具有填充的导电腔体的半导体封装制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体封装，包括框架，该框架具有：具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面的绝缘主体；第一主表面处的第一多个金属迹线；以及绝缘主体中的第一腔体。导热和/或导电材料填充绝缘主体中的第一腔体，并且具有与第一多个金属迹线不同的成分。导热和/或导电材料在绝缘主体的第一主表面和第二主表面之间提供导热和/或导电路径。在绝缘主体的第一主表面附接到框架的半导体管芯电连接到第一多个金属迹线并且电连接到填充绝缘主体中的第一腔体的导热和/或导电材料。还描述了一种对应的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
具有填充的导电腔体的半导体封装
技术介绍
常规引线框架封装由于使用厚的铜底座而提供了良好的散热性。然而，常规引线框架封装中的电信号的再分布受到引线键合约束的限制。与常规引线框架封装相比，常规RDL(再分布层)封装(例如基于层合的封装)为电信号再分布提供了更好的灵活性。然而，常规RDL封装通常具有通过蚀刻薄的Cu片或通过Cu镀覆来制造的较薄的铜迹线。在常规RDL封装中，使用薄的铜迹线会限制这种封装的散热和功率(大电流)容量。这种限制对于片上系统(SoC)产品/芯片而言更为严重，在SoC产品/芯片中，较高的引脚数和电信号再分布是重要考虑因素，同时必须提供足够水平的功率和热量管理。因此，需要具有良好的电信号再分布以及良好的功率和热量管理的改进的功率半导体封装。
技术实现思路
根据半导体封装的实施例，所述半导体封装包括：框架，所述框架包括具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的绝缘主体、第一主表面处的第一多个金属迹线以及绝缘主体中的第一腔体；填充绝缘主体中的第一腔体并且具有与第一多个金属迹线不同的成分的导热和/或导电材料，所述导热和/或导电材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装，包括：/n框架，包括具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的绝缘主体、所述第一主表面处的第一多个金属迹线、以及在所述绝缘主体中的第一腔体；/n导热和/或导电材料，填充所述绝缘主体中的所述第一腔体并且具有与所述第一多个金属迹线不同的成分，所述导热和/或导电材料在所述绝缘主体的所述第一主表面和所述第二主表面之间提供导热和/或导电路径；以及/n半导体管芯，所述半导体管芯在所述绝缘主体的所述第一主表面处附接到所述框架，并且电连接到所述第一多个金属迹线并电连接到填充所述绝缘主体中的所述第一腔体的所述导热和/或导电材料。/n

【技术特征摘要】
20190213 US 16/274,9911.一种半导体封装，包括：
框架，包括具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面的绝缘主体、所述第一主表面处的第一多个金属迹线、以及在所述绝缘主体中的第一腔体；
导热和/或导电材料，填充所述绝缘主体中的所述第一腔体并且具有与所述第一多个金属迹线不同的成分，所述导热和/或导电材料在所述绝缘主体的所述第一主表面和所述第二主表面之间提供导热和/或导电路径；以及
半导体管芯，所述半导体管芯在所述绝缘主体的所述第一主表面处附接到所述框架，并且电连接到所述第一多个金属迹线并电连接到填充所述绝缘主体中的所述第一腔体的所述导热和/或导电材料。


2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体管芯是功率半导体管芯，并且其中，所述功率半导体管芯的面向所述绝缘主体的所述第一主表面的高功率端子电连接到填充所述绝缘主体中的所述第一腔体的所述导热和/或导电材料。


3.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述框架还包括：所述绝缘主体的所述第二主表面处的一个或多个第二金属迹线；以及一个或多个过孔，所述一个或多个过孔将所述绝缘主体的所述第一主表面处的所述第一多个金属迹线中的一个或多个金属迹线电连接到所述绝缘主体的所述第二主表面处的所述一个或多个第二金属迹线，并且其中，所述功率半导体管芯的所述高功率端子通过填充所述绝缘主体中的所述第一腔体的所述导热和/或导电材料而电连接到所述绝缘主体的所述第二主表面处的金属迹线。


4.根据权利要求3所述的半导体封装，其中，填充所述第一腔体的所述导热和/或导电材料具有至少是个体过孔的平均面积的10倍的面积。


5.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述框架还包括所述绝缘主体中的第二腔体，其中，所述第二腔体小于所述第一腔体并且在横向上与所述第一腔体间隔开，其中，所述第二腔体填充有导热和/或导电材料，所述导热和/或导电材料具有与所述第一多个金属迹线不同的成分并且在所述绝缘主体的所述第一主表面和所述第二主表面之间提供导热和/或导电路径，并且其中，所述功率半导体管芯的面向所述绝缘主体的所述第一主表面的第二高功率端子电连接到填充所述绝缘主体中的所述第二腔体的所述导热和/或导电材料。


6.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述功率半导体管芯包括一个或多个低功率端子，所述一个或多个低功率端子通过一个或多个过孔以及所述第一多个金属迹线中的一个或多个金属迹线电连接到所述绝缘主体的所述第二主表面处的一个或多个第二金属迹线。


7.根据权利要求2所述的半导体封装，还包括逻辑管芯，所述逻辑管芯附接到所述功率半导体管芯的背离所述框架的一侧或在所述绝缘主体的所述第一主表面处附接到所述框架，其中，所述逻辑管芯被配置为控制所述功率半导体管芯。


8.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，填充所述第一腔体的所述导热和/或导电材料包括硬化的银浆、硬化的铜浆、纳米碳材料或硬化的焊锡浆，并且其中，所述第一多个金属迹线包括电镀铜。


9.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，填充所述第一腔体的所述导热和/或导电材料未被所述绝缘主体的所述第一主表面处的金属迹线覆盖，并且其中，所述半导体管芯附接到所述绝缘主体的所述第一主表面处的所述导热和/或导电材料。


10.根据权利要求9所述的半导体封装，其中，所述第一腔体终止于所述绝缘主体的所述第二主表面处的金属迹线，并且其中，所述半导体管芯通过填充所述第一腔体的所述导热和/或导电材料而电连接到使所述第一腔体终止于所述绝缘主体的所述第二主表面处的所述金属迹线。


11.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一腔体终止于所述绝缘主体的所述第一主表面处的金属迹线，其中，所述半导体管芯附接到使所述第一腔体终止于所述绝缘主体的所述第一主表面处的所述金属迹线，并且其中，所述半导体管芯通过使所述第一腔体终止于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志洋，蔡福城，S·马海因尔，J·梅尔茨，N·奥斯曼，J·V·苏赛普拉卡萨姆，H·H·郑，
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