一种半导体结构（１００，９００）包括具有表面（１１１）的衬底（１１０），还包括位于所述衬底表面上的一个或多个半导体芯片（１２０）。所述半导体结构进一步包括位于所述衬底表面上的电隔离体结构（３４０），其中所述电隔离体结构包括一条或多条电引线（３４１，３４２）以及被模压到所述电引线的有机基质元件（３４３）。所述半导体结构还包括将所述电隔离体结构和所述衬底表面耦接在一起的焊料元件（３５０）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及半导体器件，尤其涉及半导体器件封装。
技术介绍
半导体管芯或芯片被包封在半导体器件封装中，以防止外部应力和环境损坏芯片并且提供用于承载到达和来自芯片的电信号的系统。存在许多不同类型的半导体封装，包括双列直插式封装、针栅阵列(PGA)封装、巻带自动结合(TAB)封装、多芯片模块(MCM)和功率封装。 一种类型的功率封装是射频(RF)功率封装，其典型地在半导体芯片中的半导体器件消耗大于近似十瓦特的功率并且以大于近似一百兆赫(MHz)的频率工作时使用。RF功率封装经常包括内部气隙，为了更低的功率损耗和更好的RF性能。当前的高功率RF半导体封装使用陶瓷绝缘体，其因它们的形状而经常称作"窗框，，或"框架"，并且被铜焊或焊接到金属源衬底。但是，陶瓷绝缘体昂贵并且具有较差的机械公差。另 一种高功率RF半导体封装在2003年1月28日颁发给Bregante等人的美国专利No. 6,511,866中描述，并且使用聚合物绝缘体或基于聚合物的框架。但是，该封装因框架与金属源衬底的基于镍和/或金的表面之间的固有弱聚合物/金属界面而具有潜在的可靠性问题。较差的密封是因为难以在框架与金属源衬底之间产生机械坚固且一致的环氧树脂(印oxy)接合。另外，考虑到正强加于工业上的有害物质指令(RoHS)要求的新的无铅和其他限制，该封装也具有在该聚合物/金属界面处机械失效的高度可能。此外，该封装在最终安装条件下也具有可能较差的机械完整性。再一种高功率RF半导体封装在2005年3月15日颁发给,367中描述。但是，该封装将专卖的高温聚合物材料用于框架，其在将半导体芯片附接到衬底之前被模压(mold)到金属源衬底。在芯片附接步骤之前完成封装因将半导体芯片附接或安装到金属源衬底所需的高温而引起框架与金属源衬底之间的机械可靠性问题。在芯片附接步骤之前完成封装也可能限制芯片连接选择。例如，如果聚合物在400摄氏度熔化或降解，则不能使用在高于400摄氏度时发生的^T硅芯片附接工艺。因此，存在对于比基于陶瓷的封装便宜并且具有相对于当前基于聚合物的气腔封装的提高可靠性的新的高功率RF半导体封装的需求。附图说明将从下面结合附图而进行的详细描述的阅读中更好地理解本专利技术，在附图中图1示出根据本专利技术的实施方案的半导体结构的顶视图；图2示出根据本专利技术的实施方案沿着图1中的剖面线2-2观看的图1中半导体结构的剖视图3示出根据本专利技术的实施方案在组装过程的较晚步骤期间图1中半导体结构的分解顶视图4示出根据本专利技术的实施方案沿着图3中的剖面线4-4观看的图3中半导体结构的剖视图5示出根据本专利技术的实施方案在组装过程的较晚步骤期间图3中半导体结构的顶视图6示出根据本专利技术的实施方案沿着图5中的剖面线6-6观看的图5中半导体结构的剖视图7示出根据本专利技术的实施方案在组装过程的较晚步骤期间图5中半导体结构的顶视图8示出根据本专利技术的实施方案沿着图7中的剖面线8-8观看的图7中半导体结构的剖视图9示出根据本专利技术的实施方案的半导体封装系统的一部分的侧视图10和11示出才艮据本专利技术其他实施方案的电隔离体结构的一部分的剖视图；以及图12示出才艮据本专利技术的实施方案的组装半导体结构或半导体封装系统的方法的流程图。为了说明的简单和清晰，附图示出一般的构造方式，并且可省略众所周知的特征和技术的描述和细节以避免不必要地混淆本专利技术。另外，附图中的元件不一定按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大以帮助促进对本专利技术实施方案的理解。不同附图中的相同参考数字表示相同的元件。说明书和权利要求书中的术语"第一"、"第二"、"第三"、"第四，，等，如果存在的话，是用来区分类似的元件，而不一定用于描述特定的顺序或时间次序。