双面冷却半导体封装件制造技术

本发明专利技术公开了一种双面冷却(DSC)半导体封装件，其包括具有第一绝缘层、第一金属层和第二金属层的第一金属

【技术实现步骤摘要】
双面冷却半导体封装件


[0001]本文件的各方面整体涉及半导体封装件。更具体的实施方式涉及用于形成半导体封装件的衬底。更具体的实施方式涉及双面冷却(DSC)半导体封装件。

技术介绍

[0002]光半导体封装件可用于将半导体管芯的电触点与电引线电互连，该电引线将半导体封装件与印刷电路板(PCB)或其他元件电耦接。各种半导体封装件可附接到散热器以将热量从半导体管芯吸走。散热器可包括金属
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绝缘体
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金属衬底，诸如直接键合铜(DBC)衬底。焊线和其他电连接器可以电耦接半导体封装件内的元件。双面冷却(DSC)半导体封装件包括用于冷却的至少两个侧面/表面。

技术实现思路

[0003]一双面冷却(DSC)半导体封装件的实施方式可包括：第一金属
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绝缘体
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金属(MIM)衬底，所述第一MIM衬底包括具有彼此相对的两个最大平坦表面(第一表面和第二表面)的第一绝缘层、与所述第一表面耦接的第一金属层以及与所述第二表面耦接的第二金属层，其中所述第一金属层和所述第二金属层至少部分地由所述第一绝缘层彼此电绝缘隔离；第二MIM衬底，所述第二MIM衬底包括具有彼此相对的两个最大平坦表面(第三表面和第四表面)的第二绝缘层、与所述第三表面耦接的第三金属层和与所述第四表面耦接的第四金属层，其中：所述第三金属层和所述第四金属层至少部分地由所述第二绝缘层彼此电绝缘隔离；并且所述第三金属层具有第一部分和第二部分，所述第一部分包括一个或多个第一接触区域，所述第二部分与所述第一部分电绝缘隔离并且包括一个或多个第二接触区域；半导体管芯，所述半导体管芯与所述第二金属层和所述第三金属层耦接，使得所述一个或多个第一接触区域与所述半导体管芯的一个或多个第一电触点电耦接，并且所述一个或多个第二接触区域与所述半导体管芯的一个或多个第二电触点电耦接，其中所述半导体管芯通过一个或多个焊料、一个或多个烧结层、一个或多个导电胶带、一个或多个可焊接顶部金属(STM)层和/或一个或多个凸块下金属(UBM)层与所述第三金属层直接耦接；第一引线，所述第一引线与所述第一MIM衬底电耦接；第二引线，所述第二引线与所述第二MIM衬底电耦接；和包封剂，所述包封剂至少部分地包封所述第一MIM衬底、所述第二MIM衬底、所述半导体管芯、所述第一引线和所述第二引线以形成半导体封装件，其中所述第一金属层、所述第四金属层、所述第一引线和所述第二引线各自至少部分地暴露于所述包封剂。
[0004]DSC半导体封装件的实施方式可包括以下各项中的一项、全部或任一项：
[0005]第一MIM衬底可为第一直接键合铜(DBC)衬底。第二MIM衬底可为第二DBC衬底。
[0006]从半导体封装件外部到半导体管芯的所有电路径可被引导通过第二金属层和/或第三金属层。
[0007]第二部分可以至少部分地外接第一部分。
[0008]一个或多个第一电触点可以包括一个或多个源极触点。一个或多个第二电触点可
以包括一个或多个栅极触点。半导体管芯可包括一个或多个漏极触点。第一引线可以是漏极引线。第二引线可以是源极引线。半导体封装件可以进一步包括与第三金属层电耦接的栅极引线。
[0009]一个或多个漏极触点可以通过第二金属层与漏极引线电耦接。一个或多个源极触点可以通过第三金属层与源极引线电耦接。一个或多个栅极触点可以通过第三金属层与栅极引线电耦接。
[0010]一个或多个第一接触区域可以具有比半导体管芯的最大平坦表面小的最大平坦表面。
[0011]一个或多个第一接触区域可以由第三金属层形成，并且可以在第一部分的平坦表面上方凸起。一个或多个第二接触区域可以由第三金属层形成，并且可以在第二部分的平坦表面上方凸起。
[0012]半导体管芯可以通过一个或多个焊料、一个或多个烧结层、一个或多个导电胶带、一个或多个可焊接顶部金属(STM)层和/或一个或多个凸块下金属(UBM)层与第二金属层直接耦接。
[0013]双面冷却(DSC)半导体封装件的实施方式可包括：第一金属
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绝缘体
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金属(MIM)衬底，所述第一MIM衬底包括具有彼此相对的两个最大平坦表面(第一表面和第二表面)的第一绝缘层、与所述第一表面耦接的第一金属层以及与所述第二表面耦接的第二金属层，其中所述第一金属层和所述第二金属层至少部分地由所述第一绝缘层彼此电绝缘隔离；第二MIM衬底，所述第二MIM衬底包括：具有彼此相对的两个最大平坦表面(第三表面和第四表面)的第二绝缘层、与所述第三表面耦接的第三金属层和与所述第四表面耦接的第四金属层，其中所述第三金属层和所述第四金属层至少部分地由所述第二绝缘层彼此电绝缘隔离，并且其中一个或多个接触区域由所述第三金属层形成；半导体管芯，所述半导体管芯与所述第二金属层和所述第三金属层耦接，使得所述一个或多个接触区域与所述半导体管芯的一个或多个第一电触点电耦接，其中所述半导体管芯通过一个或多个焊料、一个或多个烧结层、一个或多个导电胶带、一个或多个可焊接顶部金属(STM)层和/或一个或多个凸块下金属(UBM)层与所述第三金属层直接耦接；第一引线，所述第一引线与所述第一MIM衬底电耦接；第二引线，所述第二引线与所述第二MIM衬底电耦接；第三引线，所述第三引线通过一个或多个焊线与所述半导体管芯的一个或多个第二电触点电耦接；和包封剂，所述包封剂至少部分地包封所述第一MIM衬底、所述第二MIM衬底、所述半导体管芯、所述第一引线、所述第二引线和所述第三引线以形成半导体封装件，其中所述第一金属层、所述第四金属层、所述第一引线、所述第二引线和所述第三引线各自至少部分地暴露于所述包封剂。
[0014]DSC半导体封装件的实施方式可包括以下各项中的一项、全部或任一项：
[0015]一个或多个第一电触点可以包括一个或多个源极触点。一个或多个第二电触点可以包括一个或多个栅极触点。半导体管芯可以包括一个或多个第三电触点，所述第三电触点包括一个或多个漏极触点。第一引线可以是漏极引线，并且可以与一个或多个漏极触点电耦接。第二引线可以是源极引线，并且可以与一个或多个源极触点电耦接。第三引线可以是栅极引线并且可以与一个或多个栅极触点电耦接。
[0016]一个或多个接触区域可以具有小于半导体管芯的最大平坦表面的最大平坦表面。
[0017]一个或多个接触区域可以由第三金属层形成，并且可以在第三金属层的平坦表面
上方凸起。
[0018]半导体管芯可以通过一个或多个焊料、一个或多个烧结层、一个或多个导电胶带、一个或多个可焊接顶部金属(STM)层和/或一个或多个凸块下金属(UBM)层与第二金属层直接耦接。
[0019]DSC半导体封装件的实施方式可以包括：第一金属
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绝缘体
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金属(MIM)衬底，所述第一MIM衬底包括具有彼此相对的两个最大平坦表面(第一表面和第二表面)的第一绝缘层、与所述第一表面耦接的第一金属层和与所述第二表面耦接的第二金属层，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面冷却DSC半导体封装件，其特征在于，所述DSC半导体封装件包括：第一金属
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绝缘体
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金属MIM衬底，所述第一MIM衬底包括：包括彼此相对的两个最大平坦表面，即第一表面和第二表面，的第一绝缘层、与所述第一表面耦接的第一金属层以及与所述第二表面耦接的第二金属层，其中所述第一金属层和所述第二金属层至少部分地由所述第一绝缘层彼此电绝缘隔离；第二MIM衬底，所述第二MIM衬底包括：包括彼此相对的两个最大平坦表面，即第三表面和第四表面，的第二绝缘层、与所述第三表面耦接的第三金属层和与所述第四表面耦接的第四金属层，其中：所述第三金属层和所述第四金属层至少部分地由所述第二绝缘层彼此电绝缘隔离；并且所述第三金属层包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括一个或多个第一接触区域，所述第二部分与所述第一部分电绝缘隔离并且包括一个或多个第二接触区域；半导体管芯，所述半导体管芯与所述第二金属层和所述第三金属层耦接，使得所述一个或多个第一接触区域与所述半导体管芯的一个或多个第一电触点电耦接，并且所述一个或多个第二接触区域与所述半导体管芯的一个或多个第二电触点电耦接，其中所述半导体管芯通过一个或多个焊料、一个或多个烧结层、一个或多个导电胶带、一个或多个可焊接顶部金属STM层或一个或多个凸块下金属UBM层中的一者与所述第三金属层直接耦接；第一引线，所述第一引线与所述第一MIM衬底电耦接；第二引线，所述第二引线与所述第二MIM衬底电耦接；和包封剂，所述包封剂至少部分地包封所述第一MIM衬底、所述第二MIM衬底、所述半导体管芯、所述第一引线和所述第二引线以形成半导体封装件，其中所述第一金属层、所述第四金属层、所述第一引线和所述第二引线各自至少部分地暴露于所述包封剂。2.根据权利要求1所述的DSC半导体封装件，其中，从所述半导体封装件外部到所述半导体管芯的所有电路径包括所述第二金属层和所述第三金属层中的一者。3.根据权利要求1所述的DSC半导体封装件，其中，所述第二部分至少部分地外接所述第一部分。4.根据权利要求1所述的DSC半导体封装件，其中，所述一个或多个第一电触点包括一个或多个源极触点，其中所述一个或多个第二电触点包括一个或多个栅极触点，其中所述半导体管芯包括一个或多个漏极触点，其中所述第一引线包括漏极引线，其中所述第二引线包括源极引线，并且其中所述半导体封装件进一步包括与所述第三金属层电耦接的栅极引线。5.一种双面冷却DSC半导体封装件，其特征在于，所述DSC半导体封装件包括：第一金属
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绝缘体
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金属MIM衬底，所述第一MIM衬底包括：包括彼此相对的两个最大平坦表面，即第一表面和第二表面，的第一绝缘层、与所述第一表面耦接的第一金属层以及与所述第二表面耦接的第二金属层，其中所述第一金属层和所述第二金属层至少部分地由所述第一绝缘层彼此电绝缘隔离；第二MIM衬底，所述第二MIM衬底包括：包括彼此相对的两个最大平坦表面，即第三表面和第四表面，的第二绝缘层、与所述第三表面耦接的第三金属层和与所述第四表面耦接的第四金属层，其中所述第三金属层和所述第四金属层至少部分地由所述第二绝缘层彼此电
绝缘隔离，并且其中一个或多个接触区域由所述第三金属层形成；半导体管芯，所述半导体管芯与所述第二金属层和所述第三金属层耦接，使得所述一个或多个接触区域与所述半导体管芯的一个或多个第一电触点电耦接，其中所述半导体管芯通过一个或多个焊料、一个或多个烧结层、一个或多个导电胶带、一个或多个可焊接顶部金属STM层或一个或多个凸块下金属UBM层中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，杨清，
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：