本申請(qǐng)整體涉及電子器件,更具體地講,涉及將半導(dǎo)體管芯附接至襯底的方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體行業(yè)通常利用各種方法和結(jié)構(gòu)來形成包封半導(dǎo)體管芯并提供用于電連接至該半導(dǎo)體管芯的引線的封裝。在一類半導(dǎo)體封裝中,半導(dǎo)體管芯安裝于引線框和夾具之間。下部引線框具有連續(xù)平坦表面,管芯被安裝在該平面上,然后使用夾具來完成所述管芯頂部上的電路。在管芯和夾具兩者的安裝期間,管芯附接材料(例如焊料)通常用在管芯和引線框之間以及夾具和管芯之間。管芯附接材料可表現(xiàn)出不受控制的移動(dòng),導(dǎo)致有源電路或金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生電氣短路。
因此,人們期望用于安裝半導(dǎo)體管芯的技術(shù)可減少或消除管芯附接材料的不受控制的移動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的一個(gè)方面的目的在于提供一種可減少或消除管芯附接材料的不受控制的移動(dòng)的半導(dǎo)體器件。
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體器件,包括:引線框;設(shè)置在所述引線框第一側(cè)的一部分上的非導(dǎo)電阻隔材料;設(shè)置在所述引線框的所述第一側(cè)的一部分上的管芯附接材料,其中所述非導(dǎo)電阻隔材料設(shè)置在所述引線框的所述第一側(cè)上具有所述管芯附接材料的至少一部分的第一區(qū)和所述襯底的所述第一側(cè)上不具有所述管芯附接材料的第二區(qū)之間;以及附接至所述引線框的所述第一側(cè)的至少所述第一區(qū)的半導(dǎo)體管芯。
優(yōu)選地,所述非導(dǎo)電阻隔材料的至少一部分設(shè)置在所述引線框和所述半導(dǎo)體管芯之間。
優(yōu)選地,所述非導(dǎo)電阻隔材料是有機(jī)材料。
優(yōu)選地,所述管芯附接材料是環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、硅樹脂、有機(jī)粘合劑或焊料。
優(yōu)選地,所述半導(dǎo)體管芯包括電耦接至所述引線框的所述第一側(cè)的所述第一區(qū)的接觸墊。
優(yōu)選地,所述半導(dǎo)體器件還包括包封所述半導(dǎo)體管芯的至少一部分和所述引線框的至少一部分的模制材料。
優(yōu)選地,所述非導(dǎo)電阻隔材料具有圍繞所述第一區(qū)的封閉形狀。
優(yōu)選地,所述非導(dǎo)電阻隔材料的厚度為10μm至127μm。
優(yōu)選地,所述非導(dǎo)電阻隔材料的寬度為50μm至400μm。
優(yōu)選地,所述非導(dǎo)電阻隔材料形成兩條或更多條互連的直線。本實(shí)用新型的一個(gè)方面的技術(shù)效果在于所提供的半導(dǎo)體器件能夠避免有源電路或金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生電氣短路。
附圖說明
結(jié)合詳細(xì)描述和附圖將更充分地理解本申請(qǐng)的實(shí)施方案,這些實(shí)施方案并不旨在限制本申請(qǐng)的范圍。
圖1A是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖。
圖1B是示出圖1A中繪示的引線框的底視圖。
圖2A是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖,該引線框的管芯附接材料被施加至引線框的安裝區(qū)。
圖2B是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖,該引線框的半導(dǎo)體管芯被設(shè)置在引線框的安裝區(qū)上。
圖2C是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖,該引線框的兩個(gè)半導(dǎo)體管芯被設(shè)置在引線框的安裝區(qū)上。
圖2D是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖,該引線框具有兩個(gè)半導(dǎo)體管芯,其中每一管芯具有被施加至頂表面的管芯附接材料并且被設(shè)置在引線框的安裝區(qū)上。
圖2E是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖,該引線框的導(dǎo)電夾具與被設(shè)置在引線框的安裝區(qū)上的兩個(gè)半導(dǎo)體管芯耦接。
圖3是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖。
為了圖示的簡潔和清晰,圖中的元件不一定按比例,并且不同圖中的相同參考標(biāo)號(hào)指示相同元件。此外,為了描述的簡潔,省略了公知步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)。如本文中所使用,載流電極意指一裝置的載送通過該裝置的電流的元件,諸如MOS晶體管的源極或漏極或者雙極型晶體管的發(fā)射極或集電極或者二極管的陰極或陽極,而控制電極意指該裝置的控制通過該裝置的電流的元件,諸如MOS晶體管的柵極或者雙極型晶體管的基極。盡管裝置在本文中被描述為某些N溝道或P溝道裝置或者某些N型或P型摻雜區(qū),但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,根據(jù)本實(shí)用新型的互補(bǔ)裝置也是可以的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解,本文所用的詞語“期間”、“在…同時(shí)”和“當(dāng)…時(shí)”不是意指在引發(fā)動(dòng)作后即刻發(fā)生動(dòng)作的確切詞語,而是意指在初始動(dòng)作所引發(fā)的反應(yīng)之間可能存在一些小但合理的延遲,諸如傳播延遲。詞語“大概”或“基本上”的使用意指元件的值具有預(yù)期非常接近于所陳述值或位置的參數(shù)。然而,如本領(lǐng)域所熟知,始終存在妨礙值或位置確切地為陳述值或位置的微小偏差。本領(lǐng)域公認(rèn)的是,最多至約百分之十(10%)(并且對(duì)于半導(dǎo)體摻雜濃度,最多至百分之二十(20%))的偏差被認(rèn)為是與確切如所述的理想目標(biāo)相差的合理偏差。為了附圖清晰可見,器件結(jié)構(gòu)的摻雜區(qū)被示為具有大致直線邊緣和精確角度拐角。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解,由于摻雜物的擴(kuò)散和激活,摻雜區(qū)的邊緣通??赡懿粸橹本€并且拐角可能不為精確角度。
具體實(shí)施方式
對(duì)實(shí)施方案的以下描述實(shí)質(zhì)上僅為示例性,并且絕不旨在限制本實(shí)用新型、其應(yīng)用或用途。其中,本申請(qǐng)包括一種制備半導(dǎo)體器件的方法,所述方法包括:提供襯底,該襯底包括設(shè)置該襯底第一側(cè)的第一部分上的非導(dǎo)電阻隔材料;將管芯附接材料施加至襯底第一側(cè)的第二部分,其中非導(dǎo)電阻隔材料被設(shè)置在襯底第一側(cè)的具有管芯附接材料的至少一部分的第一區(qū)和襯底第一側(cè)的不具有管芯附接材料的第二區(qū)之間;以及將半導(dǎo)體管芯附接至至少襯底第一側(cè)的第一區(qū)。
本文所公開的一些實(shí)施方案包括制備半導(dǎo)體器件的方法。該方法可包括提供襯底,例如引線框。圖1A是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框100的一個(gè)實(shí)例的頂視圖。引線框100包括安裝區(qū)105至109,一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯可在這些安裝區(qū)附接至引線框100。引線框100還包括相鄰于安裝區(qū)107的具有‘L’形狀的非導(dǎo)電阻隔材料110。如下文將進(jìn)一步詳細(xì)論述,非導(dǎo)電阻隔材料110可被構(gòu)造成限制管芯附接材料的移動(dòng)以抑制或防止(例如)電氣短路。因此,可使用具有用于阻擋管芯附接材料的移動(dòng)的合適特性的任何材料。非導(dǎo)電阻隔材料可為(例如)凝膠、濕膜、干膜或粘合劑。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料可通過(例如)加熱或輻射(例如,UV光)固化。
