半导体管芯封装件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体管芯封装件以及一种用于制造半导体管芯封装件的方法。所述半导体管芯封装件包括：引线框结构，其包括引线框结构表面；附连于所述引线框结构的半导体管芯，所述半导体管芯包括含有输入区的第一表面和含有输出区的第二表面；覆盖所述半导体管芯和所述引线框结构的至少一部分的模制材料，其中所述模制材料露出所述半导体管芯的第二表面并也露出所述引线框结构表面；金属外壳结构，其包括主部和从所述主部伸出的第一脚以及从所述主部伸出并与所述第一脚相对的第二脚，其中所述金属外壳电气和机械地耦合于在所述半导体管芯的第二表面处的输出区；以及导电粘合剂，其耦合所述金属外壳结构的主部和所述半导体管芯的第二表面。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种半导体管芯封装件以及一种用于制造半导体管芯封装件的方法。所述半导体管芯封装件包括：引线框结构，其包括引线框结构表面；附连于所述引线框结构的半导体管芯，所述半导体管芯包括含有输入区的第一表面和含有输出区的第二表面；覆盖所述半导体管芯和所述引线框结构的至少一部分的模制材料，其中所述模制材料露出所述半导体管芯的第二表面并也露出所述引线框结构表面；金属外壳结构，其包括主部和从所述主部伸出的第一脚以及从所述主部伸出并与所述第一脚相对的第二脚，其中所述金属外壳电气和机械地耦合于在所述半导体管芯的第二表面处的输出区；以及导电粘合剂，其耦合所述金属外壳结构的主部和所述半导体管芯的第二表面。【专利说明】本申请是申请日为2010年I月20日、申请号为201080007032.4(国际申请号为PCT/US2010/021462)、名称为“”的专利技术专利申请的分案申请。关联申请的交叉引用不适用
技术介绍
半导体管芯封装件是半导体业内公知的，但可以改进。例如，诸如无线电话等电子设备正变得越来越小。要求制造出更小的半导体管芯封装件，以使它们能包含在这些电子设备中。然而，更小的封装件经常要求更小的半导体管芯。这可能影响性能并增大接触电阻。也要求改善传统半导体管芯封装件的散热性能。包含例如功率晶体管的半导体管芯封装件产生大量热量。也要求向这些半导体管芯封装件的最终使用者提供健全的互连选择。 一些半导体管芯封装件具有预模制夹具结构。该预模制夹具结构可包括模制材料和夹具结构。诸如此类的预模制夹具结构可使用第一焊料材料附连于半导体管芯，而半导体管芯可使用第二焊料材料附连于引线框结构。当第一和第二焊料材料在半导体管芯封装件的制造过程中回流时，它们可能相对于彼此移位。这可能如图8(a)所示地不合需地使预模制夹具结构60相对于引线框结构和/或半导体管芯62转动。另外，如图8(b)所示，在用于形成具有预模制夹具结构的半导体管芯封装件的现有技术方法中，当将焊料施加于小栅极焊盘上时，焊膏的体积也是难以控制的，由此造成栅极焊料溢出至半导体管芯的角落处。图8(b)示出溢出半导体管芯62边缘的焊料80。焊料80接触预模制夹具结构60中的栅极夹具结构60(g)的一部分。如图8(b)所示，示出引线框结构61并且引线框结构61支承半导体管芯62。 本专利技术的诸实施例单独或全体地解决了这些和其它问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对。 本专利技术的一个实施例针对一半导体管芯封装件，该半导体管芯封装件包括:预模制夹具结构组件，该预模制夹具结构组件具有夹具结构、附连于夹具结构的半导体管芯以及覆盖夹具结构和半导体管芯的至少一部分的第一模制材料。该半导体管芯封装件还包括具有管芯附连焊盘的引线框结构，其中引线框结构附连于预模制夹具结构组件。 本专利技术的另一实施例针对一种方法，包括:获得引线框结构；并使预模制夹具结构组件附连至引线框结构，该预模制夹具结构组件包括夹具结构、附连于夹具结构的半导体管芯以及覆盖夹具结构和半导体管芯的至少一部分的第一模制材料。 本专利技术的另一实施例针对一种半导体管芯封装件，包括:包含引线框结构表面的引线框结构；附连于引线框结构的半导体管芯，其中半导体管芯包括含有输入区的第一表面以及含有输出区的第二表面；覆盖半导体管芯和引线框结构的至少一部分的模制材料，其中模制材料露出半导体管芯的第二表面并还露出引线框结构表面；金属外壳结构，其包括主部和从主部伸出的第一脚以及从主部伸出并与第一脚相对的第二脚，其中金属外壳在半导体管芯的第二表面处电气和机械地耦合于输出区；以及导电粘合剂，该导电粘合剂耦合金属外壳结构的主部和半导体管芯的第二表面。 本专利技术的另一实施例针对一种方法，包括:将半导体管芯附连于引线框结构，该引线框结构包括引线框结构表面，其中半导体管芯包括具有输入区的第一表面以及具有输出区的第二表面；将模制材料模制在半导体管芯和引线框结构的至少一部分周围，其中模制材料露出半导体管芯的第二表面并还露出引线框结构表面；并将金属外壳结构附连于半导体管芯，该金属外壳结构包括主部和从主部伸出的第一脚以及从主部伸出并与第一脚相对的第二脚，其中第二表面处的输出区电气和机械地稱合于金属外壳结构。 本专利技术的其它实施例针对能容纳根据本专利技术诸实施例的半导体管芯封装件的电气组件和系统。 本专利技术的这些和其它实施例参照附图在说明书中有详细描述。在附图中，相同的附图标记可表示相同的要素并且不再对一些要素作重复说明。另外，在附图中，一些要素可能不按照比例绘出。 【专利附图】【附图说明】 图1示出根据本专利技术一个实施例的半导体管芯封装件的横截面侧视图。 图2示出根据本专利技术一实施例的预模制夹具结构组件的横截面侧视图。 图3示出根据本专利技术另一实施例的半导体管芯封装件的横截面侧视图。 图4示出根据本专利技术另一实施例的预模制夹具结构组件的横截面侧视图。 图5示出根据本专利技术另一实施例的半导体管芯封装件的横截面侧视图。 图6示出根据本专利技术另一实施例的预模制夹具结构组件的横截面侧视图。 图7(a)_7(g)示出根据本专利技术一个实施例的在半导体管芯封装件成形过程中形成的多个前身结构。 图7(h)示出根据本专利技术一个实施例的半导体管芯封装件的立体图。 图8(a)和8(b)示出预模制夹具使用传统工艺安装在半导体管芯上时的照片。 图9示出根据本专利技术一个实施例的半导体管芯封装件的横截面侧视图。 图10 (a)-10(b)各自示出另一半导体管芯封装件实施例的顶视立体图和底视立体图。 图11示出图10 (a)和图10 (b)所示的半导体管芯封装件实施例的底视立体图。模制材料的部分被移去。 图12 (a)-12(e)示出半导体管芯封装件成形过程中形成的诸个前身结构，以及半导体管芯封装件的例子。 图12(f)示出根据本专利技术一个实施例的半导体管芯封装件的例子。 图13(a)_13(e)示出根据本专利技术另一实施例在半导体管芯封装件成形过程中形成的前身结构。 图13(f)示出根据本专利技术另一实施例的半导体管芯封装件的例子。 图14(a)示出具有两个金属外壳结构的半导体管芯封装件的底视立体图。 图14(b)示出具有两个金属外壳结构的半导体管芯封装件的顶视立体图。 图15示出根据本专利技术的实施例可用于半导体管芯封装件的垂直式功率MOSFET的横截面图。 在附图中，相同的附图标记表示相同要素并且不再对一些相似要素作重复说明。关于本专利技术诸实施例的其它细节参照附图在【具体实施方式】中给出。 【具体实施方式】 1.包括预模制夹具组件的半导体管芯封装件 图1示出根据本专利技术一个实施例的半导体管芯封装件100的横截面侧视图。图2示出根据本专利技术一个实施例的预模制夹具结构组件的横截面侧视图。 半导体管芯封装件100包括:预模制夹具结构组件160，该预模制夹具结构组件160包括夹具结构160(a);以及使用第一导电粘合剂180(a)附连于夹具结构160(a)的半导体管芯150。半导体管芯150包括第一主表面150-1以及与第一主表面150-1相对的第二主表面150-2。第一导电粘合剂180(a)与半导体管芯150的第二表面150-2接触。第一表面150-1可包括例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体管芯封装件，包括：引线框结构，所述引线框结构包括引线框结构表面；附连于所述引线框结构的半导体管芯，所述半导体管芯包括含有输入区的第一表面以及含有输出区的第二表面；覆盖所述半导体管芯和所述引线框结构的至少一部分的模制材料，其中所述模制材料露出所述半导体管芯的第二表面并也露出所述引线框结构表面；金属外壳结构，所述金属外壳结构包括主部和从所述主部伸出的第一脚以及从所述主部伸出并与所述第一脚相对的第二脚，其中所述金属外壳电气和机械地耦合于在所述半导体管芯的第二表面处的输出区；以及导电粘合剂，所述导电粘合剂耦合所述金属外壳结构的主部和所述半导体管芯的第二表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·V·C·杰瑞扎，P·A·卡罗，E·V·R·克鲁兹，
申请(专利权)人：费查尔德半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US