǎo)熱的-導(dǎo)熱不良的”、“硬的-軟的”。

然而，替代地，也可能的是，第二包封材料是不同于模制化合物的另一包封材料。例如，有可能的是，第二包封材料被分配、鑄造、印刷、模制等等。這同樣適用于第一包封材料。在一個(gè)示例性的另外的應(yīng)用中，第一包封材料與第二包封材料(特別是在第二包封材料被分配、鑄造、印刷等而非被模制的情況下)之間的分離起到機(jī)械解耦的作用。例如，在壓力傳感器或在微機(jī)電系統(tǒng)(mems：microelectromechanicalsystem)(諸如微音器或加速度傳感器)中，這可能是有利的。

在一個(gè)實(shí)施例中，載體包括或由引線框架組成。引線框架可以是在芯片封裝體內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)，其被配置成用于將信號從電子芯片載送至外部，和/或反過來。封裝體或電子部件內(nèi)的電子芯片可附接至引線框架，然后可提供焊線用于將電子芯片的焊盤附接至引線框架的引線。隨后，引線框架可模制在塑料殼體或任何其他包封材料中。在引線框架的外部，可切斷引線框架的相應(yīng)部分，從而分離相應(yīng)的引線。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，在這種切斷之前，可進(jìn)行諸如鍍覆、最終測試、封裝等等的其他步驟?？捎糜谄渌鼘?shí)施例的替代芯片載體可以是任何內(nèi)插器，比如襯底、陶瓷襯底、層合襯底、dcb(直接銅結(jié)合襯底：directcopperbondedsubstrate)、ims(絕緣金屬襯底：insulatedmetalsubstrate)、pcb(印刷電路板：printedcircuitboard)等等。芯片嵌入也是一種選擇。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子部件還包括附接至或待附接至接合結(jié)構(gòu)的上文提到的散熱體，用于消散在電子部件運(yùn)行期間由電子芯片生成的熱。例如，散熱體可以是適當(dāng)導(dǎo)熱體制成的板，所述適當(dāng)導(dǎo)熱體諸如銅或鋁或石墨、金剛石、復(fù)合材料和/或所提到的和/或其它材料的組合，所述板可具有冷卻片或類似物以進(jìn)一步促進(jìn)熱消散，熱可從電子芯片通過芯片載體和接合結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)至散熱體。經(jīng)由散熱體的熱去除可進(jìn)一步通過諸如空氣或水(更一般地氣體和/或液體)的冷卻流體來促進(jìn)，所述冷卻流體可沿電子部件外部的散熱體流動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子部件適于雙側(cè)冷卻。例如，第一接合結(jié)構(gòu)可將被包封的芯片和載體與第一散熱體熱耦合，而第二接合結(jié)構(gòu)可將被包封的芯片和載體與第二散熱體熱耦合。在這種情況下，可提供包封材料的兩個(gè)粗糙化的表面部分。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子芯片被配置為功率半導(dǎo)體芯片。因此，電子芯片(諸如半導(dǎo)體芯片)可用于例如在汽車領(lǐng)域中的功率應(yīng)用，且可例如具有至少一個(gè)集成的絕緣柵雙極晶體管(igbt：insulated-gatebipolartransistor)和/或另一類型(諸如mosfet、jfet等)的至少一個(gè)晶體管和/或至少一個(gè)集成的二極管。這種集成的電路元件可例如用硅技術(shù)或基于寬帶隙半導(dǎo)體(諸如碳化硅、氮化鎵或硅上氮化鎵)制成。半導(dǎo)體功率芯片可包括一個(gè)或一個(gè)以上的場效應(yīng)晶體管、二極管、逆變器電路、半橋、全橋、驅(qū)動(dòng)器、邏輯電路、另外的器件等。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子芯片經(jīng)歷豎直電流流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的封裝體結(jié)構(gòu)特別適合于期望豎直電流流動(dòng)的高功率應(yīng)用，即在與半導(dǎo)體芯片的兩個(gè)相反的主表面垂直的方向上的電流流動(dòng)，所述兩個(gè)相反的主表面中的一個(gè)用于將電子芯片安裝在載體之上。

