用于与半导体器件的连接的引线制造技术

披露了一种用于与半导体器件管芯的连接的引线，该引线包括夹部。夹部包括主面，主面具有自其上延伸的两个或多个凸起，用于与半导体器件管芯的接合垫的连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于与半导体器件管芯的连接的引线，以及涉及包括该引线的半导体元件。
技术介绍
半导体元件典型地由半导体器件管芯、一个或多个引线、线接合构成，线接合用于由引线至器件管芯之间通过器件管芯上的金属接触来形成电性连接。用于高电流器件的线接合工艺中，并行地使用几个接合，缓慢且难于测试。此外，线接合可能导致不可靠的接触。进一步地，半导体元件的电气性能可能遭受由线接合带来的寄生电阻和感应系数的损害。在诸如开关模式电源的应用中的静电放电保护器件或瞬时电压抑制器件，或者在其他具有大的电流变化的应用中，可能发生由于感应系数而产生的大的电压尖脉冲。此外，在高电流应用(典型地在安培数量级)中，器件发热可能导致线接合的退化。作为一种线接合的替代，引线可以包括夹部，用于接合到半导体器件管芯。这种结构被称为夹焊，相比于引线键合，可以实现半导体元件的电气性能和热力性能的提升，并实现更为可靠的接触。当通过金属接触夹焊至半导体管芯时，焊料可用来完成电气以机械连接。如本领域所知的，焊料可以是包括一部分铅、锡和银粉以及其他诸如熔剂媒质的添加物的膏。然而，这种结构可能遇到几个问题，例如器件管芯和片之间不适当的对准可能导致短路，以及焊料层的厚度可能导致焊膏内部的空泡。在焊接过程中，例如回流过程(本领域所知)中所蒸发的气体无法脱离空泡，可能使得管芯相对于片发生移动，也会导致不对准。这种空泡还可能降低连接的机械和/或电气完整性。图1a和Ib示出了一种已知的引线1，其包括夹部2，夹部2接合至半导体器件管芯3。如图所示，夹部2包括主面8，在引线I固定到半导体器件管芯3时，主面8可直接相邻于半导体管芯3。夹部2包括接触部9，接触部9布置为利用适当的焊料材料机械地以及电气地连接到半导体器件管芯3上预形成的适当的金属接触(图未示)。除了以上提及的问题以外，该结构以及其他已知的结构还可能遇到的问题是:半导体器件管芯和片之间的焊料连接的完整性只可能从侧面检查，从而使得生产能力降低。在大规模的生产过程中，使用例如显微镜来进行检查是有利的。此外，有调查发现，半导体器件管芯可能与夹部不正确地对准，这将可能导致半导体管芯的短路，进而使得半导体元件无法工作。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于与半导体器件管芯的连接的引线，引线包括夹部，夹部包括主面，主面具有自其上延伸的两个或多个凸起，用于与半导体器件管芯的接合垫的连接。本专利技术还涉及包括这种引线的半导体元件。进一步地，本专利技术涉及这样一种半导体元件，其中该半导体元件为功率整流器件或瞬时电压抑制器件。本专利技术的实施方式可涉及输送高电流的半导体元件，例如在5-20安培的范围内，并具有低正向电压。【附图说明】在附图和以下的说明中，相同的标记指代的是相同的特征。以下将结合附图对于本专利技术的实施方式进行进一步描述。图1a为一种已知连接引线的平面视图；图1b为一种已知连接引线的剖面视图；图2a为一种实施方式的连接引线的平面视图；图2b为一种实施方式的连接引线的剖面视图；图2c为一种替代实施方式的连接引线的平面视图；图3a为使用已知引线进行器件导通电阻的仿真；图3b为使用本专利技术实施方式的引线进行器件导通电阻的仿真；图4a为一种实施方式的连接引线的平面视图；图4b为一种实施方式的连接引线的剖面视图。【具体实施方式】图2a和2b所示的分别是一种引线20的实施方式的底部和侧面视图，该引线20适用于与半导体器件管芯3相连接。引线20可包括夹部22和引线框架连接片24。引线框架连接片24布置为，其可以连接到引线框架片垫21，以允许电流通过夹部22自半导体器件管芯3流入外部源，或自外部源流入半导体器件管芯3。半导体器件管芯3可以使用任何适当的连接，例如焊料膏或导电粘合剂，以机械地和/或电气地与引线框架管芯垫23接触。夹部22包括第一主面28和第二主面30。在引线20贴上半导体器件管芯3的接触部(也称为金属化部)时，第一主面28将最为接近并实质上面对半导体管芯3。可透过夹部22自第一主面28至第二主面30提供过孔26。过孔26的作用是通风，其允许在焊接过程中在夹部22的第一主面28下累积的气体泄出。在焊接过程中将可能形成气体，并导致焊料材料内部形成气泡。在焊接过程之后，在焊接冷却后，这些气泡可能导致夹部22下方焊料材料中空泡的形成。这些空泡可能导致焊头不稳定，并进而导致半导体器件管芯3相对于夹部22的不对准。这种不对准可能导致半导体器件管芯3上的接触之间的短路，或者半导体器件管芯3无电连接。通过允许气体泄出，可以使得空泡最小化甚至消失。空泡还可能导致电气接触和热接触性能变差。作为以上的在夹部中具有过孔26的结构的替代方案，夹部22可以采用分叉的形式。如图2c所示，夹部22自引线框架连接片24分叉地延伸开来。在这种结构中，夹部22可以由两个分支形成，在两个分支之间具有切开部分。这将使得在回流过程中产生的气体泄出增多，改善目视检查的切入，并且由于夹部22的剖面面积减小，施加在焊料层上的力也减小。该结构可以提升夹部22的柔性。柔性的提升可使得处于温度周期变化中延展和收缩的夹部的机械性能得以提升。可选地，可以预期的是，夹部22可以由三个或更多个分支构成，在各个分支之间具有切开部分。过孔26或切开部分还可以使得从位于夹部22和半导体器件管芯3的接触部(图未示)之间的焊接连接的上方对其进行的目视检查变得简单。第一主面28可包括几个凸起32、34，其自第一主面28向外沿着朝向半导体器件管芯3的接触部的方向在第一维度上延伸。在第二维度上，凸起32、34脊状延伸，呈现为似横穿第一主面28。在此情况下，凸起32、34彼此平行地延伸开来，过孔26位于其间。可替代地，过孔26或切开部分可以与凸起32、34中的一个或多个相交。在一种可选的结构中，各凸起可以配置为在夹部22上的某一点处概念上地彼此相交。该相交点为概念上的，是因为它可能会被过孔26或切开部分所中断。凸起32、34的作用可以为:减小半导体器件管芯3的接触部与夹部22之间的距离。因此，通过熔化的焊料与凸起32、34之间的作用，半导体器件管芯3可以实现自对准。仅作为示例地，半导体器件管芯3的接触部与凸起之间的距离可以小于I ym。半导体器件管芯3与夹部之间的对准可以是由于熔化的焊料的表面张力。这种对准方式可以避免半导体器件管芯3相对于夹部22的不对准。例如，对于用在低封装高度结构中的半导体器件管芯3而言，通过保证焊料不会溢出到半导体器件管芯3的接触部以外的区域上，可以防止出现短路。进一步地，半导体器件管芯3可以与凸起32、34对准，从而相对于夹部而当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与半导体器件管芯的连接的引线，其特征在于，引线包括夹部，夹部包括主面，主面具有自其上延伸的两个或多个凸起，用于与半导体器件管芯的接合垫的连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：洛尔夫·安科约科伯·格罗恩休斯，提姆·伯切尔，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL