半导体封装、半导体封装制造方法及适用于其的金属桥技术

本发明专利技术涉及一种借助于弯曲形成而具有弹性的非垂直结构的金属桥而能够吸收降低或迂回分散膜制时的按压应力，从而，能够保护半导体芯片的半导体封装、半导体封装制造方法及适用于其的金属桥。用于其的金属桥。用于其的金属桥。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装、半导体封装制造方法及适用于其的金属桥


[0001]本专利技术涉及一种借助于弯曲形成而具有弹性的非垂直结构的金属桥而能够吸收降低或迂回分散膜制时的按压应力，从而，能够保护半导体芯片的半导体封装、半导体封装制造方法及适用于其的金属桥。

技术介绍

[0002]一般而言，半导体封装包括：在下部基板或上部基板上贴装的半导体芯片；粘接在半导体芯片上起到隔片作用的金属柱即导电体；由Cu构成而供应外部电性信号的引线框架及由密封材料膜制的封装外壳，并且，半导体芯片被粘接在引线框架焊盘上，引线框架的引线介入由Ag构成的镀金层，而通过信号线即键合引线与半导体芯片的焊盘电性连接。
[0003]例如，如图1的a所示，以往的半导体封装在下部金属绝缘基板11A上介入一次接合部12与半导体芯片14接合，金属隔片即垂直结构的六面体型或圆筒形导电体17介入2次接合部16在半导体芯片14上接合，在上部金属绝缘基板11B上介入3次接合部13接合，并且，形成有为下部金属绝缘基板11A与上部金属绝缘基板11B之间的电性连接的垂直结构的金属桥。
[0004]但，半导体芯片分别介入焊料而与基板及导电体接合时，因基板11A,11B和导电体17与一次接合部12及二次接合部16相互之间的不同的热膨胀系数(CTE；Coefficient of Thermal Expansion)，如图1(b)例示所示，在一次接合部12或二次接合部16产生裂纹(crack)而发生可靠性问题。
[0005]即，因CTE差异的接合部的裂纹的主要原因是在半导体芯片表面接合的金属隔片直接垂直地与上部金属绝缘基板接合，而在为了形成封装外壳膜制时，膜制模型加压上部金属绝缘基板和金属隔片，对半导体芯片直接给予冲击，而降低产品收益率。
[0006]并且，为了最小化与半导体芯片的CTE差异，代替金属隔片或金属柱，也可选定与半导体芯片的CTE类似的材料使用，但，相比以往的金属隔片或金属柱的价格高很多，因此，降低产品的价格竞争力。
[0007]【先行技术文献】
[0008]【专利文献】
[0009](专利文献1)韩国登录专利公报第1643332号(利用超音波焊接的封装黏着半导体封装及其制造方法,2016.07.21)
[0010](专利文献2)韩国登录专利公报第10
‑
0867573号(改善热释放能力的电力用模块封装及其制造方法,2008.11.10)
[0011](专利文献3)韩国公开专利公报第2001
‑
0111736号(直接附着在引线框架的背面的绝缘散热板的电力模块封装,2001.12.20)

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的技术问题
[0013]本专利技术的思想要实现的技术问题是提供一种半导体封装、半导体封装制造方法及适用于其的金属桥，通过弯曲形成而具有弹性的非垂直结构的金属桥吸收并降低或迂回分散膜制时的按压应力，从而，能够保护半导体芯片的半导体封装、半导体封装制造方法及适用于其的金属桥。
[0014]解决问题的技术方案
[0015]为了实现上述目的，本专利技术一种半导体封装，包括：第1基板，其为了电性连接而形成有特定金属图案；第2基板，其与所述第1基板相对地分隔形成，并且，为了电性连接而形成有特定金属图案；一个以上的半导体芯片，其一侧面介入第1导电性粘接剂而与所述第1基板、所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板接合；金属桥，其一端介入第2导电性粘接剂与所述半导体芯片的另一侧面接合，另一端介入第3导电性粘接剂与所述第2基板、所述第1基板或所述第1基板和所述第2基板接合，并且，具有弹性以特定形状弯曲形成；封装外壳，其包裹所述半导体芯片和所述金属桥的至少一部分；及一个以上的终端引线，其与所述第1基板、所述第2基板、或所述金属桥电性连接，并向所述封装外壳外部，并且，为了在所述第1基板与所述第2基板之间接合所述金属桥的所述第2导电性粘接剂的中心与所述第3导电性粘接剂的中心之间的水平接合距离(H)为0.5
㎜
至7
㎜
，所述金属桥的一端与另一端之间的垂直接合距离(V)为0.1
㎜
至5
㎜
。
[0016]并且，所述第1基板或所述第2基板包括一个以上的绝缘层。
[0017]并且，所述第1基板或所述第2基板由金属材料或绝缘材料形成。
[0018]并且，所述第1基板或所述第2基板由一个以上的金属层和一个以上的绝缘层和一个以上的金属层的层积结构形成。
[0019]并且，与所述第1导电性粘接剂接合的所述第1基板或所述第2基板的金属层厚度,或与所述第3导电性粘接剂接合的所述第2基板或所述第1基板的金属层的厚度为15μm至2
㎜
。
[0020]并且，所述金属桥的厚度为0.1
㎜
至2mm。
[0021]并且，所述金属桥的热导率为200W/(m
‑
k)至500W/(m
‑
k)。
[0022]并且，所述金属桥包括Cu及Fe中的某一个以上的成分。
[0023]并且，所述第1至第3导电性粘接剂包括Ag、Cu及Sn中的某一个以上的成分。
[0024]并且，所述第1至第3导电性粘接剂的厚度为10μm至500μm。
[0025]并且，所述金属桥与所述一个以上的半导体芯片的上面接合，向所述封装外壳外部延伸裸露，而起到终端引线的功能。
[0026]并且，所述金属桥与所述一个以上的半导体芯片的上面接合，并且，与所述第1基板或所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板接合，向所述封装外壳外部延伸裸露，而起到终端引线的功能。
[0027]并且，所述金属桥的一端与所述一个以上的半导体芯片的上面接合，所述金属桥的另一端与所述第1基板、所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板接合。
[0028]并且，所述金属桥的一端与所述一个以上的半导体芯片的上面接合，
[0029]所述金属桥的另一端与所述一个以上的终端引线电性连接。
[0030]并且，所述终端引线的一端通过连接材料与所述封装外壳内部的所述第1基板、所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板电性连接。
[0031]并且，所述连接材料为导电性粘接剂，所述终端引线的一端通过所述导电性粘接剂与所述第1基板或所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板电性连接，或所述终端引线的一端通过超音波焊接与所述第1基板或所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板直接电性连接。
[0032]并且，所述第1基板、所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板的至少一部分向所述封装外壳的一面裸露。
[0033]并且，与所述半导体芯片的上面接合的所述金属桥的厚度大于所述第1基板或所述第2基板的绝缘层的厚度。
[0034]并且，所述半导体芯片为IGBT、二极管、MOSFET或JFET。
[0035]并且，上述的半导体封装可使用于逆变器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装，其特征在于，包括：第1基板，其为了电性连接而形成有特定金属图案；第2基板，其与所述第1基板相对地分隔形成，并且，为了电性连接而形成有特定金属图案；一个以上的半导体芯片，其一侧面介入第1导电性粘接剂而与所述第1基板、所述第2基板或所述第1基板和所述第2基板接合；金属桥，其一端介入第2导电性粘接剂与所述半导体芯片的另一侧面接合，另一端介入第3导电性粘接剂与所述第2基板、所述第1基板或所述第1基板和所述第2基板接合，并且，具有弹性以特定形状弯曲形成；封装外壳，其包裹所述半导体芯片和所述金属桥的至少一部分；及一个以上的终端引线，其与所述第1基板、所述第2基板、或所述金属桥电性连接，并向所述封装外壳外部，并且，为了在所述第1基板与所述第2基板之间接合所述金属桥的所述第2导电性粘接剂的中心与所述第3导电性粘接剂的中心之间的水平接合距离(H)为0.5
㎜
至7
㎜
，所述金属桥的一端与另一端之间的垂直接合距离(V)为0.1
㎜
至5
㎜
。2.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述第1基板或所述第2基板(i)包括一个以上的绝缘层，或(ii)由金属材料或绝缘材料形成，或(iii)由一个以上的金属层和一个以上的绝缘层和一个以上的金属层的层积结构形成。3.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，与所述第1导电性粘接剂接合的所述第1基板或所述第2基板的金属层厚度,或与所述第3导电性粘接剂接合的所述第2基板或所述第1基板的金属层的厚度为15μm至2
㎜
。4.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述金属桥的厚度为0.1
㎜
至2mm。5.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述金属桥的热导率为200W/(m
‑
k)至500W/(m
‑
k)。6.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述金属桥包括Cu及Fe中的某一个以上的成分。7.根据权利要求1所述的半导体封装，其特征在于，所述第1至第3导电性粘接剂包括Ag、Cu及Sn中的某...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔伦华，
申请(专利权)人：JMJ韩国株式会社，
类型：发明
国别省市：