应当理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，4吏得这里描述的本专利技术的实施方案例如能够以除在这里示出或另外描述的那些之外的顺序操作。此外，术语"包括"、"包含"、"具有"及其任何变体意在覆盖非排他的包括，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置并不一定局限于那些元素，而是可以包括没有明白地列出或者对于这种过程、方法、物品或装置固有的其他元素。说明书和权利要求书中的术语"左"、"右"、"前"、"后"、"顶部"、"底部"、"上方"、"下方，，等，如果存在的话，是用于描述目的而不一定用于描述永久的相对位置。应当理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，使得这里描述的本专利技术的实施方案例如能够以除在这里示出或另外描述的那些之外的取向操作。这里使用的术语"耦接，，被定义为以电、机械、化学或其他方式直接或间接连接，除非另外定义。具体实施例方式本专利技术的各种实施方案包括射频組件的半导体结构或半导体封装系统，其中金属元件或层被模压或嵌入到塑料中以形成电隔离体结构的基底，以便于电隔离体结构到衬底或凸缘的焊料附接。输入/输出引线也10被模压或嵌入到电隔离体结构中，这可以减少零件成本，提高尺寸公 差，并且允许多引线结构。在一些实施方案中，引线和/或金属元件具 有锁模特征以增强塑料到金属的粘着。金属元件通过允许使用焊料代替 环氧树脂以形成电隔离体结构与村底之间的接合，而提供机械上更坚固 的结构。金属元件也允许将较便宜的塑料材料用于电隔离体结构的塑料 部分。本专利技术的其他实施方案可以包括具有表面区域朝向衬底的表面的金 属元件，并且也可以包括具有表面区域也朝向衬底的表面的电隔离体结 构的塑料材料部分。在这些实施方案中，金属元件的表面面积小于塑料 材料部分的表面面积。如下面所说明，表面面积的该差异可以减小焊料 跑出或焊料进入的问题，因为焊料将粘着到金属元件，但是不会粘着到 电隔离体结构的暴露塑料材料部分。本专利技术的一些实施方案包括这些特 征的组合或者这些特征的一个或多个与这里描述的其他特征的组合。另外，本专利技术的一些实施方案可以包括半导体结构或半导体封装系统的组装过程，其中(1)半导体芯片被附接或耦接到衬底；(2)具有金属元件和引线的电隔离体结构被焊料附接到衬底；(3)半导体芯片被引线结合到引线；以及(4)盖子被结合到电隔离体结构的塑料材料部分以产生气密外壳或至少粗漏外壳(gross leak enclosure )。该组装过程 允许半导体芯片在高温下在电隔离体结构中不存在温度敏感的塑料材料的情况下被附接到衬底，从而允许使用许多不同的较低成本的塑料材料 并且也提高可靠性。现在参考附图，图1示出半导体封装系统或半导体结构100的顶视 图，以及图2示出沿着图1中的剖面线2-2观看的半导体结构100的剖 视图。半导体结构100包括具有表面111以及与表面111相对的表面 112的衬底110。在一些实施方案中，村底110 ^L称作凸缘(flange )。 在相同或不同实施方案中，衬底110用作吸热器或散热器。在这些实施 方案的每一种中，衬底110可以包括热和/或电传导材料，例如铜 (Cu)、基于铜的合成物、基于铜的叠层体、碳化铝硅(AlSiC)、铜石 墨和/或金刚石等。基于铜的合成物的实例包括铜鴒(CuW)和铜钼(CuMo)，并且基于铜的叠层体的实例有铜钼铜(CuMoCu)。衬底110的表面111可以包括在衬底110的导电材料之上的层 113。层113可以是金属层或可焊金属层。当层113是可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体结构，包括： 具有第一表面的衬底； 位于所述衬底的第一表面上的半导体芯片； 位于所述衬底的第一表面上的电隔离体结构，其中所述电隔离体结构包括电引线和被模压到所述电引线的有机基质元件；以及 将所述电隔离体结构 与所述衬底的第一表面耦接在一起的焊料元件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：BW康戴，L维斯瓦纳坦，RW维兹，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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