具有信号分配元件的半导体封装制造技术

一种半导体封装，包括：管芯焊盘，管芯焊盘包括管芯附接表面；第一引线，第一引线延伸远离管芯焊盘；一个或多个半导体管芯，一个或多个半导体管芯安装在管芯附接表面上，一个或多个半导体管芯包括第一接合焊盘和第二接合焊盘，第一接合焊盘和第二接合焊盘均背离管芯附接表面；以及分配元件，分配元件在第一引线与一个或多个半导体管芯的第一接合焊盘之间提供用于第一电信号的第一传输路径，并且在第一引线与一个或多个半导体管芯的第二接合焊盘之间提供用于第一电信号的第二传输路径。分配元件包括至少一个一体地形成的电路元件，至少一个一体地形成的电路元件在第一传输路径与第二传输路径之间创建传输特性的差异。第二传输路径之间创建传输特性的差异。第二传输路径之间创建传输特性的差异。

【技术实现步骤摘要】
具有信号分配元件的半导体封装


[0001]本申请涉及半导体封装，并且更特别地，涉及用于将信号从封装引线传输到半导体管芯的器件端子的互连技术。

技术介绍

[0002]诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)、二极管等的分立高压半导体器件通常封装在模制半导体封装中，模制半导体封装包括从包封主体突出的若干引线。基于碳化硅(SiC)的技术在高压开关应用中是流行的，因为其提供了诸如高压阻挡能力和低导通电阻R
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的性能益处。SiC技术的一个缺点是在较大管芯尺寸下的相对较低的产量。这个问题可以在单个封装中使用两个较小的基于SiC的半导体管芯来解决，其中，器件彼此并联连接。这种并联构造增强了载流能力，同时维持可接受的产量。然而，与这些并联器件构造相关联的一个挑战是确保遍及半导体封装的均匀信号分配。寄生效应(例如，电连接元件(例如，接合线)之间的杂散电感)可能防止每个器件在相同时间上和/或以相同幅度接收相同的信号(例如，栅极信号)。这可能导致器件的非对称操作，这进而导致两个器件中的一个器件中的大的且潜在破坏性的电流。

