具有薄板内连接的半导体封装制造技术

本发明专利技术公开一种半导体封装，包括一具有漏极、源极、栅极引脚的导线架，一半导体晶粒耦合该导线架，半导体晶粒具有金属化源极区域与栅极区域，其藉由一保护区域分开，一图案化源极连接，其耦合源极引脚至半导体晶粒金属化栅极区域，一半导体晶粒汲极区域耦合至漏极引脚，及一封装体覆盖半导体晶粒及漏极、源极与栅极引脚的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有薄板内联机的半导体封装
技术介绍
本专利技术涉及一种半导体封装，特别是一种在功率半导体组件的源极、栅 极金属化区域与导线架的源极、栅极引脚间具有薄板内联机的半导体封装。传统的，半导体组件是利用薄板内联机或焊线的方式连接至导线架。例如，美国专利号第5,821,611号公开了一种半导体组件，包括一第一引线，其 具有一尖端且该尖端是由一孤立区域形成的， 一半导体芯片单元，其藉由一 焊层位于该第一引线的孤立区域上，并具有数个电极凸块，及包括额外数个 皆具有尖端的引线，其藉由各自的锡膏连接至电极凸块。此额外数个引线包 括至少第二与第三引线。然后在一加热熔炉中将引线铸成合金至电极凸块， 但在加热期间凸块会扩散而产生不想要的形状。美国专利号第6,040,626号公开了一半导体封装结构，是在MOSFET上 面与电线间使用一种混合的连接方式，其中MOSFET上面包括一低电阻的薄 板部，用以连接至源极，焊线是用以连接至栅极。由于在焊线过程中，介电 层受损，故焊线可能会造成组件有短路的现象。美国专利号第6,249,041号所公开的半导体封装是直接连接引脚。一半导 体组件包括一半导体芯片，其上表面或下表面具有接触区域。 一第一引脚组 件具有一引脚组件接触区，附着至半导体芯片的其中的接触区域，其中第一 引脚组件是由一金属材质的半硬式薄片所形成的。此第一引脚组件亦具有至 少一引脚连接至引脚组件接触区，并从引脚组件接触区延伸回来。 一第二引 脚组件具有一引脚组件接触区，附着至半导体芯片的其中的另一接触区域， 其中第二引脚组件是由一金属材质的半硬式薄片所形成的。此第二引脚组件 也具有至少一引脚连接至引脚组件接触区，并从引脚组件接触区延伸回来。 一封装体包覆住此半导体芯片、第一引脚组件的引脚接触区与第二引脚组件 的引脚接触区。由于引脚组件直接连接至芯片，半导体组件从封装起，具有低电阻与低热阻的分布。引脚组件接触区是藉由一导电黏接层与半导体芯片 上的引脚接触区域接触。此导电黏接层可以是填充银的环氧基树脂、聚亚酰 胺膏或锡铅凸块，且假若需要的话，导电黏接层可于一硬化炉中硬化，且黏 接层并不包括软焊料或锡膏。另外一个直接利用连接引脚的半导体封装是由美国专利号第6,479,888 号公开的，一MOSFET包括复数个内引脚，电性连接至一半导体颗粒的一表 面电极，其中此半导体颗粒在其主要表面上具有一场效应晶体管。这些内引 脚藉由一栅极连接部和源极连接部连接，与主要表面电性连接，其中栅极连 接部和源极连接部是由凸块所构成的。因此，对于半导体封装包括一半导体功率组件利用图案化薄板连接到一 导线架源极、栅极接触区域是有需要的。对于半导体封装组件具有保护区也 是有需要的，以用来限制在焊接过程中焊料的流动。对于半导体封装也需要 一个由镍/金所形成的金属化区域。对于半导体封装过程，其增加生产率也是 有需要的。对于半导体封装方式，其提供图案化薄板至半导体功率组件上的 软性附接过程也是必要的。对于半导体封装也需要具有一曝露的源极板。对 于半导体封装，其具有减小的电阻也是必要的。对于半导体封装亦需要具有 改善热损耗的性质。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是藉由在导线架的源极、栅极接触区域及功率半导体 功率组件的源极、栅极接触区域间具有的薄板联机，以克服
技术介绍
中的限 制和缺点，并曝露源极板的一部分以改善热散耗现象。本专利技术的另一目的是提供一种半导体封装，其包括一具有漏极、源极与 栅极引脚的导线架， 一半导体晶粒耦合至导线架，且半导体晶粒具有金属化 源极与栅极区域， 一图案化源极连接耦合源极引脚至此半导体晶粒金属化源 极区域， 一图案化栅极连接耦合栅极引脚至此半导体晶粒金属化栅极区域， 一半导体晶粒漏极保护区域耦合至漏极引脚，及一封装体覆盖半导体晶粒及 漏极、源极与栅极引脚的至少一部分。本专利技术的又一目的是提供一种半导体封装，其包括一具有漏极、源极与 栅极引脚的导线架， 一半导体晶粒耦合至导线架，且半导体晶粒具有镍/金金属化源极与栅极区域， 一图案化源极连接耦合源极引脚至此半导体晶粒金属 化源极区域，此图案化源极连接焊接至此半导体晶粒金属化源极区域， 一图 案化栅极连接耦合栅极引脚至此半导体晶粒金属化栅极区域， 一半导体晶粒 金属化漏极区域耦合至漏极引脚，及一封装体覆盖半导体晶粒及漏极、源极 与栅极引脚的至少一部分。本专利技术的再一目的是提供一种半导体封装，其具有一栅极固定组件固定 至一半导体晶粒金属化栅极区域，半导体封装包括一具有漏极、源极与栅极 引脚的导线架， 一半导体晶粒耦合至导线架，且半导体晶粒具有金属化源极 与栅极区域， 一源极固定组件耦合源极引脚至半导体晶粒金属化源极保护区 域， 一半导体晶粒金属化漏极区域耦合至栅极引脚， 一封装体覆盖半导体晶 粒及该漏极、源极与栅极引脚的至少一部分，及其中藉由在栅极固定组件中 所形成的一孔洞，栅极固定组件耦合栅极引脚至半导体晶粒金属化栅极区域。本专利技术的概要、较重要的特征已阐述，然而为了更方便的了解本专利技术及 对此
的贡献，请同时参照以下详细描述的实施方式。当然，本专利技术 的其它特征将也在下述描述，且这些特征将构成专利范围。在详细阐述本专利技术的至少一个实施例之前，请了解本专利技术并未限制在所 申请的円容，未限制在专利技术的细节、下述所提出的组件组合方式、图式内容。 本专利技术能够具有其它实施例，并可用许多不同方式具体实施。再者，于此所 使用的措词、用语和摘要是为了描述，并不能视为限制。对于本
内的技术人员，将会知悉以上所阐述的概念可马上作为 其它方式与系统设计用以实现本专利技术的数个依据。因此，但凡包括等效方法 或系统的专利申请内容，都不能脱离本专利技术的精神与范围。附图说明图1为本专利技术的一半导体封装结构的实施例示意图； 图2为本专利技术沿着图1的路线2-2的截面示意图； 图3为本专利技术沿着图1的路线3-3的截面示意图3A为本专利技术的一图案化栅极连接位于一金属化栅极区域上的示意图3B为本专利技术的一栅极固定组件示意图3C为本专利技术图1的半导体封装示意图，其显示了另一种金属化栅极7区域；图4为本专利技术图1的半导体封装的一部分截面示意图5为本专利技术图1的半导体封装的另一部分截面示意图6为本专利技术的另一半导体封装的实施例示意图7为本专利技术沿着图6的半导体封装的路线A-A的截面示意图8为本专利技术沿着图6的半导体封装的路线B-B的截面示意图9为本专利技术图6的半导体封装的一部分截面示意图IO为本专利技术的又一半导体封装的实施例示意图11为本专利技术沿着图10的半导体封装的路线A-A的截面示意图12为本专利技术沿着图10的半导体封装的路线B-B的截面示意图。具体实施例方式以下详细内容是实现本专利技术的最佳实施例，且该内容并非是要限制本发 明的内容，而只是为阐明本专利技术的主要原理，因为专利权利要求才是最佳定 义本专利技术的范围。本专利技术主要提供一半导体组件封装，其在导线架的源极、栅极接触区域 及功率半导体功率组件的金属化源极、栅极接触区域间具有薄板联机。金属 化源极与栅极保护区域是较佳地镍/金电镀或溅镀表面。由于焊线过程中，介 电层损害常会导致短路问题，故金属化源极与栅极区域提供薄板内联机以改 良焊接及减少过度焊接。因为软焊料与锡膏是用于连接薄板至金属化源极与 栅极区域，故金属化源极与删极区域更进一步消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装，其特征在于，包括：一导线架，其具有漏极、源极与栅极引脚；一半导体晶粒，其耦合该导线架，该半导体晶粒具有金属化源极与栅极区域；一图案化源极连接，其耦合该源极引脚至该半导体晶粒金属化源极区域；一图 案化栅极连接，其耦合该栅极引脚至该半导体晶粒金属化栅极区域；一半导体晶粒漏极区域，其耦合至该漏极引脚；以及一封装体，其覆盖该半导体晶粒及该漏极、该源极与该栅极引脚的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-13 11/226,9131.一种半导体封装，其特征在于，包括一导线架，其具有漏极、源极与栅极引脚；一半导体晶粒，其耦合该导线架，该半导体晶粒具有金属化源极与栅极区域；一图案化源极连接，其耦合该源极引脚至该半导体晶粒金属化源极区域；一图案化栅极连接，其耦合该栅极引脚至该半导体晶粒金属化栅极区域；一半导体晶粒漏极区域，其耦合至该漏极引脚；以及一封装体，其覆盖该半导体晶粒及该漏极、该源极与该栅极引脚的至少一部分。2. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的图案化源极连接的 一部份是曝露在该封装体外面的。3. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的图案化栅极连接包 括一开口，通过该开口使得图案化栅极连接被焊接至金属化栅极区域。4. 如权利要求3所述的半导体封装，其特征在于，所述的焊料在该图案化栅 极连接的顶部形成一固定组件。5. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的图案化栅极连接与 该图案化源极连接是分别焊接至金属化栅极区域和金属化源极区域的。6. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的图案化栅极连接在 其一端包括一勾部。7. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的图案化栅极连接在其一端包括一平面部。8. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的金属化源极与栅极 区域包括圆形金属化区域，其透过保护区域绝缘。9. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的金属化源极与栅极区域包括一上方镍/金层。10. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的漏极区域包括一金属化漏极区域。11. 如权利要求IO所述的半导体封装，其特征在于，所述的金属化漏极区域 包括一上方镍/金层。12. 如权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述的漏极引线的底面部 份曝露在该封装体外面。13. —种半导体封装，其特征在于，包括一导线架，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明，石磊，何约瑟，刘凯，张晓天，
申请(专利权)人：万国半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BM[]