在各實(shí)施例中，電子部件可被配置為半橋、共源共柵電路、由彼此并聯(lián)連接的場效應(yīng)晶體管和雙極晶體管構(gòu)成的電路、或功率半導(dǎo)體電路。因此，根據(jù)示例性實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)與各種非常不同的電路概念的要求兼容。

在一個(gè)實(shí)施例中，電子部件被配置為引線框架連接的功率模塊、晶體管外形(to：transistoroutline)電子部件、方形扁平無引線封裝(qfn：quadflatnoleadspackage)電子部件、小外形(so：smalloutline)電子部件、小外形晶體管(sot：smalloutlinetransistor)電子部件和薄外形封裝(tsop：thinmoreoutlinepackage)電子部件中的一種。因此，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件與標(biāo)準(zhǔn)的封裝概念完全兼容(特別是與標(biāo)準(zhǔn)的to封裝概念完全兼容)，并且在外部呈現(xiàn)為高度用戶方便的常規(guī)電子部件。在一個(gè)實(shí)施例中，電子部件被配置為功率模塊，例如模制的功率模塊。例如，電子部件的一個(gè)示例性實(shí)施例可以是智能功率模塊(ipm：intelligentpowermodule)。

可使用半導(dǎo)體襯底，優(yōu)選硅襯底作為形成電子芯片的基礎(chǔ)的襯底或晶片。替代地，可提供氧化硅或另一種絕緣體襯底。還可以實(shí)現(xiàn)鍺襯底或iii-v族半導(dǎo)體材料。例如，示例性實(shí)施例可用gan或sic技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

可使用塑料材料或陶瓷材料用于包封。包封材料可包括環(huán)氧樹脂材料。例如用于提高熱導(dǎo)率的填料顆粒(例如sio2、al2o3、si3n4、bn、aln、金剛石等)可嵌入包封材料的環(huán)氧樹脂基基質(zhì)中。

另外，示例性實(shí)施例可利用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體處理技術(shù)，諸如適當(dāng)?shù)奈g刻技術(shù)(包括各向同性和各向異性蝕刻技術(shù)、特別是等離子體蝕刻、干蝕刻、濕蝕刻)、圖案化技術(shù)(其可涉及光刻掩模)、沉積技術(shù)(諸如化學(xué)氣相沉積(cvd：chemicalvapordeposition)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd：plasmaenhancedchemicalvapordeposition)、原子層沉積(ald：atomiclayerdeposition)、濺射等)。

在一個(gè)實(shí)施例中，接合結(jié)構(gòu)可設(shè)置有用于粘附至電子部件和/或粘附至散熱體的粘附層?？梢詾檫@種接合結(jié)構(gòu)配備可去除保護(hù)箔，其可在粘附接合結(jié)構(gòu)之前被去除。

通過結(jié)合附圖(其中相似的部件或元件由相似的附圖標(biāo)記表示)進(jìn)行的以下描述和所附權(quán)利要求，上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

附圖說明

附圖被包括以提供對示例性實(shí)施例進(jìn)一步的理解，并構(gòu)成本說明書的一部分，而且示出了示例性實(shí)施例。

附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件的剖視圖，其被實(shí)施為具有提供除熱能力的熱接合結(jié)構(gòu)的功率半導(dǎo)體封裝體。

圖2示出了根據(jù)圖1的電子部件的三維正視圖和后視圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的在施加熱接合結(jié)構(gòu)之前的制造裝置的包封工具和電子部件的一部分。

圖4示出了根據(jù)圖3制造的具有包圍間斷部的局部有限的粗糙化的表面的包封材料的表面部分的細(xì)節(jié)圖。

圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，使用制造裝置將熱接合結(jié)構(gòu)連接至電子部件的其余部分的步驟。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的在施加熱接合結(jié)構(gòu)之前的激光器件和電子部件的一部分。

圖8示出了根據(jù)圖7制造的具有包圍間斷部的粗糙化的表面的包封材料的表面部分的細(xì)節(jié)圖。

圖8a示出了可根據(jù)圖3制造的或根據(jù)圖7制造的具有粗糙化的表面的包封材料的表面部分的細(xì)節(jié)圖，所述粗糙化的表面包圍間斷部以及在所述間斷部的底部表面處。

圖9至圖11示出了依照不同制造工藝的包封材料的表面結(jié)構(gòu)形貌的特征。

圖12和圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的具有在熱接合結(jié)構(gòu)之上的散熱體的電子部件的剖視圖。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件的剖視圖，其被實(shí)施為具有提供光傳輸能力的透光模制結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管封裝體。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件的剖視圖，其被實(shí)施為具有提供磁場產(chǎn)生能力的磁性模制結(jié)構(gòu)的傳感器封裝體。

具體實(shí)施方式

附圖中的圖示是示意性的且并未按照比例繪制。

在將參照附圖更詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例之前，將總結(jié)開發(fā)示例性實(shí)施例所基于的一些總體考慮。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，可進(jìn)行選擇性的封裝體粗糙化來提高粘附和/或用于可靠地在包封材料之上提供功能結(jié)構(gòu)的另外的功能(諸如隔離、熱耦合等)。為了這個(gè)目的，具體地，包封材料的連接表面(或其一部分)可在它的制造期間和/或它的制造之后被選擇性地粗糙化。

通常由終端用戶提供示例性地用于電子部件或封裝體(諸如模制功率器件)的功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的導(dǎo)熱隔離或熱接合材料(tim)。這種方法昂貴并且限制封裝體或應(yīng)用的性能。外部隔離通過封裝體特征具備此功能。在封裝體的整個(gè)壽命期間，tim層應(yīng)無層離，以確保封裝體符合適當(dāng)?shù)陌踩燃壍囊蟆＠?，在某些功率?yīng)用中，所制造的電子部件的電擊穿強(qiáng)度應(yīng)至少是2.5kv。tim結(jié)構(gòu)除了其除熱功能之外還可以提供可壓縮的功能。

可通常通過扇出方法實(shí)現(xiàn)橫向方向上的隔離，即，隔離層片可大于封裝體或芯片焊盤。依照扇入方法的隔離意味著，必須通過模制化合物(或另一包封材料)與tim層(或另一結(jié)構(gòu))之間的適當(dāng)粘附來確保。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了選擇性粗糙化的模制封裝體(更一般地，具有包封材料的由諸如熱接合結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)覆蓋的(優(yōu)選空間上有限的)表面區(qū)域的粗糙化的表面的電子部件)，優(yōu)選地但非必須地與后粗糙化等離子體表面激活結(jié)合以獲得封裝體與tim材料之間的適當(dāng)粘附。這種實(shí)施例具有提供并行處理的可能性的優(yōu)點(diǎn)，這也可實(shí)現(xiàn)低工作量的制造。與通過激光粗糙化或機(jī)械粗糙化實(shí)現(xiàn)粗糙化的另一實(shí)施例相比，通過在包封期間粗糙化可省去一個(gè)單獨(dú)的工藝步驟。有利地，這種實(shí)施例不涉及傳遞模制化合物的不期望的碳化的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的要點(diǎn)是，提供具有選擇性粗糙化的模制工具表面以在隔離層與模制化合物之間獲得提高的粘附(獲得無層離的電子部件或封裝體)的模制功率封裝體(或模制模塊)。因此，適當(dāng)?shù)臒嵝阅芸膳c功率器件或任何其它電子部件封裝體的高隔離安全性、進(jìn)而的高擊穿強(qiáng)度相結(jié)合。

因此本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有利方面是，提供一種模制功率器件，其具有選擇性粗糙化的作為包封材料的模制化合物，用于附接的結(jié)構(gòu)(諸如隔離層，更具體地導(dǎo)熱和電絕緣熱接合材料)與模制化合物(或更一般地包封材料，其也可例如是層合體)之間提高的粘附(即基本上無層離特性)，以實(shí)現(xiàn)通過模制實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)固的電隔離。研究已經(jīng)表明，包封材料與待施加的功能結(jié)構(gòu)(特別是tim層)的至少一個(gè)連接表面的所描述的表面粗糙化顯著地抑制了所施加的結(jié)構(gòu)與包封材料的非期望的層離。

因此，本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例有利地結(jié)合了模制封裝體的集成性和后端工藝之后的高級隔離性能。通過示例性實(shí)施例，可提高諸如模制化合物(在模制封裝體的情境下)的包封材料與隔離材料之間的粘附，從而克服傳統(tǒng)的層離問題。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，通過常規(guī)制造封裝體而不進(jìn)行選擇性的、特定的以及有意的粗糙化程序所生成的固有模制粗糙度可以在0.4μm至0.8μm(空間上不特定)之間的范圍內(nèi)。然而，由于可制造性限制(特別是考慮到模制化合物粘貼和清潔頻率)，這種固有模制表面粗糙度小于1μm。然而，低于1μm的封裝體粗糙度產(chǎn)生一種諸如tim層的功能結(jié)構(gòu)很容易與包封材料層離的封裝體。

與此相反，一個(gè)示例性實(shí)施例提供了限于包封材料與功能結(jié)構(gòu)的連接區(qū)域的選擇性的且空間上限定的封裝體粗糙化。特別地，可預(yù)見一種具有選擇性表面粗糙化的模制封裝體，其已經(jīng)證明為在包封材料與在包封材料上形成的功能結(jié)構(gòu)(例如tim材料)之間提供更好的粘附。這可具有提供并行處理的可能性的優(yōu)點(diǎn)，從而可進(jìn)行較低工作量地制造。另外，這種設(shè)計(jì)形式允許在通過對包封工具進(jìn)行粗糙化生成成形而將粗糙化整合到包封步驟中時(shí)，省去單獨(dú)的粗糙化步驟。除此之外，在這種設(shè)計(jì)形式下，不會發(fā)生傳遞模制化合物的碳化的非期望的影響。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件100的剖視圖，其被實(shí)施為晶體管外形(to)電子部件。

也可表示為半導(dǎo)體封裝體的電子部件100包括在此實(shí)施為引線框架的導(dǎo)電芯片載體102。此外，在此實(shí)施為功率半導(dǎo)體芯片的電子芯片104例如通過粘附劑140安裝在載體102之上。電子芯片104的一個(gè)或一個(gè)以上的芯片焊盤可通過一個(gè)或一個(gè)以上的焊線150與芯片載體102電耦接。包封材料106，例如可由具有氧化硅基填料顆粒的環(huán)氧樹脂基材料制成的模制化合物，包封載體102的一部分。包封材料106的材料可具有近似1wm^-1k^-1的熱導(dǎo)率并具有電絕緣性質(zhì)。然而，載體102的另一部分延伸超出包封材料106，因而暴露于環(huán)境中。電子芯片104也由包封材料106包封。

此外，提供了可表示為功能結(jié)構(gòu)108的電絕緣且導(dǎo)熱的接合結(jié)構(gòu)，其覆蓋載體102的暴露的表面部分以及包封材料106的連接的表面部分，以便將載體102的被覆蓋的表面與環(huán)境電解耦。