圖1B示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框100的底視圖。引線框100的底側(cè)可包括蝕刻區(qū)115。蝕刻區(qū)115的深度沒有具體限制,但可(例如)是引線框100厚度的大約一半。通過比較圖1A和圖1B可以發(fā)現(xiàn),蝕刻區(qū)115位于安裝區(qū)105至109中的每一者的下方。這些蝕刻區(qū)的覆蓋面積可與相應(yīng)蝕刻區(qū)上方的安裝區(qū)的覆蓋面積相同或不同。蝕刻區(qū)115中的一個(gè)可部分位于非導(dǎo)電阻隔材料110下方。蝕刻區(qū)可(例如)為頂側(cè)上的管芯尺寸和引線接合提供較寬面積,同時(shí)為安裝到襯底(例如印刷電路板)維持較小面積??墒褂脴?biāo)準(zhǔn)蝕刻技術(shù)(例如濕法蝕刻)形成蝕刻區(qū)115。
圖2A至圖2E示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的制備半導(dǎo)體器件的方法。在一些實(shí)施方案中,可使用如圖1A至圖1B中繪示的引線框100執(zhí)行該方法。
這種制備半導(dǎo)體器件的方法可包括將管芯附接材料施加至襯底,例如引線框。圖2A顯示在管芯附接材料205至209已分別施加至安裝區(qū)105至109之后的引線框100。管芯附接材料沒有具體限制,并且可通常是可在半導(dǎo)體管芯和襯底(例如,圖2A中繪示的引線框100)之間提供合適的機(jī)械與熱(并且任選地電氣)連接的任何材料。合適的管芯附接材料包括但不限于環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、硅、混合有機(jī)粘合劑以及軟焊料或共晶焊料。管芯附接材料可以凝膠、糊劑、膜、膠帶或焊料形式施加至引線框。管芯附接材料可導(dǎo)電或不導(dǎo)電。可使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)(例如絲網(wǎng)印刷、注射式滴涂、壓印滴涂、環(huán)氧樹脂寫入器滴涂、淋浴頭滴涂和膜附接)將管芯附接材料施加至襯底。
在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料的至少一部分可相鄰于或靠近于非導(dǎo)電阻隔材料進(jìn)行施加。非導(dǎo)電阻隔材料可抑制管芯附接材料移動(dòng)到襯底在非導(dǎo)電阻隔材料另一側(cè)上的區(qū)(例如,不具有任何管芯附接材料的區(qū))。例如,非導(dǎo)電阻隔材料可抑制管芯附接材料移動(dòng)到相鄰于襯底上安裝的半導(dǎo)體管芯的邊緣的區(qū)。在一些實(shí)施方案中,距非導(dǎo)電阻隔材料約0至約150μm施加管芯附接材料。在一些實(shí)施方案中,距非導(dǎo)電阻隔材料約0至約100μm施加管芯附接材料。在一些實(shí)施方案中,距非導(dǎo)電阻隔材料約0至約50μm施加管芯附接材料。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料的至少一部分被設(shè)置在襯底的具有管芯附接材料的區(qū)和襯底的不包括管芯附接材料的區(qū)之間。
雖然圖2A示出將管芯附接材料施加至所有安裝區(qū),但技術(shù)人員將理解,可在制備半導(dǎo)體管芯的方法期間的不同時(shí)間將管芯附接材料施加至不同安裝區(qū)。例如,可將管芯附接材料206施加至安裝區(qū)106,然后將半導(dǎo)體管芯設(shè)置在安裝區(qū)106上??呻S后將管芯附接材料207和208施加至安裝區(qū)107和108,然后將第二半導(dǎo)體管芯設(shè)置在安裝區(qū)107和108上。將管芯附接材料施加至安裝區(qū)的許多其他可行順序是可能的并且涵蓋于本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。
施加至安裝區(qū)中的每一個(gè)上的管芯附接材料可相同或不同。在一些實(shí)施方案中,將相同的管芯附接材料施加至安裝區(qū)中的每一個(gè)上。例如,管芯附接材料205至209可各自是具有相同組分的焊料。在一些實(shí)施方案中,將不同的管芯附接材料施加至不同安裝區(qū)上。例如,管芯附接材料205以及207至209可以是具有相同組分的焊料,而管芯附接材料206可以是粘合帶。
應(yīng)當(dāng)理解,在該方法期間,襯底(例如,圖2A中繪示的引線框100)及其各種安裝區(qū)可在襯底陣列中互連,這些襯底可在加工期間切割成單獨(dú)的封裝。
所述制備半導(dǎo)體器件的方法還可包括將半導(dǎo)體管芯設(shè)置在襯底(例如引線框)的安裝區(qū)上。圖2B示出設(shè)置在管芯附接材料207和208上的半導(dǎo)體管芯210,所述管芯附接材料分別施加至安裝區(qū)107和108上。管芯附接材料可在合適的加工之后使半導(dǎo)體管芯固定至襯底。例如,管芯附接材料可以是可在焊接之后使半導(dǎo)體管芯固定至引線框的焊料。又如,管芯附接材料可以是經(jīng)固化以固定半導(dǎo)體管芯的粘合劑。在一些實(shí)施方案中,半導(dǎo)體管芯210可包括可經(jīng)由管芯附接材料電耦接至安裝區(qū)的一個(gè)或多個(gè)接觸墊。例如,半導(dǎo)體管芯210可以是具有電耦接至安裝區(qū)108的源極接觸墊和電耦接至安裝區(qū)107的柵極接觸墊的MOSFET。
如圖2B所示,非導(dǎo)電阻隔材料110相鄰于半導(dǎo)體管芯210的兩個(gè)邊緣和一個(gè)拐角。然而,非導(dǎo)電阻隔材料的位置和形狀并不限于這種構(gòu)造。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料可完全或至少部分位于半導(dǎo)體管芯的覆蓋面積之下。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料并不位于半導(dǎo)體管芯的覆蓋面積之下,而是與半導(dǎo)體管芯的邊緣和拐角間隔開。在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料包括至少一個(gè)邊緣,其長度約與相鄰或靠近非導(dǎo)電阻隔材料的邊緣的安裝區(qū)的邊緣相同。在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料包括至少一個(gè)邊緣,其比相鄰或靠近非導(dǎo)電阻隔材料的邊緣的安裝區(qū)的邊緣短。在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料包括至少一個(gè)邊緣,其比相鄰或靠近非導(dǎo)電阻隔材料的邊緣的安裝區(qū)的邊緣長。非導(dǎo)電阻隔材料可相鄰于安裝區(qū)的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)側(cè)面。
所述制備半導(dǎo)體器件的方法可任選地包括將第二半導(dǎo)體管芯設(shè)置在襯底的安裝區(qū)上。圖2C示出設(shè)置在管芯附接材料206上的半導(dǎo)體管芯215,該管芯附接材料施加至安裝區(qū)106。在一些實(shí)施方案中,半導(dǎo)體管芯215是低側(cè)MOSFET,半導(dǎo)體管芯210是高側(cè)MOSFET。在一些實(shí)施方案中,半導(dǎo)體管芯210可包括可經(jīng)由管芯附接材料電耦接至安裝區(qū)的接觸墊。
所述制備半導(dǎo)體器件的方法可任選地包括將管芯附接材料施加至設(shè)置在襯底上的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件。圖2D示出施加至半導(dǎo)體管芯210的頂表面和半導(dǎo)體管芯215的頂表面上的管芯附接材料220。在一些實(shí)施方案中,將管芯附接材料施加至位于半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)的頂表面上的接觸墊。施加至半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)的頂表面中的每一個(gè)上的管芯附接材料可相同或不同。此外,施加至半導(dǎo)體管芯中的每一個(gè)的頂表面中的每一個(gè)上的管芯附接材料可與管芯附接材料205至209相同或不同。
所述制備半導(dǎo)體器件的方法還可任選地包括將導(dǎo)電襯底(例如導(dǎo)電金屬夾具)設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯上。圖2E示出設(shè)置在半導(dǎo)體管芯210和215上的導(dǎo)電夾具225。導(dǎo)電夾具225可電耦接半導(dǎo)體管芯210上的接觸墊、半導(dǎo)體管芯215上的接觸墊、安裝區(qū)105和安裝區(qū)109。
所述制備半導(dǎo)體器件的方法還可包括各種額外操作。在一些實(shí)施方案中,可對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行處理以將各種部件固定在一起。例如,當(dāng)管芯附接材料是焊料時(shí),半導(dǎo)體器件可經(jīng)受回流焊和/或焊接以將部件固定在一起(例如,將半導(dǎo)體管芯固定至引線框和導(dǎo)電夾具)。又如,管芯附接材料可經(jīng)受固化(例如,加熱)以將部件固定在一起。在一些實(shí)施方案中,對(duì)一種或多種管芯附接材料進(jìn)行處理,以將半導(dǎo)體管芯幾乎同時(shí)固定至引線框和導(dǎo)電夾具。例如,施加于半導(dǎo)體管芯下方和頂部上的焊料同時(shí)經(jīng)受回流。在將各種部件固定在一起的這些操作期間,管芯附接材料可能會(huì)流到器件的不期望區(qū)中,導(dǎo)致(例如)電氣短路或污染。在一些實(shí)施方案中,所述制備半導(dǎo)體器件的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于,非導(dǎo)電阻隔材料可阻礙或防止管芯附接材料移動(dòng)到不期望的區(qū)域中。
在一些實(shí)施方案中,該方法可包括將半導(dǎo)體器件的組件至少部分地包封于模制材料(例如,樹脂)中。在一些實(shí)施方案中,將一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯包封于模制材料中。在一些實(shí)施方案中,將一個(gè)或多個(gè)襯底(例如,引線框和/或?qū)щ妸A具)至少部分地包封于模制材料中。在一些實(shí)施方案中,將非導(dǎo)電阻隔材料包封于模制材料中。在一些實(shí)施方案中,將管芯附接材料包封于模制材料中??墒挂€框和/或?qū)щ妸A具的若干部分暴露,以便將一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體管芯電耦接至(例如)印刷電路板。
該方法可任選地包括將半導(dǎo)體器件從由襯底(例如,引線框)陣列互連的半導(dǎo)體器件陣列切割。陣列中的每一個(gè)半導(dǎo)體器件可相同。
該方法可任選地包括在將半導(dǎo)體管芯固定至襯底之后從襯底去除非導(dǎo)電阻隔材料。例如,在半導(dǎo)體管芯已(例如,通過焊接)固定至襯底之后,可通過(例如)施加合適的溶劑從襯底去除非導(dǎo)電阻隔材料??稍诠潭ò雽?dǎo)體管芯之后去除非導(dǎo)電阻隔材料,因?yàn)楣苄靖浇硬牧峡赡茉诖斯に囍蟛惶赡芤苿?dòng)。
盡管所述制備半導(dǎo)體器件的方法包括圖2A至圖2E中示出的實(shí)施方案,但是許多替代實(shí)施方案也在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。例如,盡管該方法可使用金屬引線框,但許多其他襯底也可供使用并且在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)??稍谒鲋苽浒雽?dǎo)體器件的方法中使用的襯底的非限制性實(shí)例包括層壓襯底、印刷電路板、陶瓷載體、膜、膠帶、晶片、導(dǎo)電金屬夾具、半導(dǎo)體管芯(例如,在多層堆疊的管芯封裝中或在附接導(dǎo)電金屬夾具時(shí))和半導(dǎo)體封裝(例如,在封裝中封裝附接和封裝上封裝附接中)。
類似地,半導(dǎo)體器件中半導(dǎo)體管芯的數(shù)量沒有限制。在一些實(shí)施方案中,該方法包括只將一個(gè)半導(dǎo)體管芯附接至襯底。在一些實(shí)施方案中,該方法包括將兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體管芯附接至襯底(例如,兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體管芯)。附接至襯底的半導(dǎo)體管芯的類型也沒有限制。在一些實(shí)施方案中,該方法包括將MOSFET附接至襯底。在一些實(shí)施方案中,該方法包括將MOSFET附接至襯底,其中非導(dǎo)電阻隔材料相鄰于固定到MOSFET上的接觸墊的安裝區(qū)設(shè)置。在一些實(shí)施方案中,該方法包括將MOSFET附接至襯底,其中非導(dǎo)電阻隔材料相鄰于固定到MOSFET上的柵極接觸墊的安裝區(qū)設(shè)置。
非導(dǎo)電阻隔材料的尺寸和形狀也沒有具體限制。根據(jù)本申請(qǐng)中的教導(dǎo)內(nèi)容,技術(shù)人員可選擇合適的尺寸和形狀來抑制或防止管芯附接材料移動(dòng)到半導(dǎo)體器件中的特定區(qū)。用于確定合適形狀和尺寸的潛在因素包括但不限于管芯附接材料被準(zhǔn)許移動(dòng)多遠(yuǎn)、附近結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)、工具尺寸限制以及非導(dǎo)電阻隔材料本身的特性。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料圍繞襯底上的安裝區(qū)。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料部分地圍繞襯底上的安裝區(qū)。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料圍繞襯底上的管芯附接材料。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料部分地圍繞襯底上的管芯附接材料。
在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料形成一條或多條直線(例如,一條、兩條、三條、四條、五條或更多條直線)。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料形成兩條或更多條互連直線。這些互連直線可互連以相鄰于安裝區(qū)形成約90度或以下的角度(例如,非導(dǎo)電阻隔材料110具有相鄰于的安裝區(qū)107的90度角,如圖1A所示)。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料包括至少一條曲線。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料不包括曲線。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料形成封閉形狀,例如多邊形、圓、半圓、橢圓形等等。該封閉形狀可圍繞可施加有管芯附接材料的安裝區(qū)。
圖3是示出根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案的引線框的一個(gè)實(shí)例的頂視圖。如圖3所示,非導(dǎo)電阻隔材料300具有可圍繞引線框100的安裝區(qū)107的矩形形狀。
可對(duì)非導(dǎo)電阻隔材料的寬度進(jìn)行選擇以抑制或防止管芯附接材料移動(dòng)。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料的寬度為約50μm至約400μm。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料的寬度為約100μm至約300μm。也可對(duì)非導(dǎo)電阻隔材料的厚度進(jìn)行選擇以抑制或防止管芯附接材料移動(dòng)。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料的厚度為約10μm至約127μm。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料的厚度小于約100μm。
單獨(dú)的非導(dǎo)電阻隔材料的數(shù)量沒有具體限制。在一些實(shí)施方案中,只有一個(gè)非導(dǎo)電阻隔材料連續(xù)區(qū)被設(shè)置在襯底上(例如,只有非導(dǎo)電阻隔材料110被設(shè)置在引線框100上,如圖3所示)。在一些實(shí)施方案中,兩個(gè)或更多個(gè)非導(dǎo)電阻隔材料連續(xù)區(qū)(例如,兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè))被設(shè)置在襯底上。非導(dǎo)電阻隔材料連續(xù)區(qū)中的每一個(gè)可具有相同或不同形狀。連續(xù)區(qū)中的每一個(gè)可(例如)相鄰或靠近可施加有管芯附接材料的不同安裝區(qū)。連續(xù)區(qū)中的每一個(gè)可具有相同或不同的形狀和/或尺寸。
可使用各種技術(shù)施加非導(dǎo)電阻隔材料。用于施加非導(dǎo)電阻隔材料的方法的例子包括但不限于絲網(wǎng)印刷、注射式滴涂、鏤空版印刷、壓印、貼邊或膜附接。非導(dǎo)電阻隔材料可以各種形式施加,例如凝膠、糊劑、膜或膠帶??蓪?duì)非導(dǎo)電阻隔材料進(jìn)行處理(例如)以硬化或固化該材料。還可對(duì)非導(dǎo)電阻隔材料進(jìn)行處理以使該材料固定至襯底。例如,可通過在將非導(dǎo)電阻隔材料設(shè)置在襯底上之后向該材料施加熱或輻射,來使該材料固化。這些任選處理可在施加管芯附接材料之前或之后發(fā)生。例如,可通過在將非導(dǎo)電阻隔材料和管芯附接材料(例如,粘合劑)施加至襯底之后對(duì)這兩種材料進(jìn)行加熱,來使這兩種材料幾乎同時(shí)固化。
本文所公開的一些實(shí)施方案包括半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件可為(例如)根據(jù)本申請(qǐng)中公開的方法制備的任何器件。例如,該半導(dǎo)體器件可以是圖2E中繪示的器件。在一些實(shí)施方案中,該半導(dǎo)體器件包括襯底、施加至襯底的非導(dǎo)電阻隔材料、施加至襯底上的管芯附接材料,和通過管芯附接材料附接至襯底的半導(dǎo)體管芯。非導(dǎo)電阻隔材料可相鄰于管芯附接材料設(shè)置并且被構(gòu)造成防止管芯附接材料移動(dòng)到半導(dǎo)體器件的若干部分。
襯底可以是上文關(guān)于制備半導(dǎo)體器件的方法所公開的襯底中的任一者。例如,襯底可以是金屬引線框。非導(dǎo)電阻隔材料還可具有上文關(guān)于制備半導(dǎo)體器件的方法所述的特性中的任一者。例如,非導(dǎo)電阻隔材料可以是具有‘L’形狀的固化有機(jī)材料。半導(dǎo)體管芯還可具有上文關(guān)于制備半導(dǎo)體器件的方法所述的特性中的任一者。例如,半導(dǎo)體管芯可以是MOSFET。
在一些實(shí)施方案中,半導(dǎo)體器件包括包封半導(dǎo)體管芯的模制材料(例如,樹脂)。模制材料可任選地包封非導(dǎo)電阻隔材料。模制材料可任選地包封管芯附接材料。在一些實(shí)施方案中,模制材料至少部分地包封襯底。
本文所公開的一些實(shí)施方案包括引線框。引線框可包括施加至引線框的一部分的非導(dǎo)電阻隔材料。在一些實(shí)施方案中,將非導(dǎo)電阻隔材料相鄰于引線框的安裝區(qū)設(shè)置。引線框可以是上文關(guān)于制備半導(dǎo)體器件的方法所公開的任一引線框。例如,引線框可以是如圖1A和圖1B中繪示的引線框100。非導(dǎo)電阻隔材料可具有上文關(guān)于制備半導(dǎo)體器件的方法所述的特性中的任一者。例如,非導(dǎo)電阻隔材料可以是具有多邊形形狀的有機(jī)膠帶。在一些實(shí)施方案中,引線框可包括引線框的與具有非導(dǎo)電阻隔材料的一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)的蝕刻區(qū)。
在一些實(shí)施方案中,引線框可在引線框陣列中互連??墒褂脴?biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制造技術(shù)加工引線框陣列以獲得多個(gè)半導(dǎo)體器件。所述加工可包括切割該陣列以形成若干個(gè)單獨(dú)的半導(dǎo)體器件。在一些實(shí)施方案中,陣列中的每一個(gè)引線框相同。在一些實(shí)施方案中,該陣列中的每一個(gè)引線框包括非導(dǎo)電阻隔材料??蓪⒎菍?dǎo)電阻隔材料相鄰于引線框的安裝區(qū)設(shè)置。
根據(jù)上述全部內(nèi)容,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可確定,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,一種制備半導(dǎo)體器件的方法包括:提供襯底,該襯底包括設(shè)置該襯底第一側(cè)的第一部分上的非導(dǎo)電阻隔材料;將管芯附接材料施加至襯底第一側(cè)的第二部分,其中非導(dǎo)電阻隔材料被設(shè)置在襯底第一側(cè)的具有管芯附接材料的至少一部分的第一區(qū)和襯底第一側(cè)的不具有管芯附接材料的第二區(qū)之間;以及將半導(dǎo)體管芯附接至至少襯底第一側(cè)的第一區(qū)。
在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料是有機(jī)材料。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料是凝膠、濕膜、干膜或粘合劑。在一些實(shí)施方案中,提供襯底包括將粘合劑膜施加至襯底以在襯底第一側(cè)的第一部分上形成非導(dǎo)電阻隔材料。在一些實(shí)施方案中,提供襯底包括將粘合劑絲網(wǎng)印刷在襯底上,以在襯底第一側(cè)的第一部分上形成非導(dǎo)電阻隔材料。在一些實(shí)施方案中,提供襯底包括注射式滴涂、鏤空版印刷、壓印、貼邊或膜附接,以在襯底第一側(cè)的第一部分上形成非導(dǎo)電阻隔材料。在一些實(shí)施方案中,提供襯底包括固化所述襯底第一側(cè)的第一部分上的非導(dǎo)電阻隔材料。在一些實(shí)施方案中,襯底是引線框、層壓件、印刷電路板、陶瓷載體、膠帶、半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體管芯或半導(dǎo)體封裝。在一些實(shí)施方案中,非導(dǎo)電阻隔材料具有圍繞第一區(qū)的封閉形狀。在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料是環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、硅樹脂、有機(jī)粘合劑或焊料。在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料是凝膠、糊劑、膜、膠帶或焊料形式。在一些實(shí)施方案中,管芯附接材料是焊料,并且其中將半導(dǎo)體管芯附接至至少襯底第一側(cè)的第一區(qū)包括將半導(dǎo)體管芯回流焊接至至少襯底第一側(cè)的第一區(qū)。
根據(jù)上述全部內(nèi)容,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可確定,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,一種半導(dǎo)體器件包括:引線框;設(shè)置在該引線框第一側(cè)的第一部分上的非導(dǎo)電阻隔材料;設(shè)置在引線框第一側(cè)的第二部分上的管芯附接材料,其中非導(dǎo)電阻隔材料被設(shè)置在引線框第一側(cè)的具有管芯附接材料的至少一部分的第一區(qū)和引線框第一側(cè)的不具有管芯附接材料的第二區(qū)之間;以及附接至至少引線框第一側(cè)的第一區(qū)的半導(dǎo)體管芯。
根據(jù)上述全部內(nèi)容,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可確定,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,一種引線框包括:導(dǎo)電襯底,其具有被構(gòu)造成附接半導(dǎo)體管芯的安裝區(qū);以及設(shè)置在導(dǎo)電襯底上的非導(dǎo)電阻隔材料,其中非導(dǎo)電阻隔材料相鄰于安裝區(qū)。在一些實(shí)施方案中,引線框還包括設(shè)置在導(dǎo)電襯底的安裝區(qū)上的管芯附接材料。
根據(jù)上述全部內(nèi)容,很顯然本文公開了一種新型器件和方法。本公開的其他特征還包括襯底,例如引線框或?qū)щ妸A具,其具有可減少或防止管芯附接材料的移動(dòng)的非導(dǎo)電阻隔材料。
盡管通過具體的優(yōu)選實(shí)施方案和示例性實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型的主題進(jìn)行了描述,但上述附圖及其描述僅繪示了該主題的典型實(shí)施方案,因此不視為限制其范圍,很顯然,許多替代形式和變型形式對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見。例如,已關(guān)于特定引線框構(gòu)造對(duì)該主題進(jìn)行了描述,然而,也可使用各種襯底。又如,已關(guān)于具有兩個(gè)半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體器件對(duì)該主題進(jìn)行了描述,然而,具有更多或更少半導(dǎo)體管芯的其他半導(dǎo)體器件可容易地并入本申請(qǐng)的特征。
如以下權(quán)利要求所反映,發(fā)明性方面可在于單個(gè)上述所公開的實(shí)施方案的特征中的一部分。因此,下文中表達(dá)的權(quán)利要求據(jù)此明確并入到本“具體實(shí)施方式”中,其中每一項(xiàng)權(quán)利要求獨(dú)立地作為本實(shí)用新型的單個(gè)實(shí)施方案。此外,雖然本文所述的一些實(shí)施方案包括了其他實(shí)施方案中所包括的特征中的一些而沒有包括其中其他特征,但不同實(shí)施方案的特征的組合應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍內(nèi),并且形成不同實(shí)施方案,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣。