具有电隔离信号引线的引线上芯片半导体器件封装制造技术

本发明专利技术题为“具有电隔离信号引线的引线上芯片半导体器件封装”。在一般方面中，一种引线上芯片半导体器件封装可以包括具有多个信号引线的引线框。多个信号引线可以包括至少两个信号引线，该至少两个信号引线的每个信号引线具有带第一表面面积的第一面和与第一面相对的带第二表面面积的第二面，至少两个信号引线的第二面暴露在引线上芯片器件封装的表面上。多个信号引线还可以包括至少一个信号引线，该至少一个信号引线具有带第三表面面积的第一面和与至少一个信号引线的第一面相对的带第二表面面积的第二面，至少一个信号引线的第二面暴露在引线上芯片半导体器件封装的表面上。

Packaging of on-chip semiconductor devices with electrically isolated signal leads

【技术实现步骤摘要】
具有电隔离信号引线的引线上芯片半导体器件封装
本说明书涉及半导体器件封装。更具体地，本说明书涉及引线上芯片半导体器件封装。
技术介绍
半导体器件(半导体管芯)可以在各种半导体器件封装组件(封装组件)中实现。在一些封装组件中，可以包括隔离管芯附着焊盘(DAP)，并且半导体管芯可以与封装组件中的DAP耦接(例如，其中DAP与封装组件的信号引线电隔离)。由于DAP的电隔离，这种实施方式允许半导体管芯与封装组件的信号引线电隔离(例如，在没有从信号引线到DAP的单独电连接的情况下)。在一些实施方式中，半导体器件封装组件可以排除DAP，并且在这种封装组件中实现的半导体管芯可以部分地设置在封装组件的信号引线的表面上。这种组件可以被称为引线上芯片半导体封装组件(COL组件)。然而，COL组件可能有某些缺点。例如，半导体管芯的电气故障(例如，当针对性能规格进行测试时)可能发生在这种组件中。例如，在COL组件的信号引线(例如，高压信号引线)和包括在组件中的对应半导体管芯之间可能会发生过度漏电(例如，超过指定限值)，其中半导体管芯与组件的信号引线耦接(在其上附接、安装、固定等)。
技术实现思路
在一般方面，引线上芯片(COL)半导体器件封装(封装)可以包括具有前侧表面和后侧表面的半导体管芯。后侧表面可以与前侧表面相对。COL封装还可以包括具有多个信号引线的引线框。多个信号引线可以包括至少两个信号引线，至少两个信号引线的每个信号引线具有带第一表面面积的第一面和与第一面相对的带第二表面面积的第二面，该至少两个信号引线的第二面暴露在引线上芯片器件封装的表面上。多个信号引线还可以包括至少一个信号引线，该至少一个信号引线具有带第三表面面积的第一面和与至少一个信号引线的第一面相对的带第二表面面积的第二面，至少一个信号引线的第二面暴露在引线上芯片半导体器件封装的表面上。半导体管芯的后侧表面可以与至少两个信号引线的第一面耦接。至少一个信号引线的第一面可以从半导体管芯的后侧表面横向地设置。在另一个一般方面，引线上芯片(COL)半导体器件封装(封装)可以包括预模制引线框，该引线框包括多个信号引线和模塑料。多个信号引线可以包括至少两个信号引线，至少两个信号引线的每个信号引线具有带第一表面面积的第一面和与第一面相对的带第二表面面积的第二面，该至少两个信号引线的第一面暴露在预模制引线框的第一表面上，并且所述两个信号引线的第二面暴露在与预模制引线框的第一表面相对的预模制引线框的第二表面上。多个信号引线还可以包括至少一个信号引线，该至少一个信号引线具有带第三表面面积的第一面和与至少一个信号引线的第一面相对的带第二表面面积的第二面，至少一个信号引线的第一面暴露在预模制引线框的第一表面上，并且至少一个信号引线的第二面暴露在预模制引线框的第二表面上。COL封装还可以包括具有前侧表面和后侧表面的半导体管芯。后侧表面可以与前侧表面相对。半导体管芯的后侧表面可以与预模制引线框的第一表面上的模塑料和至少两个信号引线的第一面耦接。至少一个信号引线的第一面可以从半导体管芯的后侧表面横向地设置。在另一个一般方面，引线上芯片(COL)半导体器件封装(封装)可以包括具有前侧表面和后侧表面的半导体管芯。后侧表面与前侧表面相对。COL封装还可以包括具有多个信号引线的引线框。多个信号引线的第一子集可以沿着COL封装的第一边缘布置。多个信号引线的第二子集可以沿着COL封装的第二边缘布置。第二边缘可以与第一边缘相对。多个信号引线的第一子集的第一信号引线可以与多个信号引线的第二子集的第一信号引线间隔第一距离。多个信号引线的第二子集的第一信号引线可以在COL封装中分别布置成与多个信号引线的第一子集的第一信号引线直接相对。多个信号引线的第一子集的第二信号引线可以与多个信号引线的第二子集的第二信号引线间隔第二距离。多个信号引线的第二子集的第二信号引线可以在引线上芯片半导体器件封装中分别布置成与多个信号引线的第一子集的第二信号引线直接相对。第二距离可以大于第一距离。半导体管芯的后侧表面可以与多个信号引线的第一子集的第一信号引线、多个信号引线的第二子集的第一信号引线和多个信号引线的第一子集的第二信号引线耦接。COL封装还可以包括模塑料，该模塑料可以设置在半导体管芯的后侧表面和多个信号引线的第二子集的第二信号引线之间。附图说明图1A是从第一侧观察的用于引线上芯片(COL)半导体器件封装的引线框的平面图。图1B是从第二侧观察的图1A的引线框的平面图，第二侧与第一侧相对。图2是用于COL半导体器件封装的预模制引线框的等轴视图，诸如包括图1A和1B的引线框。图3是包括图1A和1B的引线框或图2的预模制引线框的COL半导体器件封装的等轴视图。图4是图3的COL半导体器件封装的剖视图。在未必按比例绘制的附图中，相同的参考符号可指示不同视图中的相同和/或相似的部件(元件，结构等)。附图大体上以举例而非限制的方式示出了本公开中所讨论的各种实施方式。在一个附图中示出的参考符号对于相关视图中的相同和/或相似元件可以不重复。在多个附图中重复的参考符号可能不针对这些附图中的每一个具体地讨论，而是提供用于相关视图之间的上下文。另外，并非附图中的所有相同元件都在示出元件的多个实例时用参考符号具体引用。具体实施方式图1A是从第一侧观察的用于引线上芯片(COL)半导体器件封装(封装)的引线框100的平面图。图1B是从第二侧观察的图1A的引线框100的平面图，第二侧与第一侧相对。也就是说，如图1B所示，引线框100被示出为从图1A所示的视图倒置。出于本公开的目的，图1A所示的引线框100的视图将被称为顶侧视图，而图1B所示的引线框100的视图将被称为后侧视图。如图1A和图1B所示，引线框100可以包括外框110和信号引线120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g和130。外框110可以与信号引线120a-120g和130一起形成，作为用于生产引线框100的引线框生产工艺的一部分。这种生产工艺可以包括用于形成引线框100的许多操作，诸如由金属(例如，铜、铝、金属合金等)片形成。这种操作可以包括轧制、冲压、化学蚀刻等。外框110可以被配置为在半导体器件组装过程期间将信号引线120a-120g和130保持在位，外框110在组装过程中的适当点被移除，以便将信号引线120a-120g和130彼此分离(物理和电分离)(例如，将COL封装从外框110分离)。在一些实施方式中，引线框100可以包括在引线框的条或矩阵中，由此可以生产多个半导体器件组件(COL封装)。如图1A和图1B所示，信号引线120a-120g具有第一配置，而信号引线130具有第二配置。如本文所述，引线框实施方式，诸如引线框100，可以克服当前COL封装引线框的缺点。例如，在一些实施方式中，信号引线130(或其他类似配置的信号引线)可以防止对应COL封装(例如，包括诸如引线框100的引线框的COL封装)中的半导体管芯的电气(例如，漏电)故障。虽然如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引线上芯片半导体器件封装，包括：/n半导体管芯，所述半导体管芯具有前侧表面和后侧表面，所述后侧表面与所述前侧表面相对；和/n引线框，所述引线框具有多个信号引线，所述多个信号引线包括：/n至少两个信号引线，所述至少两个信号引线的每个信号引线具有带第一表面面积的第一面和与所述第一面相对的带第二表面面积的第二面，所述至少两个信号引线的所述第二面暴露在所述引线上芯片器件封装的表面上；和/n至少一个信号引线，所述至少一个信号引线具有带第三表面面积的第一面和与所述至少一个信号引线的所述第一面相对的带所述第二表面面积的第二面，所述至少一个信号引线的所述第二面暴露在所述引线上芯片半导体器件封装的所述表面上，/n所述半导体管芯的所述后侧表面与所述至少两个信号引线的所述第一面耦接，所述至少一个信号引线的所述第一面从所述半导体管芯的所述后侧表面横向地设置。/n

【技术特征摘要】
20180725 US 16/045,2751.一种引线上芯片半导体器件封装，包括：
半导体管芯，所述半导体管芯具有前侧表面和后侧表面，所述后侧表面与所述前侧表面相对；和
引线框，所述引线框具有多个信号引线，所述多个信号引线包括：
至少两个信号引线，所述至少两个信号引线的每个信号引线具有带第一表面面积的第一面和与所述第一面相对的带第二表面面积的第二面，所述至少两个信号引线的所述第二面暴露在所述引线上芯片器件封装的表面上；和
至少一个信号引线，所述至少一个信号引线具有带第三表面面积的第一面和与所述至少一个信号引线的所述第一面相对的带所述第二表面面积的第二面，所述至少一个信号引线的所述第二面暴露在所述引线上芯片半导体器件封装的所述表面上，
所述半导体管芯的所述后侧表面与所述至少两个信号引线的所述第一面耦接，所述至少一个信号引线的所述第一面从所述半导体管芯的所述后侧表面横向地设置。


2.根据权利要求1所述的引线上芯片半导体器件封装，还包括介电粘合剂，所述介电粘合剂设置在所述半导体管芯的所述后侧表面和所述至少两个信号引线的所述第一面之间。


3.根据权利要求2所述的引线上芯片半导体器件封装，其中：
所述介电粘合剂将所述半导体管芯耦接到所述至少两个信号引线的所述第一面；并且
所述介电粘合剂包含非导电环氧树脂、非导电膜或非导电带中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的引线上芯片半导体器件封装，还包括：
多个引线接合，所述多个引线接合将所述引线框的所述多个信号引线与设置在所述半导体管芯的所述前侧表面上的相应接合焊盘电耦接；和
模塑料，其中，所述模塑料：
完全包装所述半导体管芯和所述引线接合；以及
至少部分地包装所述引线框，
所述模塑料的一部分设置在所述半导体管芯的所述后侧表面和所述至少一个信号引线之间，并且
所述至少两个信号引线的所述第二面和所述至少一个信号引线的所述第二面通过所述模塑料暴露。


5.一种引线上芯片半导体器件封装，包括：
预模制引线框，所述预模制引线框包括多个信号引线和模塑料，所述多个信号引线包括：
至少两个信号引线，所述至少两个信号引线的每个信号引线具有带第一表面面积的第一面和与所述第一面相对的带第二表面面积的第二面，所述至少两个信号引线的所述第一面暴露在所述预模制引线框的第一表面上，并且所述至少两个信号引线的所述第二面暴露在与所述预模制引线框的所述第一表面相对的所述预模制引线框的第二表面上；和
至少一个信号引线，所述至少一个信号引线具有带第三表面面积的第一面和与所述至少一个信号引线的所述第一面相对的带所述第二表面面积的第二面，所述至少一个信号引线的所述第一面暴露在所述预模制引线框的所述第一表面上，并且所述至少一个信号引线的所述第二面暴露在所述预模制引线框的所述第二表面上；和
半导体管芯，所述半导体管芯具有前侧表面和后侧表面，所述后侧表面与所述前侧表面相对，所述半导体管芯的所述后侧表面与所述预模制引线框的所述第一表面上的所述模塑料和所述至少两个信号引线的所述第一面耦接，所述至少一个信号引线的所述第一面从所述半导体管芯的所述后侧表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：良仁勇，王松伟，刘豪杰，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US