為將電子部件100緊固至散熱體112(在此被配置為具有冷卻片的散熱器)，可形成通孔114(參見圖2)以延伸穿過包封材料106和功能結(jié)構(gòu)108，使得在此為螺釘?shù)木o固元件116(參見圖12)可通過通孔114引導(dǎo)至散熱體112中用于將散熱體112緊固至電子部件100的其余部分。因此，散熱體112直接接觸連接至功能結(jié)構(gòu)108。這樣，在電子部件100的運(yùn)行期間由電子芯片104生成的熱可通過載體102和包封材料106，并且通過功能結(jié)構(gòu)108朝散熱體112消散，并從那里消散至環(huán)境中。在所示出的實(shí)施例中，散熱體112是具有高熱導(dǎo)率的整體，其包括直接接觸功能結(jié)構(gòu)108的基底結(jié)構(gòu)182，且包括從所述基底結(jié)構(gòu)182延伸的多個(gè)冷卻指頭或片184。

功能結(jié)構(gòu)108可具有約300μm的豎直厚度(例如可具有在50μm至1000μm之間的范圍內(nèi)的厚度，特別是在100μm至500μm之間的范圍內(nèi)的厚度)，并可由填充有氧化鋁基填料顆粒的硅酮基基質(zhì)制成。功能結(jié)構(gòu)108可具有近似5wm^-1k^-1的熱導(dǎo)率并可具有電絕緣性質(zhì)。功能結(jié)構(gòu)108同時(shí)滿足不同功能：一方面，它覆蓋載體102的暴露的表面部分以及包封材料106的相鄰部分，因此起到電絕緣的作用，防止電流在包封材料106的內(nèi)部與外部之間流動(dòng)。另一方面，功能結(jié)構(gòu)108是導(dǎo)熱的，允許從包封材料106的內(nèi)部傳導(dǎo)出熱能，即從電子芯片104朝環(huán)境中傳導(dǎo)熱能。因此，功能結(jié)構(gòu)108也具有冷卻功能。

被實(shí)施為包封材料106中的環(huán)形槽的間斷部120，形成在包封材料106的由功能結(jié)構(gòu)108覆蓋的表面部分中。所述間斷部120可在包封步驟期間，通過對包封工具(諸如模制工具)的相應(yīng)成形，或替代地通過激光加工形成。如可從圖1中的細(xì)節(jié)180看出，包封材料106的包圍間斷部120的連接的表面部分中的一部分被粗糙化，以由此形成包封材料106的空間上選擇性地粗糙化的表面130。因此，間斷部120形成為包封材料106的由功能結(jié)構(gòu)108覆蓋的表面部分中的宏觀環(huán)形凹陷。粗糙化的表面130形成間斷部120的宏觀環(huán)形包圍。因此，根據(jù)圖1進(jìn)行的用于制造電子部件100的方法包括形成間斷部120，其在此被實(shí)施為在包封材料106中與包封材料106的粗糙化的表面130鄰近并由包封材料106的粗糙化的表面130包圍的環(huán)形凹陷。更具體地，包封材料106的分別包圍環(huán)形間斷部120的內(nèi)部和外部的兩個(gè)環(huán)形表面區(qū)域被選擇性地粗糙化，從而形成粗糙化的表面130，而包封材料106的其他表面部分沒有被粗糙化。更具體地，包封材料106的包圍間斷部120的粗糙化的表面130的表面粗糙度(例如ra＝2.5μm)高于包封材料106的較光滑的其余表面的表面粗糙度(例如ra＝0.4μm)。如將在下文更加詳細(xì)描述的那樣，在形成粗糙化的表面130的情況下，包封材料106的位于間斷部120周圍的表面粗糙化可通過對模制工具(包封材料106通過所述模制工具制造)的內(nèi)表面部分相應(yīng)的空間上有限的粗糙化來產(chǎn)生。此模制工具的內(nèi)表面部分可在模制期間限定出包封材料106的粗糙化的表面130，并可因此將模制工具的粗糙化的內(nèi)表面部分的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)形貌壓印到包封材料106中作為粗糙化的表面130而成為包封材料106的由此粗糙化的表面130。作為粗糙化的表面130的這種制造工藝的結(jié)果，其具有均勻的或均一的且基本上周期性的粗糙度分布(參見圖11)。

鑒于所描述的制造工藝，包封材料106的粗糙化的表面130與包封材料106的其余表面中的另一較低粗糙度相比具有局部有限的較高粗糙度。這結(jié)合了兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一方面，包封材料106的粗糙化的表面130通過增加包封材料106與功能結(jié)構(gòu)108之間的有效連接區(qū)域來增加與功能結(jié)構(gòu)108的粘附。另一方面，在空間上將粗糙化的表面130限制到環(huán)形凹陷型間斷部120的內(nèi)圓周和外圓周上的兩個(gè)環(huán)，可防止包封材料106的過度粗糙化使得由于包封材料106與包封工具之間的過度粘附而從包封工具中去除電子部件100變得復(fù)雜。如果這種粘附變得太顯著，那么從包封工具中去除電子部件100可能需要附加的措施，諸如輔助工具和/或輔助處理。盡管根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，顯著的或甚至是包封材料106的全表面粗糙化也是可能的，但是優(yōu)選的是選擇性地空間上有限地粗糙化包封材料的表面區(qū)域中的小部分(例如不超過包封材料106的表面區(qū)域的10％)。與包封材料106的形成同時(shí)地進(jìn)行局部粗糙化是非常有利的，因?yàn)檫@使得可省略單獨(dú)的粗糙化步驟。

為進(jìn)一步提高功能結(jié)構(gòu)108的粘附，可選地，也可能的是載體102的被包封材料106覆蓋的表面部分中的至少一部分也被粗糙化。

此外，為進(jìn)一步顯著地提高功能結(jié)構(gòu)108與包封材料106之間的粘附，包封材料106的粗糙化的表面130可選地可在粗糙化步驟之后由等離子體處理。如果需要，在由功能結(jié)構(gòu)108覆蓋粗糙化的表面130之前，可附加地或作為等離子體激活的替代，進(jìn)行對粗糙化的表面130的清潔。這進(jìn)一步抑制功能結(jié)構(gòu)108與包封材料106的非期望的層離。

圖2示出了根據(jù)圖1的電子部件100的三維正視圖200和三維后視圖250。如可從圖2看出的，可提供延伸穿過包封材料106和功能結(jié)構(gòu)108的通孔114使得例如螺釘?shù)木o固元件(參見圖12中的附圖標(biāo)記116)可被引導(dǎo)穿過通孔114，以用于將電子部件100緊固至散熱體112。

圖3示出了包封工具300的一部分，在此被實(shí)施為上模制工具，而在圖3中未示出包封工具300的下模制工具。圖3進(jìn)一步示出在施加根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的熱接合結(jié)構(gòu)或任何其他功能結(jié)構(gòu)108之前，電子部件100的一部分。根據(jù)圖3，在包封期間使用具有互補(bǔ)的粗糙化的表面302的包封工具300進(jìn)行粗糙化。相應(yīng)地，間斷部120也在包封期間由具有互補(bǔ)間斷部304的包封工具300形成。因此，通過根據(jù)圖3的制造步驟，不需要單獨(dú)的制造步驟來形成間斷部120，也不需要單獨(dú)的制造步驟來形成包封材料106中的空間上有限的選擇性的粗糙化的表面130。與此相反，所提到的特征(參見附圖標(biāo)記120、130)與模制同時(shí)形成。還可從圖3看出的是，包封材料106的所有其他表面區(qū)域(不同于粗糙化的表面130)是光滑的，或更確切地說，比粗糙化的表面130更光滑。在粗糙化的表面130處的封裝體粗糙度由模制工具或包封工具300的相應(yīng)設(shè)計(jì)限定。因此，在模制之后就已經(jīng)容易地制造了包封材料106的粗糙化的表面130。因此，圖3示出了用于更好的粘附的模制的封裝體選擇性表面粗糙化。可選地，可進(jìn)行內(nèi)嵌等離子體工藝，以用于附加地激活粗糙化的表面130，從而進(jìn)一步促進(jìn)功能結(jié)構(gòu)108在粗糙化的表面上的粘附。通過該等離子體工藝，可選擇性地對包封材料106的粗糙化的表面130進(jìn)行表面激活，或者對包封材料106的整個(gè)暴露的表面進(jìn)行表面激活。等離子體或等離子體批次處理可并入壓縮模制機(jī)中，用于激活粗糙化的表面130(例如去除雜質(zhì))以進(jìn)一步提高在此電隔離的功能結(jié)構(gòu)108的粘附。通過采取這個(gè)措施，實(shí)現(xiàn)了無層離的概念。

圖4示出了具有包圍間斷部120的粗糙化的表面130的根據(jù)圖3制造的包封材料106的表面部分的細(xì)節(jié)400。粗糙化的表面130提供了合適的粘附，而包封材料106的其余較光滑的表面區(qū)域確保在形成包封材料106之后，可容易地從包封工具300去除模制的電子部件100。

圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的將作為功能結(jié)構(gòu)108的熱接合材料(tim)連接至電子部件100的其余部分的步驟。

如可從圖5看出的，稍后形成功能結(jié)構(gòu)108的隔離材料可由分配器500分配。隨后，通過壓縮模制成型，即使用壓縮模制工具600，隔離材料被成形并連接至芯片載體102的暴露的表面部分以及包封材料106的暴露的表面部分(特別是包括其粗糙化的表面130)。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的在施加功能結(jié)構(gòu)108之前的激光器件700和電子部件100的一部分。根據(jù)圖7，可在包封之后通過隨后的空間上有限的激光加工粗糙化包封材料106的表面部分，從而形成粗糙化的表面130。作為激光加工的替代方式，還可以通過機(jī)械鉆削和/或開槽制造間斷部120和/或粗糙化的表面130。

圖8示出了根據(jù)圖7制造的包封材料106的具有包圍間斷部120的粗糙化的表面130的表面部分的細(xì)節(jié)800。圖8在限定粗糙化的表面130的突起的形狀上與圖4明顯不同，這是不同制造過程(根據(jù)圖3通過相應(yīng)地成形包封工具300來形成粗糙化的表面130，而根據(jù)圖7通過激光加工來形成粗糙化的結(jié)構(gòu)130)的結(jié)果，參見下文描述的圖10和圖11。

圖8a示出了可根據(jù)圖3或根據(jù)圖7制造的包封材料106的具有包圍間斷部120和在間斷部120的底部表面處的粗糙化的表面130的表面部分的細(xì)節(jié)850。圖8a與圖3和圖7的區(qū)別在于，根據(jù)圖8a，粗糙化的表面130不僅圍繞間斷部120形成，而且還形成在間斷部120內(nèi)。更具體地，粗糙化的表面130的一部分形成在間斷部120的底部表面上。替代地，也有可能的是，粗糙化的表面130僅形成在間斷部120內(nèi)，而不在間斷部120周圍形成。

圖9、圖10和圖11示出了依照不同的制造步驟的表面結(jié)構(gòu)形貌的特征。

圖9示出了用沒有特定地粗糙化的內(nèi)表面的模制工具制造的包封材料106的相對光滑的表面930。所得到的表面結(jié)構(gòu)形貌示出小突起(“無光澤”)。因此，圖9示出由于可制造性影響(脫模和清潔頻率)而以非常淺的深度(ra顯著低于1μm，通常在0.4μm至0.8μm之間)模制而內(nèi)在生成的均勻或均一的粗糙度分布。

圖10示出包封材料106的選擇性地粗糙化的表面130，其中，所述粗糙化的表面130通過激光加工形成。如可從圖10與圖9的比較看出，粗糙化的表面130的突起顯著深于相對光滑的表面930的較小突起。根據(jù)圖10的結(jié)構(gòu)形貌涉及激光開槽粗糙化。與圖9不同，圖10示出不均勻的粗糙度分布。例如，所示出的粗糙度可在5μm與20μm之間的范圍內(nèi)。

圖11示出包封材料106的選擇性地粗糙化的表面130，其中，所述粗糙化的表面130通過相應(yīng)地粗糙化包封工具300的內(nèi)部表面而形成。如可從圖11與圖9的比較看出，粗糙化的表面130的突起顯著深于相對光滑的表面930的相對小很多的突起。如可從圖11與圖10的比較看出，根據(jù)圖11的粗糙化的表面130的突起是均勻的且是大致周期性的，而根據(jù)圖10的粗糙化的表面130的突起呈現(xiàn)無序的隨機(jī)分布。根據(jù)圖11的結(jié)構(gòu)形貌涉及模制工具粗糙化。因此，圖11涉及選擇性的封裝體粗糙化。根據(jù)圖11的結(jié)構(gòu)形貌呈現(xiàn)與根據(jù)圖9的相比具有更深粗糙度(ra可在2μm與4μm之間的范圍內(nèi))的均勻或均一的粗糙度分布。所提到的在選擇性地粗糙化的區(qū)域中的粗糙度值有利地與從模制工具中脫離封裝體的預(yù)成型體無關(guān)。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件100的剖視圖，其包括在此被實(shí)施為螺釘?shù)木o固元件116，用于緊固封裝體和散熱體112。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的電子部件100的剖視圖。根據(jù)圖13的電子部件130包括夾118(而不是螺釘)，其被配置成用來將電子部件100連接至散熱體112。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的被實(shí)施為發(fā)光二極管(led：light-emittingdiode)封裝體的電子部件100的剖視圖，其具有成提供光傳輸能力的功能結(jié)構(gòu)108形式的透光模制結(jié)構(gòu)。

在此被實(shí)施為led的電子芯片104安裝在可被實(shí)施為引線框架的芯片載體102之上。通過一個(gè)或一個(gè)以上的焊線150，電子芯片104的上主表面與芯片載體102電接觸。硅酮反射器被配置為預(yù)模制體并在圖14中示出為包封材料106。功能結(jié)構(gòu)108通過壓縮模制形成，在此被實(shí)施為另外的模制化合物，并可以是諸如硅酮的透光材料。如可從圖14看出的，包封材料106的側(cè)壁和中央壁部分被配置為局部粗糙化的表面130，使得包封材料106與功能結(jié)構(gòu)108之間的粘附增強(qiáng)。透鏡本體1510也由透光材料制成并可配置為預(yù)模制的硅酮透鏡。

根據(jù)圖14，包封材料106(其可表示為第一包封材料)可通過傳遞模制形成，而功能結(jié)構(gòu)108(其可表示為第二包封材料)可通過壓縮模制形成。

圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的被實(shí)施為傳感器封裝體的電子部件100的剖視圖，其具有成提供磁場生成能力的功能結(jié)構(gòu)108形式的磁性模制結(jié)構(gòu)。

根據(jù)圖15，電子芯片(未示出)包封在封裝體的內(nèi)部中的包封材料106中。在所示的實(shí)施例中具有兩個(gè)電接觸部的沖壓形成的格板用作芯片載體102。所示出的傳感器封裝體需要永磁場以正常工作。在所示實(shí)施例中，這通過成功能結(jié)構(gòu)108的形式的永磁模制化合物來實(shí)現(xiàn)。為促進(jìn)包封材料106與功能結(jié)構(gòu)108之間的粘附，包封材料106的表面部分可設(shè)置有粗糙化的表面(圖15中未示出)。

應(yīng)該注意的是，術(shù)語“包括”不排除其他元件或特征，“一”或“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。也可將依照不同實(shí)施例進(jìn)行描述的元件結(jié)合起來。還應(yīng)該注意的是，附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。此外，本申請的范圍不旨在限于本說明書中描述的過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求旨在在其范圍內(nèi)包括這種過程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。