一种倒装芯片的半导体器件及制造方法技术

技术编号:8106780 阅读:180 留言:0更新日期:2012-12-21 06:14
本发明专利技术一般涉及一种倒装芯片的半导体器件及方法,更确切的说,本发明专利技术涉及一种利用倒装芯片的封装方式所制备的包含金属氧化物半导体场效应晶体管的半导体器件及其制造方法。在芯片安装单元上,通过在第一基座、第二基座各自的顶面上进行半刻蚀或模压来获得横向或纵向的凹槽,以将第一基座的顶面分割成包含多个第一类粘贴区的多个区域,将第二基座的顶面分割成至少包含一个第二类粘贴区的多个区域,其中,芯片顶面的电极与第一类粘贴区、第二类粘贴区与进行接触并粘贴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种倒装芯片的半导体器件及方法,更确切的说,本专利技术涉及一种利用倒装芯片的封装方式所制备的包含金属氧化物半导体场效应晶体管的半导体器件及其制造方法。
技术介绍
随着集成电路相关制造工艺的发展以及芯片按照比例尺寸缩小的趋势,器件热传导工程在半导体工艺和器件性能改善方面所起的作用越来越明显。尤其是在一些特殊的芯片类型上,如一些应用于功率芯片上的金属氧化物半导体器件。通常,在半导体器件的复杂制备工艺流程中,尤其是封装过程中,芯片存在各种各样的热传导设计方式,由于器件尺寸的逐步缩小,很多散热方式相对较佳的封装形式对器 件的性能是有改善的。专利号为US20070108564的美国专利申请公开了一种利用倒装芯片制程制造的半导体器件,图I是该专利技术中由功率芯片102构成的半导体封装器件100,该半导体封装器件100包括应用于芯片102上方的金属架110的电性连接及散热途径,及通过互连结构104等将芯片102电性连接至引脚106、108上。在该半导体封装器件100中,金属架110及引脚106、108与芯片102的布局未能达到最佳的散热效果,因为芯片102是通过焊锡球类或焊接凸块类的互连结构104电性连接至引脚106、108,而并非直接与引脚106、108接触。实际上,如果针对类似如应用于功率器件的双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 DMOSFET (Double-diffusion metal-oxi de-semi conductor FET)等芯片类型而言,芯片的表面一般只有栅极和源极,若是再利用焊锡球(Solder ball)或焊接凸块(Bump)来将栅极、源极连接至引脚,则会较为明显的影响到器件热性能。正是鉴于以上情况,基于芯片封装工艺中的倒装芯片(Flip Chip)技术,提出了本专利技术所提供的各种实施例。
技术实现思路
鉴于上述所提及的问题,本专利技术提供一种倒装芯片的半导体器件,包括一芯片安装单元,至少包含第一基座以及设置在第一基座附近并与第一基座分离开的第二基座和引线座,并且在所述第一基座的顶面、第二基座的顶面均形成有多条包括横向及纵向的凹槽,其中,位于第一基座的顶面的凹槽将第一基座的顶面分割成包含多个第一类粘贴区的多个区域,位于第二基座的顶面的凹槽将第二基座的顶面分割成至少包含一个第二类粘贴区的多个区域;以及倒装粘贴至第一基座、第二基座上的芯片,其中,所述芯片包括位于芯片正面的第一电极和第二电极,所述芯片的第一电极与所述多个第一类粘贴区接触并粘贴在一起,芯片的第二电极与第二类粘贴区接触并粘贴在一起。上述的倒装芯片的半导体器件,位于第一基座顶面边缘处的一横向凹槽对应与位于第二基座顶面边缘处的一横向凹槽处于同一直线上,并且位于第一基座顶面边缘处的一纵向凹槽对应与位于第二基座顶面边缘处的一纵向凹槽处于同一直线上。上述的倒装芯片的半导体器件,处于同一直线上的第一基座顶面边缘处的横向凹槽和第二基座顶面边缘处的横向凹槽,以及处于同一直线上的第一基座顶面边缘处的纵向凹槽和第二基座顶面边缘处的纵向凹槽,与第一基座顶面边缘处的另一横向凹槽和另一纵向凹槽围绕构成一矩形的周边槽。上述的倒装芯片的半导体器件,所述芯片为一金属氧化物半导体场效应管,并且所述第一电极为芯片的源极,第二电极为芯片的栅极,位于芯片背面的第三电极为芯片的漏极。上述的倒装芯片的半导体器件,其中,所述芯片的第三电极通过键合线进一步电性连接至引线座上。上述的倒装芯片的半导体器件,芯片边缘四周的切割区位于所述周边槽的正上方。此外,本专利技术还提供一种倒装芯片的半导体器件的制造方法,包括以下步骤提供 的顶面包含多个第一类粘贴区,第二基座的顶面至少包含一个第二类粘贴区;在第一类粘贴区、第二类粘贴区涂覆导电材料,将一芯片倒装粘贴至第一基座、第二基座上,芯片的第一电极与第一类粘贴区接触并粘贴在一起,芯片的第二电极与第二类粘贴区接触并粘贴在一起;利用键合线将位于芯片背面的第三电极电性连接至引线座上;利用塑封料封装所述引线框架、芯片及键合线,然后对所述引线框架及塑封料进行切割用于将以塑封体塑封芯片、键合线、芯片安装单元的封装体分离出来;其中,第二基座及引线座设置在第一基座附近并均与第一基座分离开,在第一基座的顶面、第二基座的顶面均形成有多条包括横向及纵向的凹槽,位于第一基座的顶面的凹槽将第一基座的顶面分割成包含多个第一类粘贴区的多个区域,位于第二基座的顶面的凹槽将第二基座的顶面分割成至少包含一个第二类粘贴区的多个区域。上述的方法,所述横向及纵向的凹槽是在第一基座、第二基座及引线座各自的顶面上进行半刻蚀或模压实现的。上述的方法,位于第一基座顶面边缘处的一横向凹槽对应与位于第二基座顶面边缘处的一横向凹槽处于同一直线上,并且位于第一基座顶面边缘处的一纵向凹槽对应与位于第二基座顶面边缘处的一纵向凹槽处于同一直线上。上述的方法,处于同一直线上的第一基座顶面边缘处的横向凹槽和第二基座顶面边缘处的横向凹槽,以及处于同一直线上的第一基座顶面边缘处的纵向凹槽和第二基座顶面边缘处的纵向凹槽,与第一基座顶面边缘处的另一横向凹槽和另一纵向凹槽围绕构成一矩形的周边槽。上述的方法,将所述芯片倒装粘贴至第一基座、第二基座上时,所述芯片边缘四周的切割区位于所述周边槽的正上方。上述的方法,所述芯片为一金属氧化物半导体场效应管,并且所述第一电极为芯片的源极,第二电极为芯片的栅极,位于芯片背面的第三电极为芯片的漏极。本领域的技术人员阅读以下较佳实施例的详细说明,并参照附图之后,本专利技术的这些和其他方面的优势无疑将显而易见。附图说明参考所附附图,以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而,所附附图仅用于说明和阐述,并不构成对本专利技术范围的限制。图I是
技术介绍
中公开了的利用倒装芯片制程制造的半导体器件。图2A是本专利技术第一基座附近的第二基座、引线座组合在一起的立体结构示意图。图2B是本专利技术第一基座附近的第二基座、引线座组合在一起的俯视示意图。图2C是第一基座、第二基座各自的表面未经刻蚀或模压前的结构示意图。图3是在本专利技术中芯片的结构示意图。图4是芯片焊接在第一基座、第二基座、引线座上的立体结构示意图。 图5是芯片焊接在第一基座、第二基座、引线座上的截面示意图。图6是第一基座、第二基座各自表面进行刻蚀或模压的另外一种实施方式的不意图。图7A-7G是本专利技术的半导体器件的制备流程示意图。具体实施例方式图2A所示出的包含第一基座201、第二基座202、引线座203的芯片安装单元200与图3所示出的芯片300封装在一起就构成了图4所示出的半导体器件400。在图2A的芯片安装单元200中,第二基座202、引线座203设置在第一基座201附近并与第一基座201分离断开,图2B是图2A的平面俯视图,在第一基座201的顶面形成有多条包括横向及纵向的凹槽,如纵向凹槽204、204a、204b及横向凹槽205、205a、205b ;同样在第二基座202的顶面形成有多条包括横向及纵向的凹槽,如纵向凹槽206a、206b及横向凹槽207a、207b。其中,图2B所描述的凹槽只是为了便于叙述说明,其数量并不受限制。图2B中,位于第一基座201的顶面包括横向及纵向的凹槽(如凹槽204、204a、204b及凹槽205、205a、205b)将第本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种倒装芯片的半导体器件,其特征在于,包括:一芯片安装单元,至少包含第一基座以及设置在第一基座附近并与第一基座分离开的第二基座和引线座,并且在所述第一基座的顶面、第二基座的顶面均形成有多条包括横向及纵向的凹槽,其中,位于第一基座的顶面的凹槽将第一基座的顶面分割成包含多个第一类粘贴区的多个区域,位于第二基座的顶面的凹槽将第二基座的顶面分割成至少包含一个第二类粘贴区的多个区域;以及倒装粘贴至第一基座、第二基座上的芯片,其中,所述芯片包括位于芯片正面的第一电极和第二电极,所述芯片的第一电极与所述多个第一类粘贴区接触并粘贴在一起,所述芯片的第二电极与第二类粘贴区接触并粘贴在一起。

【技术特征摘要】
1.一种倒装芯片的半导体器件,其特征在于,包括 一芯片安装单元,至少包含第一基座以及设置在第一基座附近并与第一基座分离开的第二基座和引线座,并且在所述第一基座的顶面、第二基座的顶面均形成有多条包括横向及纵向的凹槽,其中,位于第一基座的顶面的凹槽将第一基座的顶面分割成包含多个第一类粘贴区的多个区域,位于第二基座的顶面的凹槽将第二基座的顶面分割成至少包含一个第二类粘贴区的多个区域;以及 倒装粘贴至第一基座、第二基座上的芯片,其中,所述芯片包括位于芯片正面的第一电极和第二电极,所述芯片的第一电极与所述多个第一类粘贴区接触并粘贴在一起,所述芯片的第二电极与第二类粘贴区接触并粘贴在一起。2.如权利要求I所述的倒装芯片的半导体器件,其特征在于,处于同一直线上的第一基座顶面边缘处的横向凹槽和第二基座顶面边缘处的横向凹槽,以及处于同一直线上的第一基座顶面边缘处的纵向凹槽和第二基座顶面边缘处的纵向凹槽,与第一基座顶面边缘处的另一横向凹槽和另一纵向凹槽围绕构成一矩形的周边槽。3.如权利要求2所述的倒装芯片的半导体器件,其特征在于,所述芯片边缘四周的切割区位于所述周边槽的正上方。4.如权利要求I所述的倒装芯片的半导体器件,其特征在于,所述芯片还包括位于芯片 背面的第三电极,所述第三电极通过键合线进一步电性连接至所述弓丨线座上。5.如权利要求4所述的倒装芯片的半导体器件,其特征在于,所述芯片为一金属氧化物半导体场效应管,并且所述第一电极为芯片的源极,第二电极为芯片的栅极,位于芯片背面的第三电极为芯片的漏极。6.一种倒装芯片的半导体器件的制造方法,其特征在于,包括以下步骤 提供包含多个由第一基座、第二基座及引线座构成的芯片安装单元的引线框架,...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛彦迅何约瑟哈姆扎·耶尔马兹鲁军
申请(专利权)人:万国半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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