技术实现思路

[0003]公开了一种半导体封装。根据实施例，半导体封装包括：管芯焊盘，管芯焊盘包括管芯附接表面；第一引线，第一引线延伸远离管芯焊盘；一个或多个半导体管芯，一个或多个半导体管芯安装在管芯附接表面上，一个或多个半导体管芯包括第一接合焊盘和第二接合焊盘，第一接合焊盘和第二接合焊盘均背离管芯附接表面；以及分配元件，分配元件在第一引线与一个或多个半导体管芯的第一接合焊盘之间提供用于第一电信号的第一传输路径，并且在第一引线与一个或多个半导体管芯的第二接合焊盘之间提供用于第一电信号的第二传输路径。分配元件包括至少一个一体地形成的电路元件，至少一个一体地形成的电路元件在第一传输路径与第二传输路径之间创建传输特性的差异。
[0004]单独地或组合地，分配元件包括半导体衬底、设置在衬底上的第一金属化层、以及均形成在第一金属化层中的第一接合焊盘、第二接合焊盘和第三接合焊盘，并且，半导体封装还包括：第一导电连接器，第一导电连接器将第一上表面端子电连接到第一接合焊盘；第二导电连接器，第二导电连接器将第二上表面端子电连接到第二接合焊盘；以及第三导电连接器，第三导电连接器将第一引线电连接到第三接合焊盘。
[0005]单独地或组合地，一个或多个一体地形成的电路元件包括将第一接合焊盘连接到第二接合焊盘的第一电阻器，以及将第一接合焊盘连接到第三接合焊盘的第二电阻器，并且，第一电阻器具有与第二电阻器不同的电阻。
[0006]单独地或组合地，分配元件还包括形成在半导体衬底上的电绝缘层，以及形成在电绝缘层上的掺杂半导体层，第一电阻器由连接在第一接合焊盘与第二接合焊盘之间的掺杂半导体层的第一区段形成，并且，第二电阻器由连接在第一接合焊盘与第三接合焊盘之
间的掺杂半导体层的第二区段形成。
[0007]单独地或组合地，半导体封装包括半导体管芯中的两个半导体管芯，分配元件在第一引线与半导体管芯中的第一半导体管芯之间提供第一传输路径和第二传输路径，分配元件在第一引线与第二半导体管芯的第一接合焊盘之间提供用于第一电信号的第三传输路径，并且，分配元件在第一引线与第二半导体管芯的第二接合焊盘之间提供用于第一电信号的第四传输路径。
[0008]单独地或组合地，第一半导体管芯和第二半导体管芯均被配置为彼此并联连接的碳化硅功率晶体管。
[0009]单独地或组合地，半导体封装还包括延伸远离管芯焊盘的第二引线，第一半导体管芯和第二半导体管芯均包括背离管芯附接表面的第三接合焊盘，并且，分配元件被配置为在第二引线与第一半导体管芯和第二半导体管芯的第三接合焊盘之间分配第二电信号。
[0010]单独地或组合地，分配元件包括半导体衬底和设置在衬底上的第一金属化层、形成在第一金属化层中的接合焊盘、以及形成在第一金属化层中并且连接到接合焊盘的低电阻金属条，第一半导体管芯和第二半导体管芯的第三接合焊盘直接连接到低电阻金属条，并且，第二引线直接连接到分配元件的接合焊盘。
[0011]单独地或组合地，半导体封装仅包括半导体管芯中的一个半导体管芯。
[0012]单独地或组合地，分配元件单片集成在一个半导体管芯中。
[0013]单独地或组合地，分配元件包括安装在管芯焊盘上的基底电阻区段以及连接在基底电阻区段与一个或多个半导体管芯的第一接合焊盘和第二接合焊盘之间的多个水平连接器，基底电阻区段包括具有变化的厚度的电阻材料，并且，基底电阻区段在第一引线与第一接合焊盘和第二接合焊盘之间形成分布式电阻器网络。
[0014]在另一实施例中，半导体封装包括：管芯焊盘，管芯焊盘包括管芯附接表面；第一引线，第一引线延伸远离管芯焊盘；一个或多个半导体管芯，一个或多个半导体管芯安装在管芯附接表面上；第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件和第二开关器件并入到一个或多个半导体管芯中，第一开关器件和第二开关器件均包括背离管芯焊盘的控制端子；以及分配元件，分配元件连接在第一引线与第一开关器件和第二开关器件的控制端子之间。分配元件被配置为将来自第一引线的控制信号分配到第一开关器件和第二开关器件的控制端子。
[0015]单独地或组合地，分配元件在第一引线与第一开关器件的控制端子之间提供用于控制信号的第一传输路径，并且在第一引线与第二开关器件的控制端子之间提供用于控制信号的第二传输路径，并且，分配元件包括一个或多个一体地形成的电路元件，电路元件在第一传输路径与第二传输路径之间创建传输特性的差异。
[0016]单独地或组合地，第一开关器件和第二开关器件是彼此并联连接的功率晶体管。
[0017]单独地或组合地，一个或多个一体地形成的电路元件被配置为补偿半导体封装中的杂散电感，杂散电感导致第一开关器件和第二开关器件的非对称开关。
[0018]单独地或组合地，一个或多个一体地形成的电路元件包括连接在第一引线与第一开关器件的控制端子之间的第一电阻器以及连接在第一引线与第二开关器件的控制端子之间的第二电阻器，并且，第一电阻器具有与第二电阻器不同的电阻。
[0019]单独地或组合地，半导体封装包括第一碳化硅半导体管芯和第二碳化硅半导体管
芯，第一碳化硅半导体管芯包括第一开关器件，第二碳化硅半导体管芯包括第二开关器件。
[0020]单独地或组合地，分配元件包括连接到第一开关器件和第二开关器件的控制端子的有源开关器件。
[0021]单独地或组合地，分配元件包括半导体衬底、形成在半导体衬底中的掩埋绝缘体层、在掩埋绝缘体层下面并且均与半导体衬底形成p
‑
n结的第一掺杂屏蔽区和第二掺杂屏蔽区、以及形成在掩埋绝缘体层之上的半导体材料的第一器件区和第二器件区。
[0022]单独地或组合地，有源开关器件被配置为在第一开关器件和第二开关器件的相应输出端子两端存在过电压的情况下，关断第一开关器件和第二开关器件。
[0023]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装，包括：管芯焊盘，所述管芯焊盘包括管芯附接表面；第一引线，所述第一引线延伸远离所述管芯焊盘；一个或多个半导体管芯，所述一个或多个半导体管芯安装在所述管芯附接表面上，所述一个或多个半导体管芯包括第一接合焊盘和第二接合焊盘，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘均背离所述管芯附接表面；以及分配元件，所述分配元件在所述第一引线与所述一个或多个半导体管芯的所述第一接合焊盘之间提供用于第一电信号的第一传输路径，并且在所述第一引线与所述一个或多个半导体管芯的所述第二接合焊盘之间提供用于所述第一电信号的第二传输路径，并且其中，所述分配元件包括至少一个一体地形成的电路元件，所述至少一个一体地形成的电路元件在所述第一传输路径与所述第二传输路径之间创建传输特性的差异。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述分配元件包括半导体衬底、设置在所述衬底上的第一金属化层、以及均形成在所述第一金属化层中的第一接合焊盘、第二接合焊盘和第三接合焊盘，并且其中，所述半导体封装还包括：第一导电连接器，所述第一导电连接器将第一上表面端子电连接到所述第一接合焊盘；第二导电连接器，所述第二导电连接器将第二上表面端子电连接到所述第二接合焊盘；以及第三导电连接器，所述第三导电连接器将所述第一引线电连接到所述第三接合焊盘。3.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，一个或多个一体地形成的电路元件包括将所述第一接合焊盘连接到所述第二接合焊盘的第一电阻器，以及将所述第一接合焊盘连接到所述第三接合焊盘的第二电阻器，并且其中，所述第一电阻器具有与所述第二电阻器不同的电阻。4.根据权利要求3所述的半导体封装，其中，所述分配元件还包括形成在所述半导体衬底上的电绝缘层，以及形成在所述电绝缘层上的掺杂半导体层，其中，所述第一电阻器由连接在所述第一接合焊盘与所述第二接合焊盘之间的所述掺杂半导体层的第一区段形成，并且其中，所述第二电阻器由连接在所述第一接合焊盘与所述第三接合焊盘之间的所述掺杂半导体层的第二区段形成。5.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体封装包括所述半导体管芯中的两个半导体管芯，其中，所述分配元件在所述第一引线与所述半导体管芯中的第一半导体管芯之间提供所述第一传输路径和所述第二传输路径，其中，所述分配元件在所述第一引线与第二半导体管芯的所述第一接合焊盘之间提供用于所述第一电信号的第三传输路径，并且其中，所述分配元件在所述第一引线与所述第二半导体管芯的所述第二接合焊盘之间提供用于所述第一电信号的第四传输路径。6.根据权利要求5所述的半导体封装，其中，所述第一半导体管芯和所述第二半导体管芯均被配置为彼此并联连接的碳化硅功率晶体管。7.根据权利要求5所述的半导体封装，其中，所述半导体封装还包括延伸远离所述管芯焊盘的第二引线，其中，所述第一半导体管芯和所述第二半导体管芯均包括背离所述管芯附接表面的第三接合焊盘，并且其中，所述分配元件被配置为在所述第二引线与所述第一
半导体管芯和所述第二半导体管芯的所述第三接合焊盘之间分配第二电信号。8.根据权利要求7所述的半导体封装，其中，所述分配元件包括半导体衬底和设置在所述衬底上的第一金属化层、形成在所述第一金属化层中的接合焊盘、以及形成在所述第一金属化层中并且连接到所述接合焊盘的低电阻金属条，其中，所述第一半导体管芯和所述第二半导体管芯的所述第三接合焊盘直接连接到所述低电阻金属条，并且其中，所述第二引线直接连接到所述分配元件的所述接合焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
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：