用于封装半导体芯片的模制材料和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于封装半导体芯片的方法和设备。一种半导体装置包括芯片、引线和密封剂。密封剂包括稳定层、连接到稳定层的叠层模制层，以及连接到叠层模制层的导电条。导电条将所述芯片的接触面电连接到引线。

【技术实现步骤摘要】
用于封装半导体芯片的模制材料和方法
本专利技术总体上涉及半导体装置，尤其是，本专利技术的实施例涉及用于封装半导体芯片的方法和设备。
技术介绍
在半导体芯片封装领域，能够观察到以满足消费者个性化需要的方式封装半导体芯片的增长的需求。工业消费者渴望有效率地封装半导体芯片，从而使得最终的装置在保持相同的强劲性能的同时具有缩小的尺寸。在半导体芯片封装件中，半导体芯片或裸片(die)嵌入或封装在芯片封装件内，并且该半导体芯片的接触垫连接到芯片封装件的外部的接触元件。需要生产半导体芯片封装件，从而使得它们的外部接触元件对于半导体芯片封装件附着在板子上允许更高程度的灵活性。也需要增加半导体芯片封装件的模块化适用性，尤其是，将更多的装置连接到半导体芯片封装件的可能性。半导体芯片封装过程涉及许多不同的步骤。例如，一旦半导体芯片设置在引线框或者载体上，所述半导体芯片被线键合、密封和锯开，从而产生半导体芯片封装件。这些步骤顺序地发生且对于每一步骤都有产量和质量的限制。例如，线键合过程一条线接一条线以及一接线柱接一接线柱地发生。因此，经过一段时间仅仅可以生产一定数目的单元，从而，使用当前可用的封装方法仅可以实现一定水平的成本节省。而且，在半导体芯片封装件内添加其他组件增加了封装过程的周期和复杂度。例如，使用功率半导体装置，可能需要将半导体芯片连接到热传导装置，例如散热片。散热片的使用导致了封装过程额外的复杂度。结果，半导体芯片装置可能不能如希望的那样有效率地被封装。因此，普遍存在对封装半导体芯片的成本效率的方案的需要，从而在更短的时间内产生更多的单元。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，一种半导体装置包括芯片、引线以及密封剂。所述密封剂包括稳定层（如，玻璃纤维）、连接到所述稳定层的叠层模制层以及连接到所述叠层模制层的导电条（如，铜）。所述导电条将所述芯片电连接到所述引线根据本专利技术的另一个实施例，呈现一种用于封装半导体装置的方法。将芯片附着于引线框。将模制材料放置于所述引线框和所述芯片上。所述模制材料由稳定层、围绕或者连接到所述稳定层的叠层模制层以及连接到所述叠层模制层的导电条组成，使得所述导电条与所述芯片相关联。通过将所述模制材料附着于所述引线框和所述芯片来密封所述芯片和所述引线框，从而使得那些导电条将所述芯片电连接到所述引线框的引线。根据本专利技术的另一个实施例，提供一种用于封装半导体装置的方法。提供具有多个导电条附着其上的载体。将所述导电条附着于芯片的接触面和引线之间。所述载体被去除。利用模制材料密封所述芯片和所述导电条以形成半导体芯片封装件。根据本专利技术的另一个实施例，提供一种用于封装半导体装置的方法。在芯片载体上形成多条引线。在所述芯片载体上放置多个芯片。将条载体与所述芯片载体对准，从而使得所述条载体的导电条经对准以将所述芯片的接触区域分别与所述多条引线中的引线电连接。所述条载体应用于所述芯片载体，从而使得所述条载体的涂层材料密封芯片，从而所述导电条将所述芯片的所述接触区域分别与所述多条引线中的引线电连接。去除所述芯片载体以暴露每条所述引线的一部分。根据本专利技术的另一个实施例，一种模制材料包括稳定层、连接到所述稳定层的叠层模制层以及连接到所述叠层模制层的导电膜层。附图说明为了更为完整的理解本专利技术以及本专利技术的优点，现在参照以下结合附图的描述，其中：图1是包含单个芯片的半导体芯片封装件的实施例的示图。图2是包含多个芯片的半导体芯片封装件的实施例的示图。图3是包含多个芯片的半导体芯片封装件的实施例的另一示图。图4是包含多个芯片的半导体芯片封装件的实施例的另一示图。图5是具有弯曲导电条的半导体芯片封装件的实施例的示图。图6是具有单个芯片和散热片的半导体芯片封装件的实施例的示图。图7是具有多个芯片和多个散热片的半导体芯片封装件的实施例的示图。图8A和8B是用于封装半导体芯片的过程的示图。图8C是包括引线框的半导体芯片封装件的实施例的示图。图9A-9D是用于封装半导体芯片的另一过程的示图。图10A-10E是用于封装半导体芯片和散热片的过程的示图。图11A和11B是用于封装半导体芯片的另一过程的示图。图12A和12B是用于封装半导体芯片的另一过程的示图。图13A-13C是用于同时封装多个半导体芯片的过程的示图。具体实施方式下面详细讨论各种实施例的制造和使用。然而，应该明白本专利技术提供的许多可应用的创造性概念，该创造性概念可体现在多种多样的具体的上下文中。所讨论的具体实施例仅仅作为制造和使用本专利技术的具体方式的示例性说明，而不构成多本专利技术范围的限制。在各种实施例中，本专利技术教示了用于封装半导体芯片的过程，从而使得线键合过程和密封过程基本上同时发生。各种实施例使用包含键合组件的新颖的模制材料以在一个步骤中将半导体芯片与许多引线电连接并且密封半导体芯片封装件，从而提升封装过程的效率。而且，各种实施例避免了需要一条线接一条线键合的步骤，并允许对整个引线框、面板或晶元进行一次性线键合。因此，本专利技术的实施例在保持半导体装置所需的尺寸和强劲性能的同时，增加了半导体芯片封装件的产量。首先看图1，半导体芯片封装件10包括芯片12，引线14，以及模制材料16。在此示图中，芯片12和引线14已经被模制材料16密封。所密封的装置被锯开或切割，以形成半导体芯片封装件10。芯片12可以是各种不同类型的芯片。例如，芯片12可以是分立器件，如金属氧化层半导体场效晶体管（MOSFET）、二极管或者一些其他合适类型的芯片。在其他实施例中，芯片12可以是集成电路，例如，逻辑芯片（如控制器或处理器，存储器，或任何其他的器件）。引线14其他实现如下所述。在一个实施例中，来自封装件外面的电连接可直接接到引线14。在其他实施例中，例如图8C所述的半导体芯片封装件，引线14可以被连接到引线框。如图所描述，模制材料16包括稳定层18、导电条20、叠层模制层22以及第二导电层24。稳定层18维持模制材料的最小厚度，其在密封芯片12和引线14的期间提供稳定性。稳定层18可包括玻璃增强塑料（如，玻璃纤维）、包含所需百分比的无碱玻璃（E-glass）的聚酯树脂以及其他合适的材料。在一个实施例中，导电条20可由附着至稳定层18的导电膜层形成。除了导电条20，由导电膜还可以形成多个导电条。导电条20将芯片12电连接到引线14。在此例中，芯片12具有与引线14基本上相同的高度。这样，导电条20不需要被操作以提供芯片12和引线14之间的电连接。相反，导电条20被配置使得其附着于芯片12的上表面以及引线14的上表面。从而，芯片12的触点到引线14可以电连接。在一些实施例中，芯片12可能不具有与引线14基本上相同的高度。在这种情况下，导电条20可被操作以补偿芯片12相对引线14的高度差。例如，可以弯曲导电条20使其接触芯片12和引线14，模制材料可以填充导电条20与较小组件之间的间隙，或者导电条20与较小组件组合之间的间隙。导电条20的长度取决于许多不同的因素。例如，导电条20的长度可取决于芯片12上相关联的触点和引线14之间的空间、在芯片12和/或引线14上的导电条20的所需的重叠，或一些其他合适的因素。在一个示例性的实施例的执行中，导电条20可具有200μm的长度，例如150μm和300μm之间。当然，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其包括：芯片，其包含接触面；引线；以及密封剂，其包括稳定层、连接到所述稳定层的叠层模制层，以及连接到所述叠层模制层的导电条，其中所述导电条将所述芯片的所述接触面电连接到所述引线。

【技术特征摘要】
2013.04.19 US 13/866,8111.一种半导体装置，其包括：芯片，其包含接触面；引线；以及密封剂，其包括稳定层、连接到所述稳定层的叠层模制层，以及连接到所述叠层模制层的导电条，其中所述导电条将所述芯片的所述接触面电连接到所述引线并且所述导电条直接接触所述芯片的接触面。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述叠层模制层围绕所述稳定层。3.如权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：多个另外的芯片，每一个所述另外的芯片均具有接触面；多条另外的引线；以及多个另外的导电条，其将每一个另外的引线分别耦合到所述接触面中的一个。4.如权利要求3所述的半导体装置，其中，所述多个另外的芯片中的第一芯片经过第二导电条电连接到所述多个另外的芯片中的第二芯片。5.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述稳定层包括玻璃纤维。6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述导电条包括铜条。7.一种用于封装半导体装置的方法，所述方法包括：将芯片附着于引线框；在所述引线框和所述芯片上放置模制材料，其中所述模制材料包括稳定层、连接到所述稳定层的叠层模制层，以及连接到所述叠层模制层的多个导电条，从而使得每个导电条分别与所述芯片上的接触面对准；以及通过将所述模制材料附着于所述引线框和所述芯片来密封所述芯片和所述引线框，从而使得所述导电条将所述芯片电连接到所述引线框的引线。8.如权利要求7所述的方法，其中，另外的芯片被附着于所述引线框，且其中所述密封的步骤进一步包括密封所述另外的芯片。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述芯片和所述另外的芯片通过所述多个导电条中的导电条彼此电连接。10.如权利要求7所述的方法，进一步包括弯曲所述导电条的一部分。11.如权利要求10所述的方法，其中所述弯曲发生在所述密封步骤中。12.如权利要求7所述的方法，其中，所述稳定层包括玻璃纤维。13.如权利要求7所述的方法，其中，所述导电条包括铜。14.如权利要求7所述的方法，其中，所述密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·C·吴，M·T·翁，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE