半导体部件及其制造方法技术

一种半导体部件，其具有一个位置可适变的锁定结构，和一种使用丝线接合工具制造该半导体部件的方法。提供一个导电支持基片，其具有标记部分、丝线部分和连接杆。半导体芯片与该导电支持基片的标记部分耦连。导电固定结构将半导体芯片与丝线部分耦连。在导电基片上形成一个或多个位置可适变的锁定结构，使得它们从基片上方延伸。选择地，可以在导电固定结构、半导体芯片、连接杆、其它电路元件或其组合上形成位置可适变的锁定结构。该位置可适变的锁定结构可以是接合丝线、丝线接合柱等。用密封剂密封该半导体芯片、导电基片、导电固定结构和位置可适变的锁定结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及半导体部件，更特别地，涉及半导体部件封装。
技术介绍
半导体部件制造商一直不懈地致力于在降低制造成本的同时提高其产品的性能。半导体部件制造中成本最密集的部分是封装那些含有半导体器件的半导体芯片。本领域的技术人员都知道，分立的半导体器件和集成电路都是由半导体晶片制造而成的，然后它们被切单或切片制造成半导体芯片。典型地，用焊料单元片粘附材料(solder dieattach material)将一个或多个半导体芯片安装在一个支持基片如金属引线框上，并用模制化合物(mold compound)密封以提供保护，免受环境和物理应力的影响。用焊料单元片粘附材料将半导体芯片粘附在金属引线框上的一个缺点是，在后续处理步骤期间产生的热量会导致焊料单元片粘附材料从半导体芯片下面扩散或者流出。这会导致半导体芯片倾斜或旋转偏离其在引线框上的期望位置。半导体芯片倾斜会在单元片粘附材料较薄的局部区域产生应力区，从而导致芯片破裂。而且，半导体芯片旋转离开其理想位置会在丝线焊接形成期间产生对准问题。另一个缺点是，模制化合物或包封材料不能与单元片粘附材料良好粘附。单元片粘附材料占据更多的引线框表面积，导致模制化合物从引线框剥离，从而在单元片粘附材料、半导体芯片、封装及其组合中产生裂纹。解决剥离问题的一个方法是在引线框上安装更小的半导体芯片，借此增加引线框可用于结合模制化合物的总表面积。然而，这种方法对空间的使用不充分，并会增加半导体部件的成本。因此，需要有一种半导体部件及制造该半导体部件的方法，其能够提高密封材料与支持基片的粘附。提高半导体制造处理的成本和时间效率对于半导体部件和制造半导体部件的方法而言是有利的。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种具有锁模结构(mold lock feature)的半导体部件和用于制造该半导体部件的方法满足了前述需要。根据一个实施例，本专利技术包括一个具有第一和第二主表面的基片。一个半导体芯片与基片的第一主表面耦连，并且至少一个位置可适变的锁定结构与基片或半导体芯片的至少其中一个耦连，其中至少一个位置可适变的锁定结构的主要功能是提高半导体部件的机械完整性。密封剂与至少一个位置可适变的锁定结构耦连。根据另一个实施例，本专利技术包括一个半导体部件，其包括一个导电基片，该基片具有一个表面和一个与该表面耦连的半导体芯片。一个位置灵活的锁定结构与半导体芯片或导电基片中的至少一个耦连，其中位置灵活的锁定结构的主要作用是提高半导体部件的机械完整性。密封材料与位置灵活的锁定结构耦连。根据另外一个实施例，本专利技术包括一种用于封装半导体芯片的方法，其包括提供一个具有一个主表面的支持基片，和将一个半导体芯片与该主表面耦连。一个位置可适变的锁定结构与支持基片耦连，其中该位置可适变的锁定结构的主要功能是提高已封装半导体芯片的机械完整性。在锁定结构上布置密封剂。附图说明通过联系附图阅读下面的详细说明将能够更好地理解本专利技术，其中相似的指代数字指示相似的元件，其中图1是根据本专利技术的一个实施例处于制造早期阶段的半导体部件一部分的顶视图；图2是在制造的较后阶段图1的半导体部件沿剖面线2-2的剖面侧视图； 图3是在制造的较后阶段图1的半导体部件沿剖面线3-3的剖面侧视图；图4是根据本专利技术的另一个实施例在制造的早期阶段半导体部件一部分的顶视图；图5是在制造的较后阶段图4的半导体部件沿剖面线5-5的剖面侧视图；图6是根据本专利技术的另一个实施例在制造的早期阶段半导体部件一部分的顶视图；图7是在制造的较后阶段图6的半导体部件沿剖面线7-7的剖面侧视图；图8是根据本专利技术的另一个实施例在制造的早期阶段半导体部件一部分的顶视图；图9是在制造的较后阶段图8的半导体部件沿剖面线9-9的剖面侧视图；图10是根据本专利技术的另一个实施例在制造的早期阶段半导体部件一部分的顶视图；图11是根据本专利技术的另一个实施例在制造的早期阶段半导体部件一部分的顶视图；图12是在制造的较后阶段图11的半导体部件沿剖面线12-12的剖面侧视图。具体实施例方式总体上，本专利技术提供了一种半导体部件，其具有一个或多个用于锁定或提高密封材料，也称作密封剂，与支持基片及安装在支持基片上的元件的粘附的结构。此外，该半导体部件还可以包括一个或多个对准结构，从而便于对准支持基片上的有源或无源元件。该半导体部件包括一个支持基片，例如具有一个具有芯片接收区的表面的引线框。在芯片接收区上安装一个半导体芯片，并且在支持基片上形成密封材料并从支持基片向上延伸。该密封材料覆盖半导体芯片及支持基片的一部分。适用于密封材料的材料包括模制化合物，液态密封剂如液态钢等。根据一个实施例，从具有芯片接收区的支持基片的表面向上伸出一个或多个突起。这些突起可以是接合丝线(bonding wire)，耦连成针脚式接合构造(stitch bond configuration)的接合丝线，耦连成带状接合构造的导电条带，或用丝线接合工具形成的柱。接合丝线也称作丝线接合。这些突起增加了用于接合的表面积，借此防止密封剂从支持基片及安装在支持基片上的元件剥离。这样，突起用作锁定结构。因为锁定结构的位置不固定，所以锁定结构也称作位置可适变的锁定结构或位置灵活的锁定结构。此外，锁定结构能够用作对准辅助物，用于定位支持基片上的元件，例如半导体芯片、电阻器、电容器、电感器等，并限制或防止元件在高温处理期间由于单元片粘附材料液化导致的迁移或移动。应当注意，位置可适变的或位置灵活的锁定结构并不直接有助于半导体部件的电功能性或电路功能性。本专利技术的优点在于，至少一个位置可适变的锁定结构或位置灵活的锁定结构的主要功能是提高半导体部件的机械完整性。图1是根据本专利技术的一个实施例在制造半导体部件10时使用的支持基片12的一部分。作为实例，支持基片12是一个导电基片，例如具有多个彼此分别通过垂直或水平连接杆(tie-bar)16和18相互耦连的部件区14的引线框。每个部件区14包括一个标记或单元片粘附区20和引线或焊接垫部分22和23。根据一个实施例，标记20是一个四边形结构，具有基本上平行的两边24和26及基本上平行的两边28和30，其中边24和26基本上与边28和30垂直。标记20的形状不是本专利技术的限制，也就是，它可以具有四边形之外的形状。适合于引线框12的材料包括铜、铜合金(例如TOMAC4，TAMAC5，2ZFROFC或CDA194)、铜镀铁/镍合金(例如镀铜合金42)、镀铝、镀塑料或类似物。电镀材料包括但不仅限于铜、银、多层电镀材料例如镍钯和金等。尽管基片12是作为引线框加以描述的，但是应当理解，这并不是本专利技术的限制。其它适用于支持基片12的材料包括环氧树脂-玻璃复合物、FR-4、陶瓷、印刷电路板等。根据一个实施例，通过单元片粘附材料35将至少一个半导体芯片34固定在每个标记20上，该半导体芯片包括源电极36、漏电极38和栅电极40。半导体芯片34的源和漏电极36和38以及单元片粘附材料35分别在图2中被进一步图示。半导体芯片34包括一个有源电路元件，例如功率金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)、双极晶体管、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、绝缘栅场效应晶体管(IGFET)、半导体闸流管、二极管、传感器、模拟集成电路、数字集成电路等。选择地，半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体部件，包括基片，其具有第一和第二主表面；半导体芯片，其与基片的第一主表面耦连；至少一个位置可适变的锁定结构，其与基片或半导体芯片的至少一个耦连，其中该至少一个位置可适变的锁定结构的主要功能是增加半导体部件的 机械完整性；和密封剂，其与该至少一个位置可适变的锁定结构耦连。

【技术特征摘要】
US 2005-8-15 11/202,9651.一种半导体部件，包括基片，其具有第一和第二主表面；半导体芯片，其与基片的第一主表面耦连；至少一个位置可适变的锁定结构，其与基片或半导体芯片的至少一个耦连，其中该至少一个位置可适变的锁定结构的主要功能是增加半导体部件的机械完整性；和密封剂，其与该至少一个位置可适变的锁定结构耦连。2.根据权利要求1的半导体部件，其中该至少一个位置可适变的锁定结构包括接合丝线。3.根据权利要求2的半导体部件，其中该接合丝线具有与基片第一区耦连的第一部分和与基片第二区耦连的第二部分。4.根据权利要求1的半导体部件，其中该至少一个位置可适变的锁定结构包括耦连成针脚式接合构造的接合丝线或耦连成带状接合构造的导电条带之一。5.根据权利要求1的半导体部件，其中该至少一个位置可适变的锁定结构包括一个具有基础部分的丝线接合柱。6.一种半导体部件，包括导电基片，其具有表面；半导体芯片，其与该表面耦连；位置灵活的锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯J卡尔尼，迈克尔J瑟登，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]