【技术实现步骤摘要】
本公开涉及功率封装中的散热控制。因此，提出了一种用于制造半导体器件的新颖方法，以及具有改进的散热的这种新颖半导体器件。
技术介绍
1、功率封装会引起散热问题，大多数mosfet器件使用漏极或源极端子作为附接在印刷电路板(pcb)上的暴露的(exposed)散热元件。连续操作这种封装会导致封装或pcb过度疲劳。不过，目前已经有各种方法通过双侧冷却(封装的顶部和底部)来缓解这一问题，通过环境散热防止pcb吸收过多热量。
2、us2017/047274a1公开了一种系统、方法和硅芯片封装，其使用结合到一个或多个管芯的“w”形框架来提供结构强度、散热和电连接性，其中当结合有一个或多个管芯时，“w”形框架为硅芯片封装提供抗压强度，并且在一个或多个管芯与硅芯片封装的引线之间提供导电性，并且为硅芯片封装提供散热。
3、因此，本公开的目的是提供一种具有改进的散热的新颖的功率封装。
技术实现思路
1、根据本公开的第一示例，提出了一种半导体器件。该半导体器件包括：引线框架，所述引线框架包括第一引线框架表面和与所述第一引线框架表面相对的第二引线框架表面；半导体管芯，所述半导体管芯包括第一半导体管芯表面和与所述第一半导体管芯表面相对的第二半导体管芯表面；以及夹(clip)，所述夹包括平坦部分和波纹部分，其中所述波纹部分包括至少两个峰部和至少一个谷部。
2、特别地，引线框架的第二引线框架表面连接到半导体管芯的第一半导体管芯表面，并且半导体管芯的第二半导体管芯表面连接到夹的
3、夹的暴露的波纹部分和平坦部分有效地用作增大的散热表面，特别是在半导体器件的上表面或顶面。通常，在操作半导体器件期间产生的热量从具有高(热)温度的区域向具有低(冷)温度的区域消散。因此，除了由漏极端子接线片形成的通常使用的散热器之外，由夹的暴露的波纹部分和平坦部分所形成的额外散热器功能的存在，在半导体器件的上表面提供了额外的散热。因此，这种构造导致了例如形成为mosfet或晶体管的半导体器件的提高的电效率。
4、在优选示例中，通过焊接、烧结(sintering)或超声波键合，所述引线框架的所述第二引线框架表面连接到所述半导体管芯的所述第一半导体管芯表面，和/或所述半导体管芯的所述第二半导体管芯表面连接到所述夹的所述波纹部分。根据该示例，焊接是推荐的工艺，因为焊接允许施加所需的均匀的焊料体积，这防止了焊料空隙和/或焊料不足。
5、优选地，所述模制化合物和所述夹的所述波纹部分的所述至少一个峰部成单个平面，从而构成具有改进的散热的最佳散热器表面。
6、在根据本公开的优选示例中，所述引线框架和/或所述夹由导电金属片制成，例如由铜片或铝片制成。
7、特别地，其中所述夹由金属片制成，所述金属片优选具有200μm的宽度或厚度。优选地，所述波纹部分的宽度或厚度是所述金属片的宽度的两倍。这将提供靠近封装顶部的夹轮廓，并允许模制化合物渗透到波纹部分上，以防止空隙或分层。
8、为了增大夹的散热表面，所述夹的所述波纹部分包括三个或四个峰部。
9、本公开还涉及一种制造根据本公开的半导体器件的方法。该方法可以包括以下步骤：
10、i)形成包括平坦部分和波纹部分的夹，其中所述波纹部分包括至少两个峰部和至少一个波谷部，
11、ii)将包括第一半导体管芯表面和与所述第一半导体管芯表面相对的第二半导体管芯表面的半导体管芯连接到包括第一引线框架表面和与所述第一引线框架表面相对的第二引线框架表面的引线框架，使得所述引线框架的所述第二引线框架表面连接到所述半导体管芯的所述第一半导体管芯表面，
12、iii)将所述夹连接到所述半导体器件，使得所述半导体管芯的所述第二半导体管芯表面连接到所述夹的所述波纹部分，
13、iv)用模制化合物进行封装，使得所述夹的所述波纹部分的所述至少两个峰部、所述夹的所述平坦部分的至少一部分、以及所述引线框架的所述第一引线框架表面被暴露。
14、这些方法步骤产生这样的半导体器件：其中夹的暴露的波纹部分和平坦部分有效地用作增大的散热表面，特别是在半导体器件的上表面或顶面。
15、在根据本公开的方法的优选示例中，连接步骤ii)和iii)还包括以下子步骤：
16、v)在所述引线框架的所述第二引线框架表面与所述半导体管芯的所述第一半导体管芯表面之间，和/或在所述半导体管芯的所述第二半导体管芯表面与所述夹的所述波纹部分之间，通过焊接、烧结或超声波键合而施加连接。
17、优选地，执行焊接连接，因为焊接是根据该示例的推荐工艺，因为焊接允许实施所需的均匀焊料体积，这防止了焊料空隙和/或焊料不足。
18、在优选的实例中，封装步骤iv)之后是以下步骤：
19、vi)抛光，使得所述模制化合物和所述夹的所述波纹部分的所述至少一个峰部成单个平面。该方法步骤使得半导体器件具有有效、平坦的散热器上表面，该散热器上表面具有改进的散热。
20、在根据本公开的方法的示例中，所述夹通过冲压金属片或通过成型金属片而制成。
21、在最终的步骤中，将半导体器件从所述引线框架中切单出(singulated)。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半导体器件(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中通过焊接、烧结或超声波键合，所述引线框架(1)的所述第二引线框架表面(1b)连接到所述半导体管芯(3)的所述第一半导体管芯表面(3a)，和/或所述半导体管芯(3)的所述第二半导体管芯表面(3b)连接到所述夹(4)的所述波纹部分(4b)。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中所述模制化合物(5)和所述夹(4)的所述波纹部分(4b)的至少一个峰部(4b”)形成单个平面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中所述引线框架(1)和/或所述夹(4)由导电金属片制成，例如由铜片或铝片制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中所述夹(4)由金属片制成，所述金属片优选具有200μm的宽度，并且其中所述波纹部分(4b)的宽度是所述金属片的宽度的两倍。
6.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中所述夹(4)的所述波纹部分(4b)包括三个或四个峰部(4b’)。
7.一种制造根据权利要求1至6中任一项所述的半导体
8.根据权利要求7所述的方法，其中连接步骤ii)和iii)还包括以下子步骤：
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中封装步骤iv)之后是以下步骤：
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述夹(4)通过冲压金属片而制成。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述夹(4)通过成型金属片而制成。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，还包括最终步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中通过焊接、烧结或超声波键合，所述引线框架(1)的所述第二引线框架表面(1b)连接到所述半导体管芯(3)的所述第一半导体管芯表面(3a)，和/或所述半导体管芯(3)的所述第二半导体管芯表面(3b)连接到所述夹(4)的所述波纹部分(4b)。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中所述模制化合物(5)和所述夹(4)的所述波纹部分(4b)的至少一个峰部(4b”)形成单个平面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中所述引线框架(1)和/或所述夹(4)由导电金属片制成，例如由铜片或铝片制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体器件，其中所述夹(4)由金属片制成，所述金属片优选具有200...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿内尔·塔杜兰，里卡多·杨多克，霍默·马尔维达，安东尼奥·迪马诺，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。