包括凹陷的半导体器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件，其包括：管芯载体，其包括位于所述管芯载体的第一表面上的X形凹陷；半导体管芯，其布置在所述管芯载体的所述第一表面之上并且至少部分地覆盖所述X形凹陷；以及耦合剂，其将所述半导体管芯附接至所述管芯载体，其中，所述耦合剂至少部分地布置在所述X形凹陷中，其中，所述X形凹陷的四个臂中的每者指向所述半导体管芯的拐角，并且在投射到所述管芯载体的所述第一表面上的正交投影中在所述半导体管芯的轮廓之上延伸。

Semiconductor devices including dents and their fabrication methods

【技术实现步骤摘要】
包括凹陷的半导体器件及其制作方法
本公开涉及包括凹陷的半导体器件以及用于制作这种半导体器件的方法。
技术介绍
半导体器件可以包括又被称为管芯载体的衬底以及通过诸如(软)焊料或粘合剂的耦合剂而附接至管芯载体的半导体。理想地，半导体管芯被附接至管芯载体，使得半导体管芯的背侧或底侧(面向管芯载体的一侧)完全被耦合剂覆盖，以使耦合剂的渗出最小，以使由硬化的耦合剂引入到半导体管芯中的应力最小，以使硬化的耦合剂包括最少的孔隙，并且使半导体管芯相对于管芯载体的倾斜最小。与这些要求的偏差可能(例如)导致半导体器件表现出亚最佳的电气、热或机械特性，导致有缺陷的器件，或者导致寿命缩短的器件。这些和其它问题由独立权利要求的主题解决。从属权利要求进一步描述了有利的示例。
技术实现思路
本公开的第一方面涉及一种半导体器件，其包括：管芯载体，其包括位于管芯载体的第一表面上的X形凹陷；布置在所述管芯载体的第一表面之上并且至少部分地覆盖所述X形凹陷的半导体管芯；以及将所述半导体管芯附接至所述管芯载体的耦合剂，其中，所述耦合剂至少部分地布置在所述X形凹陷中，其中，所述X形凹陷的四个臂中的每者指向所述半导体管芯的拐角，并且在投射到管芯载体的第一表面上的正交投影中在所述半导体管芯的轮廓之上延伸。本公开的第二方面涉及一种半导体器件，其包括：管芯载体，其包括位于管芯载体的第一表面上的X形凹陷；布置在所述管芯载体的所述第一表面之上并且至少部分地覆盖所述X形凹陷的半导体管芯；以及将所述半导体管芯附接至所述管芯载体的耦合剂，其中，所述X形凹陷的四个臂中的每者指向所述半导体管芯的拐角，并且其中，所述X形凹陷的每个臂的主要部分由相应臂的直边形成。本公开的第三方面涉及一种用于制作半导体器件的方法，其中，所述方法包括：提供管芯载体，所述管芯载体包括位于管芯载体的第一表面上的X形凹陷；在所述X形凹陷的中心之上沉积耦合剂；以及将半导体管芯附接至所沉积的耦合剂，其中，所述X形凹陷的四个臂中的每者指向所述半导体管芯的拐角，并且在投射到管芯载体的第一表面上的正交投影中在所述半导体管芯的轮廓之上延伸。附图说明附图示出了示例，并且连同文字描述一起用于解释本公开的原理。其它示例以及本公开的预期优点中的很多优点将被容易地认识到，因为通过参考下文的具体实施方式，这些优点将得到更好的理解。附图中的元件未必是相对于彼此按比例绘制的。类似的附图标记表示对应的类似部分。图1包括图1A-1C，并且在图1A和图1B中示出了半导体器件的自顶向下视图，并且在图1C中示出了图1A的半导体器件的截面图。图2示出了可以包括在诸如图1A-1C中所示的半导体器件之类的半导体器件中的管芯载体的透视图。图3示出了可以包括在诸如图1A-1C中所示的半导体器件之类的半导体器件中的另一管芯载体以及具有非方形的矩形形状的半导体管芯。图4包括图4A-4C，并且在图4A和图4B中示出了处于各种制作阶段中的半导体器件。图4C示意性地示出了在将半导体管芯向下压到管芯载体上时耦合剂被按压的方向。图5示意性地示出了管芯载体中的凹陷的可以突出到半导体管芯的轮廓之外的部分可以如何充当逸气通道。图6示出了用于制作半导体器件的方法的流程图。具体实施方式下文进一步描述的半导体管芯可以具有不同类型，可以是由不同技术制造的，并且可以包括(例如)集成的电路、光电回路或者机电回路和/或无源器件、逻辑集成电路、控制电路、微处理器、存储器件等。下文描述的管芯载体可以是用于封装的(永久性)器件载体。所述载体可以包括任何种类的材料或由其构成，所述材料例如是陶瓷或金属材料、铜或铜合金或者铁/镍合金。所述载体可以与半导体管芯的一个接触元件机械和电连接。半导体管芯可以通过焊接或者借助于粘合剂的粘附而连接至载体。图1A示出了包括管芯载体110以及布置在管芯载体110的第一表面111之上的半导体管芯120的半导体器件100的自顶向下视图。半导体管芯120通过耦合剂140附接至管芯载体110的第一表面111(比较图1C)。管芯载体110包括布置在第一表面111上的X形凹陷130。半导体管芯120被布置在第一表面111之上，以使其至少部分地覆盖X形凹陷。半导体管芯120被布置在第一表面111之上，以使X形凹陷130的四个臂131中的每者指向半导体管芯120的拐角121。管芯载体110可以(例如)具有与半导体管芯120大致相同的横向尺寸，或者其可以(例如)大约是半导体管芯120的两倍大、三倍大乃至更大。X形凹陷130的外形尺寸可以被设定为使得在投射到管芯载体110的第一表面111上的正交投影中，四个臂131中的每者在半导体管芯120的轮廓122之上延伸。具体而言，四个臂131中的每者的突出部分132可以在轮廓122处被暴露。半导体管芯120可以被布置在X形凹陷130之上，以使得在投射到管芯载体110的第一表面111上的正交投影中，半导体管芯120的中心和X形凹陷130的中心重合。半导体管芯120可以是任何种类的管芯，例如，功率管芯、逻辑管芯、晶体管等。管芯载体110可以包括金属、金属合金、塑料或层合物，或者由金属、金属合金、塑料或层合物构成。管芯载体110可以(例如)是引线框架、DCB(直接铜接合)、DAB(直接铝接合)、AMB(活性金属钎焊)衬底(的部分)。根据示例，管芯载体110可以是本领域已知的被配置为承载半导体管芯的任何稳定零件。耦合剂140可以被部分地或者完全地布置在轮廓122内，处于半导体管芯120之下。根据示例，耦合剂140可以在第一表面111上略微延伸到轮廓122之外。耦合剂140至少部分地布置在X形凹陷130中。耦合剂140可以是焊料，例如软焊料，或者可以是粘合剂，例如导电焊膏或非导电焊膏。耦合剂140可以被配置为将半导体管芯120的底侧上的电极电耦合至管芯载体110。X形凹陷130的宽度w(特别是，X形凹陷130的四个臂131的宽度w)可以小于或者大于50μm、大于100μm、大于300μm、大于500μm、大于700μm、大于1mm乃至大于2mm。X形凹陷130的深度d(比较图1C)可以处于20μm到100μm的范围内，特别是大约40μm、大约60μm、或者大约80μm。深度d也可以大于100μm。突出部分132可以突出至少50μm、至少100μm或者至少200μm的最小突出距离p。根据示例，X形凹陷130覆盖半导体管芯120的轮廓122之下的面积的至少10％、或者至少30％、或者至少50％。根据示例，X形凹陷130的每个臂131的至少主要部分由相应臂131的直边133形成，如图1A所示。具体而言，直边133可以在相应臂的长度的至少50％-100％的范围内是直的，如图1A所示。根据示例，直边133可以是平行直边，仍然如图1A所示。半导体器件100可以还包括包封半导体管芯120的包封主体(未示出)。包封主体可以包括模制件或由模制件构成。包封主体可以被布置在管芯载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n管芯载体，其包括位于所述管芯载体的第一表面上的X形凹陷；/n半导体管芯，其布置在所述管芯载体的所述第一表面之上并且至少部分地覆盖所述X形凹陷；以及/n耦合剂，其将所述半导体管芯附接至所述管芯载体，其中，所述耦合剂至少部分地布置在所述X形凹陷中，/n其中，所述X形凹陷的四个臂中的每者指向所述半导体管芯的拐角，并且在投射到所述管芯载体的所述第一表面上的正交投影中在所述半导体管芯的轮廓之上延伸。/n

【技术特征摘要】
20180810 DE 102018119522.21.一种半导体器件，包括：
管芯载体，其包括位于所述管芯载体的第一表面上的X形凹陷；
半导体管芯，其布置在所述管芯载体的所述第一表面之上并且至少部分地覆盖所述X形凹陷；以及
耦合剂，其将所述半导体管芯附接至所述管芯载体，其中，所述耦合剂至少部分地布置在所述X形凹陷中，
其中，所述X形凹陷的四个臂中的每者指向所述半导体管芯的拐角，并且在投射到所述管芯载体的所述第一表面上的正交投影中在所述半导体管芯的轮廓之上延伸。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述管芯载体包括布置在所述X形凹陷的中心的矩形凹陷，其中，所述X形凹陷的臂从所述矩形凹陷指向所述半导体管芯的所述拐角。


3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中，所述X形凹陷的每个臂的主要部分由相应臂的直边形成。


4.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述半导体管芯的覆盖区具有非方形的矩形形状，并且其中，所述管芯载体包括条形凹陷，所述条形凹陷从所述X形凹陷的中心平行于所述半导体管芯的所述非方形的矩形覆盖区的较长边延伸。


5.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述X形凹陷的每个臂在所述半导体管芯的所述轮廓之上至少延伸100微米。


6.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述X形凹陷具有处于20微米到100微米的范围内的深度。


7.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述耦合剂的厚度在所述半导体管芯的所述拐角处具有非零最小值。


8.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述耦合剂完全覆盖所述半导体管芯的面向所述管芯载体的表面。


9.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述X形凹陷的臂在所述X形凹陷的中心处连接。


10.根据权利要求1到8之一所述的半导体器件，其中，所述X形凹陷的臂在所述X形凹陷的中心处不连接。


11.根据前述权利要求之一所述的半导体器件，其中，所述管芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·贝默尔，M·施塔德勒，
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