半導(dǎo)體封裝體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本披露涉及半導(dǎo)體封裝體。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體封裝體在操作期間受到相當(dāng)大的熱量。功率器件封裝體情況尤其如此，這些封裝體包括以高電流和/或電壓電平操作的功率器件，從而產(chǎn)生顯著量的熱量。
[0003]為了幫助從封裝體本體移除熱量，功率器件封裝體通常耦接至外部散熱器。然而，外部散熱器在可以移除的熱量的量上是有限的。也就是，散熱器僅能夠移除它從封裝體接收的熱量。因此，期望封裝體內(nèi)的改進(jìn)以將由封裝體產(chǎn)生的熱量充分傳遞至散熱器。
[0004]—般地描述，功率器件封裝體通常包括安裝至引線框的裸片焊盤的半導(dǎo)體裸片。電介質(zhì)材料(如包封材料)覆蓋半導(dǎo)體裸片和裸片焊盤。然而，通常，裸片焊盤的底部表面保持露出。裸片焊盤是接收由裸片產(chǎn)生的熱量的導(dǎo)熱材料。裸片焊盤的底部表面可以耦接至散熱器來將熱量傳送離開封裝體。
[0005]最近，裸片焊盤的厚度已經(jīng)增加，部分為了改善封裝體的熱動力學(xué)。也就是，為了改善從封裝體至散熱器的熱傳送。然而，這顯著增加了封裝體的成本。因此，進(jìn)一步的改進(jìn)是期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]—個或多個實施例涉及一種包括集成散熱片的半導(dǎo)體封裝體。在一個實施例中，提供一種半導(dǎo)體封裝體，其特征在于，包括:裸片焊盤，所述裸片焊盤具有第一表面和與所述第一表面分開第一厚度的第二表面;多條引線，所述多條引線具有與所述第一厚度相同的第二厚度;第一粘合材料，所述第一粘合材料具有第一熔融溫度;第二粘合材料，所述第二粘合材料具有第二熔融溫度，所述第二粘合材料的所述第二熔融溫度比所述第一粘合材料的所述第一熔融溫度更高;半導(dǎo)體裸片，所述半導(dǎo)體裸片通過所述第一粘合材料耦接至所述裸片焊盤的所述第一表面，所述半導(dǎo)體裸片電耦接至所述多條引線;散熱片，所述散熱片通過所述第二粘合材料耦接至所述裸片焊盤的所述第二表面；以及包封材料，所述包封材料在所述半導(dǎo)體裸片、所述裸片焊盤之上且包圍所述散熱片和所述多條引線的部分。
[0007]在一個實施例中，所述散熱片從所述包封材料的側(cè)表面向外延伸。
[0008]在一個實施例中，所述封裝體的外表面由所述包封材料的表面和所述散熱片的表面形成。
[0009]在一個實施例中，所述包封材料的所述表面和所述散熱片的所述表面共面。
[0010]在一個實施例中，該半導(dǎo)體封裝體進(jìn)一步包括將所述半導(dǎo)體裸片電耦接至所述多條引線的導(dǎo)電線。
[0011]在一個實施例中，所述散熱片是金屬材料或陶瓷。
[0012]在一個實施例中，所述第二粘合材料是導(dǎo)電粘合材料。
[0013]另一實施例提供一種半導(dǎo)體封裝體，其特征在于，包括:裸片焊盤，所述裸片焊盤具有第一表面和第二表面;多條引線;半導(dǎo)體裸片，所述半導(dǎo)體裸片耦接至所述裸片焊盤的所述第一表面且電耦接至所述多條引線;散熱片，所述散熱片通過導(dǎo)電粘合劑耦接至所述裸片焊盤的所述第二表面；以及包封材料，所述包封材料覆蓋所述半導(dǎo)體裸片、所述裸片焊盤和所述散熱片的一個或多個側(cè)表面的至少一部分。
[0014]在一個實施例中，所述包封材料覆蓋所述散熱片的第一部分的側(cè)表面，其中，所述散熱片的第二部分的側(cè)表面保持從所述包封材料露出。
[0015]在一個實施例中，所述半導(dǎo)體裸片通過粘合材料耦接至所述裸片焊盤的所述第一表面，所述粘合材料不同于所述導(dǎo)電粘合材料。
[0016]在一個實施例中，所述粘合材料具有比所述導(dǎo)電粘合材料更低的熔融溫度。
[0017]根據(jù)本實用新型的方案，可以提供一種性能改進(jìn)的半導(dǎo)體封裝體。
【附圖說明】
[0018]在附圖中，完全相同的參考號標(biāo)識類似的元件。未必按比例繪制附圖中的元件的尺寸和相對位置。
[0019]圖1A至圖1D展示了根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體封裝體的各種視圖。
[0020]圖2A是引線框條帶的俯視圖。
[0021]圖2B至圖2E展示了根據(jù)本披露的實施例的用于形成半導(dǎo)體封裝體(如圖1A至圖1D的半導(dǎo)體封裝體)的裝配工藝的各個階段的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然出于說明性目的在此描述了本披露的具體實施例，但是可在不脫離本披露的精神和范圍的情況下做出各種修改。
[0023]在以下說明中，陳述了某些具體細(xì)節(jié)以便提供對所披露的主題的不同方面的全面理解。然而，所披露的主題可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實施。在一些實例中，尚未對包括在此所披露的主題的實施例的眾所周知的半導(dǎo)體加工結(jié)構(gòu)和方法(如半導(dǎo)體功率器件)進(jìn)行詳細(xì)描述以避免模糊本披露的其他方面的描述。
[0024]圖1A是根據(jù)本披露的一個實施例的半導(dǎo)體封裝體10的俯視圖。圖1B和圖1C分別是圖1A的半導(dǎo)體封裝體10的仰視圖和側(cè)視圖，并且圖1D是圖1A的半導(dǎo)體封裝體10的橫截面圖。
[0025]半導(dǎo)體封裝體10包括具有第一外表面14、與第一外表面相對的第二外表面16以及外側(cè)表面的封裝體本體12。如圖1D最佳所示，封裝體10具有引線框，該引線框包括裸片焊盤18和多條引線20。具體地，引線20包括位于封裝體本體12中的第一部分20a和從封裝體本體12的側(cè)表面延伸的第二部分20b。
[0026]引線20的第二部分20b形成電極，這些電極用于例如通過焊接電耦接至印刷電路板(PCB)(未示出)的表面上的電觸點，如本領(lǐng)域中眾所周知。例如，封裝體10可以是用于例如通過通孔技術(shù)(THT)安裝至印刷電路板(PCB)使得封裝體10的引線20形成被插入PCB的通孔中的電極的功率器件封裝體?？商娲?，可以將電極焊接至PCB，如本領(lǐng)域中眾所周知。
[0027]裸片焊盤18具有第一表面30和第二表面32并且第一表面30和第二表面32之間的距離形成其間的第一厚度。引線20具有與裸片焊盤18相同的厚度。也就是，自其形成多條引線20和裸片焊盤18的引線框至少對于引線和裸片焊盤具有單一的厚度。在一個實施例中，引線20和裸片焊盤18的厚度是0.3毫米。引線框由導(dǎo)電材料制成并且可以是金屬材料，如銅或銅合金。
[0028]通過第一粘合材料38將半導(dǎo)體裸片36耦接至裸片焊盤18的第一表面30。半導(dǎo)體裸片36包括半導(dǎo)體材料(諸如硅)并且集成任何電子組件。電子組件可以是功率器件，如功率二極管或功率M0SFET。第一粘合材料38可以是被配置為用于將半導(dǎo)體裸片36固定于裸片焊盤18的任何材料，如焊料、粘膠、膜、粘膏、膠帶、環(huán)氧樹脂、它們的組合或任何合適的材料。第一粘合材料38可以是導(dǎo)電材料和/或?qū)岵牧?。在一個實施例中，第一粘合材料38是低熔融溫度的焊料，如在低于185°C的溫度下開始熔融的焊料，并且在一個實施例中在小于或等于183°C的溫度下開始熔融。
[0029]通過導(dǎo)電線41將半導(dǎo)體裸片36電耦接至引線20中的至少一條引線，如圖1D中所示。具體地，導(dǎo)電線41的第一端被耦接至裸片36的鍵合焊盤并且第二端被耦接至引線20的第一部分20a。導(dǎo)電線41可以是將半導(dǎo)體裸片36電耦接至引線20的任何導(dǎo)電材料并且可以是金屬材料，如鋁、金、銅及其合金。雖然在圖1D的橫截面圖中未示出，引線20中的一條引線(如中心引線)可以耦接至裸片焊盤18或與其集成，該引線在一個實施例中形成功率MOSFET的漏極電極，而外部引線可以形成功率MOSFET的源極電極和柵極電極。
[0030]雖然在圖1A中示出三條引線20，半導(dǎo)體封裝體10可以包括任何數(shù)量的引線，如兩條或更多條引線，如本領(lǐng)域中眾所周知。
[0031]盡管未示出，引線20的表面的至少一部分可以被鍍以一個或多個導(dǎo)電層。該一個或多個導(dǎo)電層是納米層或微層，并且可以是任何導(dǎo)電材料制成。在一個實施例中，一個或多個導(dǎo)電層是多個堆疊的金屬層，如Ni/Pd/Ag、Ni/Pd/Au-Ag合金或Ni/Pd/Au/Ag。該一個或多個導(dǎo)電層可以保護(hù)引線框材料免受腐蝕，并且可以幫助鍵合導(dǎo)電特征，如將導(dǎo)電線41鍵合到引線20。
[0032]封裝體10進(jìn)一步包括散熱片40，該散熱片由第二粘合材料42耦接至裸片焊盤18的第二表面32。優(yōu)選地，第二粘合材料42導(dǎo)熱并且也可以導(dǎo)電。第二粘合材料42可以是在上面參照第一粘合材料38列出的粘合材料中的任一種。第二粘合材料42可以具有比第一粘合材料38更高的熔融溫度。例如，第二粘合材料42可以在大于或等于185°C的溫度下開始熔融，并且在一個實施例中在大于或等于190°C的溫度下開始熔融?？商娲兀诙澈喜牧?2可以是與第一粘合材料38相同的粘合材料。
[0033]散熱片40是任何導(dǎo)熱材料。例如，散熱片40可以是金屬材料，如銅和鋁及其合金、陶瓷或任何其他導(dǎo)熱材料。散熱片40接收半導(dǎo)體裸片36在操作期間產(chǎn)生的熱量。也就是，散熱片接收通過裸片焊盤18以及第一粘合材料38和第二粘合材料42從半導(dǎo)體裸片36接收的熱量。
[0034]散熱片40具有在裸片焊盤18下方并且由封裝體本體12部分地覆蓋的第一部分40a和延伸超出封裝體本體12的第二部分40b。具體地，散熱片40在第一部分40a的第一表面耦接至裸片焊盤18。散熱片40的第二表面形成封裝體本體12的第二外表面16的一部分。
[0035]散熱片40的尺寸是允許合適地移除由半導(dǎo)體裸片36產(chǎn)生的熱量中的一些熱量的任何尺寸。在一個實施例中，散熱片40的第一部分40a可以覆蓋裸片焊盤18的整個第二表面32。在這方面，散熱片40具有與裸片焊盤18配合的最大表面積，用于移除由裸片焊盤18從半導(dǎo)體裸片36接收的熱量。在這方面，散熱片40的第一部分40a可以是與裸片焊盤18相同的大小或者比裸片焊盤18大。散熱片40的第二部分40b可以比散熱片40的第一部分40a大。
[0036]散熱片40還可以提供對半導(dǎo)體裸片36連同裸片焊盤18的支撐。也就是，在其中引線框材料較薄且在裝配加工期間不足以支撐半導(dǎo)體裸片36的一些實施例中，散熱片40可以提供對