双向半导体封装件制造技术

提供了一种双向半导体封装件。该双向半导体封装件包括：下部直接覆铜(DBC)基板，包括第一基底以及结合至第一基底的上表面和下表面的第一图案层；引线框，安装在下部DBC基板的上表面上；半导体芯片，安装在引线框的上表面上；上部DBC基板，包括第二基底以及结合至第二基底的上表面和下表面的第二图案层；缓冲层，其一端焊接在上部DBC基板的下表面上且另一端焊接在引线框的上表面上的安装了半导体芯片的区域以外的剩余区域的上表面上；缓冲线，其一端焊接在位于半导体芯片的一个方向上的区域的上表面上并且另一端焊接在位于半导体芯片的另一方向上的区域的上表面上；以及导线，其将下部DBC基板的上表面电连接至半导体芯片。

Bidirectional semiconductor package

A bidirectional semiconductor package is provided. The bidirectional semiconductor package includes a lower direct copper (DBC) substrate includes a first substrate and bonded to the first substrate surface and the lower surface of the first pattern layer; a lead frame, mounted on the upper surface of the lower part of the DBC substrate; a semiconductor chip mounted on the upper surface of the lead frame; the upper part of the DBC substrate. Including the second substrate and second substrate bonded to the upper surface and the lower surface of the second pattern layer; buffer layer, the end is welded on the top surface of the remaining area of the upper DBC substrate on the lower surface and the other end is welded to the outside of the lead frame on the upper surface of the semiconductor chip mounting area; the buffer line. One end of the welding in one direction in the region on a semiconductor chip on the upper surface and the other end is welded in another direction in the region on a semiconductor chip on the upper surface and wire; The upper surface of the lower DBC substrate is electrically connected to the semiconductor chip.

【技术实现步骤摘要】
双向半导体封装件相关申请的引证本申请要求于2016年4月19日提交的韩国专利申请第10-2016-0047483号的优先权和权益，其全部内容通过引证结合于此。
本专利技术涉及一种双向半导体封装件，并且更具体地，涉及其中用于制造双向半导体封装件的处理个数减少的双向半导体封装件。
技术介绍
通常，在半导体工业中，存在产品变得更轻、更紧密、更多功能以及以低成本具有更高性能的趋势。集成电路(IC)封装技术是满足该趋势所需的一项重要技术。IC封装件保护诸如单个元件的半导体芯片以及其中各种电子电路和配线由于各种外部环境因素(诸如，灰尘、湿气、电负载、机械负载等)而堆叠的IC设备。此外，IC封装件指的是其中信号输入和输出端子使用引线框、印刷电路板(PCB)等形成在主板上并且使用密封剂模制以优化且最大化半导体芯片的电性能的封装件。同时，最近，由于安装了IC封装件的产品变得很轻、短且小并且需要许多功能，所以诸如系统级封装(SiP)(其中，在IC封装件上安装了多个半导体芯片)、堆叠式封装(PoP)等的方法已被应用为IC封装技术。此外，还应该降低PCB(其上安装了高度集成且超薄的部件)的厚度的事实已变为一项挑战。应增加基板的电路设计中的自由度以满足这些需求，并且已尝试通过应用各种新技术(诸如微通孔、积层等)来解决这种问题。同时，在各种基板中，由于不同于一般PCB，陶瓷基板是使用陶瓷作为基底材料而形成的，所以陶瓷基板具有能够承受高温和高电流的特性。由于该特性，陶瓷基板主要用于功率半导体、绝缘栅极双极晶体管(IGBT)、大功率发光二极管(LED)、太阳能电池模块等。这种陶瓷基板，并且具体为直接覆铜(DBC)基板，用于相对高电压的产品。最近，由于多功能和高性能的趋势，电子设备需要大量半导体，并且因此，产生高温并且需要半导体封装件的更高的散热效率。因此，传统地，DBC基板沿向上和向下的方向层叠以进一步增加半导体封装件的散热效率，并且因此半导体封装件的散热效果通过在两个方向上的散热而增大。如在图1中所示，传统双向半导体封装件包括下部DBC基板10、上部DBC基板20、半导体芯片30、间隔构件40以及线50。在传统双向半导体封装件中，半导体芯片30安装在下部DBC基板10的上表面上，并且线50结合至所安装的半导体芯片30的上表面。接下来，将焊料施加至半导体芯片30的上表面的线50结合至的区域以外的剩余区域，并且将间隔构件40安装在焊料的上表面上。此外，上部DBC基板20安装在间隔构件40的上表面上，并且在以上处理之后使用密封剂进行模制。因此，下部DBC基板10与上部DBC基板20可电连接至彼此，并且双向半导体封装件的散热效果可进一步增强。然而，由于DBC基板10和20与间隔构件40之间的接触面积大，所以存在当制造双向半导体封装件时，由于焊接在半导体芯片30的底面上生成空气层并且半导体封装件的寿命减少的问题。此外，在传统双向半导体封装件中，存在制造双向半导体封装件的处理中其总体焊接厚度不均匀并且半导体芯片30或DBC基板10和20被损坏或者模制构件与其分离的问题。此外，传统地，间隔构件40包括将半导体芯片30连接至上部DBC基板20的第一间隔构件41以及支撑上部DBC基板20和下部DBC基板10的第二间隔构件42。由于将第一间隔构件41和第二间隔构件42分别焊接至下部DBC基板10和上部DBC基板20的处理占据总处理时间的高百分比，所以存在产量降低以及成本增加的问题。
技术实现思路
本专利技术针对于一种焊接在基板上并且与基板的接触面积较小的热量生成部分。根据本专利技术的一个方面，提供了一种双向半导体封装件，包括：下部直接覆铜(DBC)基板，该下部直接覆铜基板包括：由陶瓷制成的第一基底以及结合至第一基底的上表面和下表面的第一图案层；引线框，安装在下部DBC基板的上表面上；半导体芯片，安装在引线框的上表面上；上部DBC基板，包括由陶瓷制成的第二基底以及结合至第二基底的上表面和下表面的第二图案层，其中，上部DBC基板在向上方向上与下部DBC基板间隔开；缓冲层，该缓冲层的一端焊接在上部DBC基板的下表面上并且另一端焊接在引线框的上表面上的安装了半导体芯片的区域以外的剩余区域的上表面上，其中，缓冲层支撑下部DBC基板与上部DBC基板之间的间隙；缓冲线，沿横向方向与缓冲层间隔开，并且该缓冲线的一端焊接在位于半导体芯片的一个方向上的区域的上表面上并且另一端焊接在位于半导体芯片的另一方向上的区域的上表面上；以及导线，被配置为将下部DBC基板的上表面电连接至半导体芯片。缓冲线的一端与另一端之间的一部分与上部DBC基板的下表面接触，并且由半导体芯片生成的热量传递至上部DBC基板。沿上部DBC基板的方向弯曲的至少一个拐点以及沿下部DBC基板的方向弯曲的至少一个拐点连续形成在缓冲线的一端与另一端之间，并且从上部DBC基板向下部DBC基板弯曲的弯曲部的拐点可与上部DBC基板的下表面接触。缓冲线可包括条带状金属线或胶带状金属线。第一图案层和第二图案层可由铜制成。半导体芯片可包括功率半导体芯片。封装件可进一步包括模制部，该模制部被配置为围绕下部DBC基板和上部DBC基板并且被配置为保护下部DBC基板、上部DBC基板以及布置在下部DBC基板与上部DBC基板之间的各种电子部件。模制部可利用环氧模制化合物(EMC)进行模制。附图说明对于本领域普通技术人员来说，通过参考附图详细描述本专利技术的示例性实施方式，本专利技术的以上和其他目的、特征和优势将变得更加显而易见，其中：图1是示出了传统双向半导体封装件的截面图；以及图2是示出了根据本专利技术的一个实施方式的双向半导体封装件的截面图。具体实施方式参考附图和以下具体实施方式，本专利技术的优势和特征以及实现其的方法应被清楚理解。然而，本专利技术不限于以下所公开的实施方式，并且可以各种不同形式实现。提供实施方式以便向本领域技术人员充分说明本专利技术并且充分说明本专利技术的范围。本专利技术的范围由所附权利要求限定。同时，提供本文使用的术语只是为了描述而并非为了限制本专利技术的实施方式。除非上下文另外明确表示，否则单数形式包括复数形式。应理解，当在本文中使用时，术语“包括(comprise)”和/或“包含(comprising)”指定所述部件、步骤、操作和/或元件，但不排除一种或多种其他部件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的实施方式。图2是示出了根据本专利技术的一个实施方式的双向半导体封装件的截面图。参考图2，根据本实施方式的双向半导体封装件包括下部直接覆铜(DBC)基板100、引线框200、半导体芯片300、上部DBC基板400、缓冲层500、缓冲线600、导线700以及模制部800。与将由绝缘材料制成的引线框200放置在传统散热材料的表面上的情况相比，下部DBC基板100具有更高散热效率。下部DBC基板100包括第一基底110和第一图案层120。第一基底110是由陶瓷制成的板，并且更具体地，是由作为绝缘材料的氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等形成的板。第一图案层120结合至第一基底110的上表面和下表面，并且由铜或铜合金制成。与一般基板相比，具有这种结构的下部DBC基板100具有更高的散热效率。此外，由于由铜或铜合金制成的第一图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向半导体封装件，包括：下部直接覆铜基板，包括由陶瓷制成的第一基底以及结合至所述第一基底的上表面和下表面的第一图案层；引线框，安装在所述下部直接覆铜基板的上表面上；半导体芯片，安装在所述引线框的上表面上；上部直接覆铜基板，包括由陶瓷制成的第二基底以及结合至所述第二基底的上表面和下表面的第二图案层，其中，所述上部直接覆铜基板沿向上方向与所述下部直接覆铜基板间隔开；缓冲层，所述缓冲层的一端焊接在所述上部直接覆铜基板的下表面上并且所述缓冲层的另一端焊接在所述引线框的上表面上的安装了所述半导体芯片的区域以外的剩余区域的上表面上，其中，所述缓冲层支撑所述下部直接覆铜基板与所述上部直接覆铜基板之间的间隙；缓冲线，沿横向方向与所述缓冲层间隔开，并且所述缓冲线的一端焊接在位于所述半导体芯片的一个方向上的区域的上表面上并且所述缓冲线的另一端焊接在位于所述半导体芯片的另一方向上的区域的上表面上；以及导线，被配置为将所述下部直接覆铜基板的上表面电连接至所述半导体芯片，其中，所述缓冲线的所述一端与所述另一端之间的部分与所述上部直接覆铜基板的下表面接触，并且由所述半导体芯片生成的热量传递至所述上部直接覆铜基板。...

【技术特征摘要】
2016.04.19 KR 10-2016-00474831.一种双向半导体封装件，包括：下部直接覆铜基板，包括由陶瓷制成的第一基底以及结合至所述第一基底的上表面和下表面的第一图案层；引线框，安装在所述下部直接覆铜基板的上表面上；半导体芯片，安装在所述引线框的上表面上；上部直接覆铜基板，包括由陶瓷制成的第二基底以及结合至所述第二基底的上表面和下表面的第二图案层，其中，所述上部直接覆铜基板沿向上方向与所述下部直接覆铜基板间隔开；缓冲层，所述缓冲层的一端焊接在所述上部直接覆铜基板的下表面上并且所述缓冲层的另一端焊接在所述引线框的上表面上的安装了所述半导体芯片的区域以外的剩余区域的上表面上，其中，所述缓冲层支撑所述下部直接覆铜基板与所述上部直接覆铜基板之间的间隙；缓冲线，沿横向方向与所述缓冲层间隔开，并且所述缓冲线的一端焊接在位于所述半导体芯片的一个方向上的区域的上表面上并且所述缓冲线的另一端焊接在位于所述半导体芯片的另一方向上的区域的上表面上；以及导线，被配置为将所述下部直接覆铜基板的上表面电连接至所述半导体芯片，其中，所述缓冲线的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高在铉，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR