半导体封装体和用于形成半导体封装体的方法技术

本申请涉及半导体封装体和用于形成半导体封装体的方法。一个或多个实施例涉及一种包括集成散热片的半导体封装体以及形成半导体封装体的方法。在一个实施例中，该半导体封装体包括耦接至裸片焊盘的第一表面的半导体裸片。散热片耦接至该裸片焊盘的第二表面。包封材料包围该裸片和该裸片焊盘且在该散热片的一部分之上而定位。该散热片的底部部分可以保持从该包封材料露出。此外，该散热片的一部分可以从该包封材料的一侧延伸。

Semiconductor package and method for forming semiconductor package

The present application relates to a semiconductor package and a method for forming a semiconductor package. One or more embodiments relate to a semiconductor package including an integrated heat sink and a method of forming a semiconductor package. In one embodiment, the semiconductor package includes a semiconductor bare sheet coupled to the first surface of the bare pad. The heat sink is coupled to the second surface of the bare pad. The encapsulating material surrounds the bare sheet and the bare patch pad and is positioned over a portion of the heat sink. The bottom portion of the heat sink can remain exposed from the envelope material. In addition, a portion of the heat sink may extend from one side of the envelope material.

【技术实现步骤摘要】
半导体封装体和用于形成半导体封装体的方法
本披露涉及半导体封装体和用于形成半导体封装体的方法。
技术介绍
半导体封装体在操作期间受到相当大的热量。功率器件封装体情况尤其如此，这些封装体包括以高电流和/或电压电平操作的功率器件，从而产生显著量的热量。为了帮助从封装体本体移除热量，功率器件封装体通常耦接至外部散热器。然而，外部散热器在可以移除的热量的量上是有限的。也就是，散热器仅能够移除它从封装体接收的热量。因此，期望封装体内的改进以将由封装体产生的热量充分传递至散热器。一般地描述，功率器件封装体通常包括安装至引线框的裸片焊盘的半导体裸片。电介质材料(如包封材料)覆盖半导体裸片和裸片焊盘。然而，通常，裸片焊盘的底部表面保持露出。裸片焊盘是接收由裸片产生的热量的导热材料。裸片焊盘的底部表面可以耦接至散热器来将热量传送离开封装体。最近，裸片焊盘的厚度已经增加，部分为了改善封装体的热动力学。也就是，为了改善从封装体至散热器的热传送。然而，这显著增加了封装体的成本。因此，进一步的改进是期望的。
技术实现思路
一个或多个实施例涉及一种包括集成散热片的半导体封装体以及形成半导体封装体的方法。在一个实施例中，该半导体封装体包括耦接至裸片焊盘的第一表面的半导体裸片和耦接至该裸片焊盘的第二表面的散热片。包封材料包围该裸片和该裸片焊盘且在该散热片的一部分之上而定位。该散热片的底部部分可以保持从包封材料露出，用于耦接至另一热组件，如散热器。此外，散热片的一部分可以从包封材料的一侧延伸。另一个实施例涉及一种方法，该方法包括将散热片耦接至引线框的裸片焊盘的第一表面并且将半导体裸片耦接至这些裸片焊盘的第二表面。这些裸片焊盘的第二表面与第一表面彼此相对。该方法进一步包括例如通过导电线将这些半导体裸片电耦接至该引线框的引线。该方法进一步包括将这些半导体裸片、这些裸片焊盘、这些引线的部分和这些散热片的部分包封于包封材料中。这些散热片中的每一个的表面中的一个保持从该包封材料露出。附图说明在附图中，完全相同的参考号标识类似的元件。未必按比例绘制附图中的元件的尺寸和相对位置。图1A至图1D展示了根据一个实施例的半导体封装体的各种视图。图2A是引线框条带的俯视图。图2B至图2E展示了根据本披露的实施例的用于形成半导体封装体(如图1A至图1D的半导体封装体)的装配工艺的各个阶段的横截面图。具体实施方式应当理解的是，虽然出于说明性目的在此描述了本披露的具体实施例，但是可在不脱离本披露的精神和范围的情况下做出各种修改。在以下说明中，陈述了某些具体细节以便提供对所披露的主题的不同方面的全面理解。然而，所披露的主题可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实例中，尚未对包括在此所披露的主题的实施例的众所周知的半导体加工结构和方法(如半导体功率器件)进行详细描述以避免模糊本披露的其他方面的描述。图1A是根据本披露的一个实施例的半导体封装体10的俯视图。图1B和图1C分别是图1A的半导体封装体10的仰视图和侧视图，并且图1D是图1A的半导体封装体10的横截面图。半导体封装体10包括具有第一外表面14、与第一外表面相对的第二外表面16以及外侧表面的封装体本体12。如图1D最佳所示，封装体10具有引线框，该引线框包括裸片焊盘18和多条引线20。具体地，引线20包括位于封装体本体12中的第一部分20a和从封装体本体12的侧表面延伸的第二部分20b。引线20的第二部分20b形成电极，这些电极用于例如通过焊接电耦接至印刷电路板(PCB)(未示出)的表面上的电触点，如本领域中众所周知。例如，封装体10可以是用于例如通过通孔技术(THT)安装至印刷电路板(PCB)使得封装体10的引线20形成被插入PCB的通孔中的电极的功率器件封装体。可替代地，可以将电极焊接至PCB，如本领域中众所周知。裸片焊盘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之间的距离形成其间的第一厚度。引线20具有与裸片焊盘18相同的厚度。也就是，自其形成多条引线20和裸片焊盘18的引线框至少对于引线和裸片焊盘具有单一的厚度。在一个实施例中，引线20和裸片焊盘18的厚度是0.3毫米。引线框由导电材料制成并且可以是金属材料，如铜或铜合金。通过第一粘合材料38将半导体裸片36耦接至裸片焊盘18的第一表面30。半导体裸片36包括半导体材料(诸如硅)并且集成任何电子组件。电子组件可以是功率器件，如功率二极管或功率MOSFET。第一粘合材料38可以是被配置为用于将半导体裸片36固定于裸片焊盘18的任何材料，如焊料、粘胶、膜、粘膏、胶带、环氧树脂、它们的组合或任何合适的材料。第一粘合材料38可以是导电材料和/或导热材料。在一个实施例中，第一粘合材料38是低熔融温度的焊料，如在低于185℃的温度下开始熔融的焊料，并且在一个实施例中在小于或等于183℃的温度下开始熔融。通过导电线41将半导体裸片36电耦接至引线20中的至少一条引线，如图1D中所示。具体地，导电线41的第一端被耦接至裸片36的键合焊盘并且第二端被耦接至引线20的第一部分20a。导电线41可以是将半导体裸片36电耦接至引线20的任何导电材料并且可以是金属材料，如铝、金、铜及其合金。虽然在图1D的横截面图中未示出，引线20中的一条引线(如中心引线)可以耦接至裸片焊盘18或与其集成，该引线在一个实施例中形成功率MOSFET的漏极电极，而外部引线可以形成功率MOSFET的源极电极和栅极电极。虽然在图1A中示出三条引线20，半导体封装体10可以包括任何数量的引线，如两条或更多条引线，如本领域中众所周知。尽管未示出，引线20的表面的至少一部分可以被镀以一个或多个导电层。该一个或多个导电层是纳米层或微层，并且可以是任何导电材料制成。在一个实施例中，一个或多个导电层是多个堆叠的金属层，如Ni/Pd/Ag、Ni/Pd/Au-Ag合金或Ni/Pd/Au/Ag。该一个或多个导电层可以保护引线框材料免受腐蚀，并且可以帮助键合导电特征，如将导电线41键合到引线20。封装体10进一步包括散热片40，该散热片由第二粘合材料42耦接至裸片焊盘18的第二表面32。优选地，第二粘合材料42导热并且也可以导电。第二粘合材料42可以是在上面参照第一粘合材料38列出的粘合材料中的任一种。第二粘合材料42可以具有比第一粘合材料38更高的熔融温度。例如，第二粘合材料42可以在大于或等于185℃的温度下开始熔融，并且在一个实施例中在大于或等于190℃的温度下开始熔融。可替代地，第二粘合材料42可以是与第一粘合材料38相同的粘合材料。散热片40是任何导热材料。例如，散热片40可以是金属材料，如铜和铝及其合金、陶瓷或任何其他导热材料。散热片40接收半导体裸片36在操作期间产生的热量。也就是，散热片接收通过裸片焊盘18以及第一粘合材料38和第二粘合材料42从半导体裸片36接收的热量。散热片40具有在裸片焊盘18下方并且由封装体本体12部分地覆盖的第一部分40a和延伸超出封装体本体12的第二部分40b。具体地，散热片40在第一部分40a的第一表面耦接至裸片焊盘18。散热片40的第二表面形成封装体本体12的第二外表面16的一部分。散热片40的尺寸是允许合适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装体，包括：裸片焊盘，所述裸片焊盘具有第一表面和与所述第一表面分开第一厚度的第二表面；多条引线，所述多条引线具有与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温度；第二粘合材料，所述第二粘合材料具有第二熔融温度，所述第二粘合材料的所述第二熔融温度比所述第一粘合材料的所述第一熔融温度更高；半导体裸片，所述半导体裸片通过所述第一粘合材料耦接至所述裸片焊盘的所述第一表面，所述半导体裸片电耦接至所述多条引线；散热片，所述散热片通过所述第二粘合材料耦接至所述裸片焊盘的所述第二表面；以及包封材料，所述包封材料在所述半导体裸片、所述裸片焊盘之上且包围所述散热片和所述多条引线的部分。

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装体，包括：裸片焊盘，所述裸片焊盘具有第一表面和与所述第一表面分开第一厚度的第二表面；多条引线，所述多条引线具有与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温度；第二粘合材料，所述第二粘合材料具有第二熔融温度，所述第二粘合材料的所述第二熔融温度比所述第一粘合材料的所述第一熔融温度更高；半导体裸片，所述半导体裸片通过所述第一粘合材料耦接至所述裸片焊盘的所述第一表面，所述半导体裸片电耦接至所述多条引线；散热片，所述散热片通过所述第二粘合材料耦接至所述裸片焊盘的所述第二表面；以及包封材料，所述包封材料在所述半导体裸片、所述裸片焊盘之上且包围所述散热片和所述多条引线的部分。2.如权利要求1所述的半导体封装体，其中，所述散热片从所述包封材料的侧表面向外延伸。3.如权利要求1所述的半导体封装体，其中，所述封装体的外表面由所述包封材料的表面和所述散热片的表面形成。4.如权利要求3所述的半导体封装体，其中，所述包封材料的所述表面和所述散热片的所述表面共面。5.如权利要求1所述的半导体封装体，进一步包括将所述半导体裸片电耦接至所述多条引线的导电线。6.如权利要求1所述的半导体封装体，其中，所述散热片是金属材料或陶瓷。7.如权利要求1所述的半导体封装体，其中，所述第二粘合材料是导电粘合材料。8.一种方法，包括：使用具有第一熔融温度的第一粘合材料将散热片耦接至引线框的裸片焊盘的第一表面；使用具有第二熔融温度的第二粘合材料将半导体裸片耦接至所述裸片焊盘的第二表面，所述第二熔融温度小于所述第一熔融温度，所述第二表面与所述第一表面相对；将所述半导体裸片电耦接至所述引线框的引线；并且将所述半导体裸片、所述裸片焊盘、所述引线的部分和所述散热片的部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾竟恩，
申请(专利权)人：意法半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG