半导体封装和制造半导体封装的方法技术

半导体封装和制造半导体封装的方法。在实施例中，半导体封装包括：封装覆盖区，其包括多个可焊接接触焊盘；半导体器件，其包括在第一表面上的第一功率电极和控制电极以及在第二表面上的第二功率电极；再分布衬底，其包括绝缘板，其中第一功率电极和控制电极安装在绝缘板的第一主表面上并且封装覆盖区的可焊接接触焊盘布置在绝缘板的第二主表面上，以及接触夹，其包括腹板部分和一个或多个外围边缘部分。腹板部分安装在第二功率电极上并电耦合到第二功率电极，并且外围边缘部分安装在绝缘板的第一主表面上。

Semiconductor packaging and methods of manufacturing semiconductor packaging

【技术实现步骤摘要】
半导体封装和制造半导体封装的方法
技术介绍
通常在封装中提供半导体器件。封装包括从半导体器件到包括外接触的引线框或衬底的内部电连接。外接触可以具有例如引脚或焊球的形式，并且用于将封装安装在衬底上，衬底例如诸如印刷电路板之类的再分布板。封装通常包括覆盖半导体器件和内部电连接的壳体。壳体可以包括诸如环氧树脂之类的塑料材料，并且可以通过诸如注塑之类的模制过程来形成。
技术实现思路
在实施例中，半导体封装包括封装覆盖区（packagefootprint），该封装覆盖区包括多个可焊接接触焊盘，半导体器件包括在第一表面上的第一功率电极（powerelectrode）和控制电极以及在与第一表面相对的第二表面上的第二功率电极，再分布衬底（redistributionsubstrate），包括具有第一主表面和第二主表面的绝缘板，其中第一功率电极和控制电极安装在绝缘板的第一主表面上并且封装覆盖区的可焊接接触焊盘被布置在绝缘板的第二主表面上，以及接触夹（clip），其包括腹板（web）部分和一个或多个外围边缘部分。腹板部分安装在第二功率电极上并电耦合到第二功率电极，并且外围边缘部分安装在绝缘板的第一主表面上。在实施例中，制造半导体封装的方法包括在再分布衬底上布置半导体器件，该半导体器件在第一表面上具有第一功率电极和控制电极，以及在与第一表面相对的第二表面上具有第二功率电极，再分布衬底包括具有第一主表面和第二主表面的绝缘板，所述第二主表面具有形成封装覆盖区的可焊接接触焊盘，使得第一功率电极布置在第一导电迹线上并且控制电极布置在绝缘板的第一主表面上的第二导电焊盘上，在半导体器件上布置包括腹板部分和一个或多个外围边缘部分的接触夹，使得腹板部分被布置在第二功率电极上并且外围边缘部分被布置在绝缘板的第一主表面上的第三导电焊盘上，以及将第一功率电极、控制电极和外围边缘部分电耦合到再分布衬底的第一主表面上的导电焊盘并将腹板部分电耦合到第二功率电极。在阅读以下详细描述时并且在查看附图时，本领域技术人员将认识到附加的特征和优势。附图说明附图中的元素不一定相对于彼此按比例。相同的附图标记表示相应的类似部分。可以组合各种示出的实施例的特征，除非它们彼此排斥。示例性实施例在附图中被描绘并且在以下描述中被详述。图1包括图1a至1c，其示出了根据实施例的半导体封装的截面图、仰视图和俯视图。图2示出了根据实施例的半导体封装的截面图。图3包括图3a和3b，其示出了用于制造半导体封装的方法。图4示出了用于制造半导体封装的方法的流程图。图5示出了根据实施例的半导体封装的截面图。图6示出了根据实施例的半导体封装的截面图。图7示出了根据实施例的半导体封装的截面图。图8a示出了用于制造多个半导体封装的面板（panel）。图8b示出了包括用于制造多个半导体封装的多个罐（can）的引线框。图9包括图9a和9b，其示出了用于制造半导体封装的方法。图10示出了制造半导体封装的方法的流程图。具体实施方式在以下详细描述中，参考了附图，附图形成了详细描述的一部分，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本专利技术的具体实施例。在这方面，参考所描述的（一个或多个）图的取向使用方向术语，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“头部（leading）”、“尾部（trailing）”等。由于实施例的部件可以定位在许多不同的取向上，所以方向术语用于说明的目的并且绝不是不是限制性的。应当理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行结构或逻辑改变。其以下详细描述不被视为具有限制意义，并且本专利技术的范围由所附权利要求书来限定。下面将解释多个示例性实施例。在该情况下，相同的结构特征由图中相同或相似的附图标记标识。在本说明书的上下文中，“横向”或“横的方向”应被理解为意味着大致平行于半导体材料或半导体载体的横向范围延伸的方向或程度。因此，横向方向大致平行于这些表面或侧面延伸。与此相对，术语“垂直”或“垂直方向”被理解为意味着大致垂直于这些表面或侧面并因此垂直于横的方向延伸的方向。因此，垂直方向在半导体材料或半导体载体的厚度方向上延伸。如在本说明书中所采用的，当诸如层、区或衬底之类的元素被称为在另一元素“上”或延伸到另一元素“上”时，它可以直接在另一元素上或直接延伸到另一元素上，或也可能存在中间元素。相对地，当元素被称为“直接在”另一元素“上”或“直接”延伸到另一元素“上”时，不存在中间元件。如在本说明书中所采用的，当元素被称为“连接”或“耦合”到另一元素时，它可以直接连接或耦合到另一元件，或者可能存在中间元素。相对地，当元素被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元素时，不存在中间元件。包括图1a至1c的图1示出了半导体封装20。图1a示出了半导体封装20的截面图、图1b示出了半导体封装20的仰视图并且图1c示出了半导体封装20的俯视图。半导体封装20包括封装覆盖区21，其包括多个可焊接接触焊盘22、半导体器件23、再分布衬底24和接触夹25。半导体器件23包括在第一表面28上的第一功率电极26和控制电极27，以及在与第一表面28相对的第二表面30上的第二功率电极29。半导体器件23可以是具有垂直漂移路径的晶体管器件，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）器件或双极结晶体管（BJT）器件。第一功率电极26可以是源电极、控制电极27可以是栅电极并且第二功率电极29可以是漏电极。再分布衬底24包括具有第一主表面32和与第一主表面32相对的第二主表面33的绝缘板31。封装覆盖区21的可焊接接触焊盘22布置在绝缘板31的第二主表面33上。半导体器件23的第一功率电极26和控制电极27安装在绝缘板31的第一主表面32上。接触夹25包括腹板部分34和一个或多个外围边缘部分35。腹板部分34安装在第二功率电极29上并且电耦合到第二功率电极29，以及外围边缘部分35安装在再分布衬底24的绝缘板31的第一主表面32上。腹板部分34具有横向大小，使得外围边缘部分35与半导体器件23的侧面相邻并间隔开一定距离布置。半导体封装20包括导电接触夹25，其将面向上的第二功率电极29电耦合到再分布衬底24的第一主表面32，该第一主表面32与半导体器件23的相对的第一表面28相邻布置。接触夹25可以由铜形成。在一些实施例中，诸如图1中所示的，接触夹25包括从腹板部分34的相对侧延伸的两个外围边缘部分35、35’，并且可以认为是具有凹部的罐。凹部由腹板部分34的安装表面36和外围边缘部分35、35’的内侧壁37来提供，半导体器件23容纳在其中。凹部的深度或内侧壁37的高度大于半导体器件23的厚度。外围边缘部分35、35’的下表面38基本上平行于腹板部分并提供用于接触夹25的接触区域。在一些实施例中，外围边缘部分从腹板部分34的所有侧面延伸。在这些实施例中，内侧壁的高度可以不同。例如，对于正方形或矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装，包括：/n封装覆盖区，包括多个可焊接接触焊盘；/n半导体器件，包括在第一表面上的第一功率电极和控制电极，以及在与第一表面相对的第二表面上的第二功率电极；/n再分布衬底，包括具有第一主表面和第二主表面的绝缘板，其中第一功率电极和控制电极安装在绝缘板的第一主表面上，并且封装覆盖区的可焊接接触焊盘布置在绝缘板的第二主表面上；/n接触夹，包括腹板部分和一个或多个外围边缘部分，其中腹板部分安装在第二功率电极上并被电耦合到第二功率电极，并且外围边缘部分安装在绝缘板的第一主表面上。/n

【技术特征摘要】
20181031 EP 18203811.71.一种半导体封装，包括：
封装覆盖区，包括多个可焊接接触焊盘；
半导体器件，包括在第一表面上的第一功率电极和控制电极，以及在与第一表面相对的第二表面上的第二功率电极；
再分布衬底，包括具有第一主表面和第二主表面的绝缘板，其中第一功率电极和控制电极安装在绝缘板的第一主表面上，并且封装覆盖区的可焊接接触焊盘布置在绝缘板的第二主表面上；
接触夹，包括腹板部分和一个或多个外围边缘部分，其中腹板部分安装在第二功率电极上并被电耦合到第二功率电极，并且外围边缘部分安装在绝缘板的第一主表面上。


2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中接触夹包括从腹板部分的相对侧延伸的两个外围边缘部分。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的半导体封装，其中再分布衬底还包括至少一个导电通孔，其从第一主表面延伸到第二主表面以及将第一主表面上的导电焊盘与第二主表面上的多个可焊接外接触焊盘中的至少一个电耦合。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体封装，其中，
第一功率电极安装在绝缘板的第一主表面上的第一导电焊盘上并且电耦合到绝缘板的第一主表面上的第一导电焊盘，和/或控制电极安装在绝缘板的第一主表面上的第二导电焊盘上并且电耦合到绝缘板的第一主表面上的第二导电焊盘，和/或
接触夹的外围边缘部分安装在绝缘板的第一主表面上的第三导电焊盘上并且电耦合到绝缘板的第一主表面上的第三导电焊盘。


5.根据权利要求4所述的半导体封装，其中，
第一功率电极通过焊料安装在绝缘板的第一主表面上的第一导电焊盘上并且电耦合到绝缘板的第一主表面上的第一导电焊盘，和/或控制电极通过焊料安装在绝缘板的第一主表面上的第二导电焊盘上并且电耦合到绝缘板的第一主表面上的第二导电焊盘，和/或
接触夹的外围边缘部分通过焊料安装在绝缘板的第一主表面上的第三导电焊盘上并且电耦合到绝缘板的第一主表面上的第三导电焊盘，
其中焊料包括大于230℃的熔点或260℃或更大的熔点。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体封装，其中绝缘板包括从第一主表面延伸到第二主表面的孔径，并且第一功率电极或控制电极或接触夹的外围边缘部分形成孔经的基部。


7.根据权利要求6所述的半导体封装，还包括焊料，所述焊料位于第一功率电极或控制电极或外围边缘部分上并且位于孔径的至少侧面上，所述焊料将第一功率电极或控制电极或外围边缘部分电连接到绝缘板的第二主表面上的可焊接接触焊盘。


8.根据权利要求6或权利要求7所述的半导体封装，其中第一功率电极和控制电极以及外围边缘部分通过绝缘粘合剂安装在绝缘板的第一主表面上并与绝缘板的第一主表面电绝缘。

【专利技术属性】
技术研发人员：M丁克尔，P帕尔姆，赵应山，J赫格劳尔，R奥特伦巴，F施诺伊，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT