半导体器件和封装体制造技术

本申请涉及半导体器件和封装体。公开了一种半导体器件，包括：半导体材料的裸片；引线框，限定被设计用于承载裸片的支撑板以及被设计为电耦合到所述裸片的引线；以及封装件，具有被设计用于对所述裸片进行密封的密封材料，并且部分的引线从封装件中伸出。所述引线框具有包括百分比在1％和1.5％之间的硅的铝合金作为构成材料。根据本实用新型专利技术的方案，可以避免中间层的存在，降低了制造工艺和相对应半导体器件的复杂度以及相应的成本；另外可以降低在所生成的半导体器件中发生故障或本征缺陷的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及一种用于特别是功率半导体器件的半导体器件的铝合金引线框。
技术介绍
本领域内已知半导体器件，尤其是功率类型的半导体器件，例如功率M0SFET，其包括塑料封装件，该塑料封装件被设计为密封包括半导体材料并且集成相对应的集成电子组件的裸片，其中塑料封装件通常通过模塑(molding)来获得。例如，图1示出了密封在例如环氧树脂的塑料材料的封装件2中的半导体器件1(特别地，功率器件)。半导体器件1包括裸片3以及引线框4，裸片3包括半导体材料，特别地为硅，引线框架4布置为至少部分地位于封装件2之内并且设计为在封装件2之内支撑裸片3且提供朝向裸片3中出现的集成组件的外部的电连接。引线框4包括:金属材料的支撑板(通常称为“裸片焊垫”或“裸片焊盘”)5，布置在封装件2之内并且具有顶部表面5a，裸片3例如经由粘合材料层6的插入耦合到该顶部表面5a ;以及多个引线7，例如数目上为三个，其从封装件2出来。按照这里未图示的方式，裸片焊盘5可以由采用引线7中的一个引线的单一件制成(特别地采用布置在中间位置的引线)，由此构成了半导体器件1的电极(例如，功率M0SFET的漏极电极)。进一步，裸片3由电键合接线8电连接到剩余的引线7，所述电键合接线8从各自的接触焊垫开始延伸，由裸片3的顶部表面相承载且不与裸片焊盘5相接触，朝向各自的引线7 (剩余的引线被设计为例如限定功率M0SFET的源极电极和栅极电极)。弓丨线框4的引线7接着例如通过焊接而电耦合到由印刷电路板(PCB)10的顶部表面所承载的相对应的电焊垫9，该电焊垫9具有已知的类型并且在此不再详细描述。与图1中所图示的不同，裸片焊盘5可以用作封装件2的基础，在这种情况下布置为在与裸片3耦合到的顶部表面5a相对的其底部表面5b处与外部环境相接触，或者如相同的图1中所图示的，裸片焊盘5还可以在下方由封装件2的密封材料的部分进行涂敷。在任何情况下，裸片焊盘5还可以用作热传送元件，用于将在集成在裸片3中的组件的使用中生成的热朝向外部散热器(未示出)传送。半导体器件1以及相对应的引线框4和例如朝向印刷电路板10的朝向外部的电连接的制造于是利用了关于引线框4而提供的多个分立的电连接接口，即为:用于封装件2内部的引线7的第一端7a和电键合接线8之间的连接的接口，其例如提供在铜(作为构成引线7的材料)和铝、铜或金(作为构成电键合接线8的材料)之间的耦合；用于封装件2外部的引线7的第二端7b和在印刷电路板10上的各自的电焊垫9之间的连接的接口，其例如可以提供在铜(作为构成引线7的材料)和金(作为构成电焊垫9的材料)之间的耦合；以及用于通过粘合材料层6的在裸片焊盘5和裸片3之间的连接的接口，其可以例如提供在铜(作为构成裸片焊盘5的材料)和例如SAC或SnPb的锡合金之间的耦合。如果前述的材料组合中的一些彼此不相容，或者在任何情况下可能不能实现达到电耦合的期望质量，则使用一个或多个中间层，例如金属耦合层，其通常通过在待耦合的材料中的一个或多个上并且特别地是在引线框4上进行电沉积来形成。这个中间耦合金属层可以例如包括锌、镍、铜、银、锡、或者这些或其他材料的适当组合。例如，US 2013/0221507 A1公开了铝合金引线框的制造，其在相对应的封装件和相对应的半导体器件的制造工艺期间利用了通过电沉积在构成引线框的金属层上方形成多个金属层。然而，前述中间耦合金属层的存在引起了制造工艺和相对应半导体器件的复杂度的增加，以及相应的成本的增加；进一步，很显然地，在所生成的半导体器件中发生故障或本征缺陷的可能性也增加。
技术实现思路
本公开内容的一个或多个实施例提供一种用于半导体器件的铝合金引线框，其使得前述的与现有解决方案相关联的问题和劣势得以全部或者部分克服。根据本公开内容，接下来提供半导体器件。—个实施例涉及一种半导体器件，其特征在于，包括:裸片，包括半导体材料；弓丨线框，包括支撑所述裸片的支撑板和电耦合到所述裸片的引线，其中所述引线框为铝合金，所述铝合金包括百分比在1%和1.5%之间的硅；以及封装件，包括对所述裸片进行密封的密封材料，其中部分的所述引线从所述封装件中伸出。在一个实施例中，该半导体器件包括:在所述封装件内的至少一个电键合接线，被直接耦合到所述引线的至少一个引线的第一端并且第二端耦合到所述裸片的接触焊垫。在一个实施例中，从所述封装件中伸出的所述部分的引线被配置为直接与另一器件或板的接触焊垫耦合。在一个实施例中，所述裸片被直接耦合到所述引线框的支撑板的表面。在一个实施例中，所述裸片通过粘合剂被耦合到所述引线框的支撑板的表面。在一个实施例中，所述铝合金进一步包括百分比在0.25%和0.6%之间的镁。在一个实施例中，所述半导体器件为功率器件。另一实施例涉及一种封装体，其特征在于，包括:包括裸片焊垫和引线的引线框，所述引线框为铝合金，所述铝合金包含在1%到1.5%之间的硅；半导体裸片，被耦合到所述裸片焊垫的表面；导电接线，将所述半导体裸片的键合焊垫电耦合到所述引线的第一部分；以及封装件，将所述裸片和所述导电接线进行密封，所述引线的第二部分从所述封装件中延伸出。在一个实施例中，所述铝合金的剩余部分为铝。在一个实施例中，所述铝合金包含百分比在0.25%到0.6%之间的镁。在一个实施例中，所述引线为第一引线，所述封装体进一步包括第二引线，所述第二弓I线具有在所述封装件中的第一部分以及从所述裸片焊垫延伸出的第二部分。在一个实施例中，所述引线的第二部分被配置为直接耦合到另一器件或衬底的接触焊垫。 在一个实施例中，所述封装体为功率器件。根据本技术的方案，可以避免中间层的存在，降低了制造工艺和相对应半导体器件的复杂度以及相应的成本；另外可以降低在所生成的半导体器件中发生故障或本征缺陷的可能性。【附图说明】为了更好地理解本公开内容，现在纯粹通过非限定的例子并且参照附图描述其优选实施例，其中:图1示出了耦合到印刷电路板的半导体器件和相对应的封装体的示意性横截面图；图2A-图2C示出根据本技术一个实施例的半导体器件和相对应的封装体的制造工艺的连续步骤的示意性平面视图；以及图2D示出了在制造工艺的结束时半导体器件和相对应的封装体的透视图。【具体实施方式】通过广泛的测试和实验性的评估，本申请人已经意识到，将特定的铝合金用作用于提供集成半导体器件的封装体的引线框的基础构成材料提供了通常使用的材料所无法获得的特定的优势。特别地，这种招合金包含了在1%到1.5%的范围中的娃含量。本申请人进一步意识到，可以具有优势地用于提供引线框的铝合金公开在TO2013/037918 A1中，将该申请在此通过参考整体并入，然而该申请描述了将这种材料用于与集成半导体器件的制造领域毫无关联或联系的领域，特别地是在用于形成构成汽车的面板的汽车行业。那里所公开的使用针对宏观应用，即，完全与集成的解决方案不同的应用，例如生产车辆的主体的面板(例如，用于阀盖或门)。在这篇文献中描述的招合金，由制造商Hydro Aluminium Rolled Products GmbH的编码AA6016来标识，其为铝和硅的合金并且进一步包括百分比在0.25%和0.6%之间的镁。本解决方案的一个方面接着构思了利用具有在1%和1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于，包括：裸片，包括半导体材料；引线框，包括支撑所述裸片的支撑板和电耦合到所述裸片的引线，其中所述引线框为铝合金，所述铝合金包括百分比在1％和1.5％之间的硅；以及封装件，包括对所述裸片进行密封的密封材料，其中部分的所述引线从所述封装件中伸出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L·切里亚尼，P·克雷马，A·米诺蒂，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT