包括具有突出体的接触片的半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种包括具有突出体的接触片的半导体器件及其制造方法。该半导体器件包括：具有晶片焊垫和第一引线的引线框、具有第一电极的半导体芯片、以及具有第一接触区和第二接触区的接触片。半导体芯片置于晶片焊垫之上。第一接触区置于第一引线之上，以及第二接触区置于半导体芯片的第一电极之上。多个突出体从各第一接触区和第二接触区延伸，并且每个突出体具有至少5μm的高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括具有突出体(protrusion)的接触片(contact clip)的半导体器件及其制造方法。
技术介绍
半导体器件制造商坚持不懈地力求提升其产品的性能，同时降低其制造成本。半导体器件制造中的成本密集区是半导体芯片的封装。正如本领域的技术人员所知，在晶圆上制造集成电路，然后分割该晶圆，从而生产半导体芯片。一个或多个半导体芯片放置在封装体中以保护它们不受环境和物理压力。封装同样涉及将半导体芯片电耦接至引线框。这可以通过使用诸如引线接合、焊接或胶粘的各种耦接技术实现。此外，接触片可以用于将半导体芯片的电极电耦接至引线框。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种半导体器件，包括引线框，包括晶片焊垫(die pad)和第一引线；半导体芯片，包括第一电极，半导体芯片置于晶片焊垫之上；以及接触片，包括第一接触区和第二接触区，第一接触区置于第一引线之上，第二接触区置于半导体芯片的第一电极之上，其中，多个突出体从各第一接触区和第二接触区延伸，并且每个突出体具有至少5μπι的高度。根据本专利技术的另一方面，提供了一种半导体器件，包括引线框，包括晶片焊垫和第一引线；功率半导体芯片，包括第一表面上的第一电极以及在与第一表面相对的第二表面上的第二电极，功率半导体芯片以第二表面面向晶片焊垫而置于晶片焊垫之上；接触片，包括第一接触区和第二接触区，第一接触区置于第一引线之上，第二接触区置于功率半导体芯片的第一电极之上，其中多个突出体从各第一接触区和第二接触区延伸，并且每个突出体具有至少5 μ m的高度；第一扩散焊接连接部，设置在接触片的第一接触区与第一引线之间；以及第二扩散焊接连接部，设置在接触片的第二接触区与功率半导体芯片的第一电极之间。根据本专利技术的又一方面，提供了一种半导体器件的制造方法，该方法包括提供包括晶片焊垫和第一引线的引线框、包括第一电极的半导体芯片、以及包括第一接触区和第二接触区的接触片，其中，多个突出体从各第一接触区和第二接触区延伸，并且每个突出体具有至少5 μ m的高度；将半导体芯片附接至晶片焊垫；以及利用扩散焊接工艺将第一接触区附接至第一引线以及将第二接触区附接至半导体芯片的第一电极。根据本专利技术的再一方面，提供了一种半导体器件的制造方法，该方法包括提供包括晶片焊垫和第一引线的引线框；将包括第一电极的半导体芯片附接至晶片焊垫；在将半导体芯片附接至晶片焊垫之后，在第一引线上沉积第一焊接材料层以及在半导体芯片的第一电极上沉积第二焊接材料层；提供包括第一接触区和第二接触区的接触片，其中，多个突出体从各第一接触区和第二接触区延伸，并且每个突出体具有至少5 μ m的高度；将第一接触区按压至第一焊接材料层，以及将第二接触区按压至第二焊接材料层；以及执行第一和第二焊接材料层的扩散焊接处理。附图说明包括附图以提供对实施方式的进一步理解，并且结合附图构成本说明书的一部分。附图示出实施方式，连同该描述用于说明实施方式的原理。通过参考下面详细的描述，其它实施方式和实施方式的许多预期优点将易于更好理解。附图的元件没有必要相对彼此成比例。相同的参考标号指代对应的相似部分。图I示意性示出包括安装在晶片焊垫上的半导体芯片以及将半导体芯片电耦接至引线的接触片的半导体器件的一个实施方式的截面图；图2A至图2C示意性示出包括通过扩散焊接将接触片附接至半导体芯片和引线的 方法的一个实施方式的截面图；图3A至图3H示意性示出包括通过扩散焊接将半导体芯片耦接至晶片焊垫以及通过使用具有从接触区延伸的多个突出体的接触片将半导体芯片耦接至引线的半导体器件的制造方法的一个实施方式的截面图；图4A至4D示意性示出具有从接触区延伸的多个突出体的接触片的制造方法的一个实施方式的截面图；以及图5示意性示出包括安装在电路板上的半导体器件的系统的一个实施方式的截面图。具体实施例方式在下列详细描述中，参照附图，该附图形成描述的一部分，并且在其中通过图解的方式示出了可以实现本专利技术的具体实施方式。在这点上，参照所描述的附图的定向而使用诸如“顶部”、“底部”、“前面”、“背面”、“在前的”、“后方的”等的方向术语。由于实施方式中的部件可以位于多个不同的定向中，所以为了说明的目的使用方向术语，而不是进行限制。应理解的是，在不背离本专利技术的范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，下列详细描述并不用于限制的目的，而由所附权利要求限定本专利技术的范围。应理解的是，除非另外明确指出，否则此处描述的各种示例性实施方式的特征可以彼此结合。如在该说明书中使用的，术语“耦接”和/或“电耦接”并不意味着表示元件必须彼此直接耦接；中间元件可以设置在“耦接”或“电耦接”的元件之间。下面描述包括一个或多个半导体芯片的器件。半导体芯片可以是不同类型，可以通过不同的技术制造，并且可以包括(例如)集成电气、电光或机电电路或无源器件。集成电路可以(例如)被设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、功率集成电路、存储电路或集成无源器件。此外，半导体芯片可以被配置为所谓的MEMS(微机电系统)，并且可以包括诸如桥的微机械结构、膜或舌状结构。半导体芯片可以被配置作为传感器或致动器，例如，压力传感器、加速传感器、旋转传感器、磁场传感器、电磁场传感器、扩音器等。半导体芯片不需要由诸如Si、SiC, SiGe, GaAs的特定半导体材料制造，并且还可以包含不是半导体的无机和/或有机材料，例如，绝缘体、塑料或金属。此外，半导体芯片可以被封装或未被封装。更具体地，可以涉及具有垂直结构的半导体芯片，也就是说，能够以如下方式制造半导体芯片电流能够在垂直于半导体芯片主面的方向上流动。具有垂直结构的半导体芯片在其两个主面上(即，在它的顶部和底部上)具有电极。特别地，功率半导体芯片可以具有垂直结构。垂直功率半导体芯片可以被配置作为(例如)功率MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT (绝缘栅双极型晶体管)、JFET (结栅场效应晶体管)、功率双极型晶体管或功率二极管。通过示例方式，功率MOSFET的源电极和栅电极可以位于一个主面上，而功率MOSFET的漏电极设置在另一个主面上。此外，下面描述的器件可以包括集成电路以控制功率半导体芯片的集成电路。半导体芯片可以具有电极(或者，接触元件或接触垫)，其允许与半导体芯片中包括的集成电路进行电接触。电极可以包括涂覆至半导体材料的一个或多个金属层。该金属层能够以任何期望的几何形状或任何期望的材料组分制造。例如，金属层可以是覆盖一区域的层的形式。诸如铝、钛、金、银、铜、钯、钼、镍、铬、或镍钒的任何期望的金属或金属合金 可以用作该材料。金属层不必是同质的或仅由一种金属制造，即，金属层中可能包含多种材料成分和浓度。半导体芯片可以置于引线框上。引线框可以是任何形状、尺寸和材料。引线框可以包括晶片焊垫和引线。在器件制造期间，晶片焊垫和引线可以彼此连接。晶片焊垫和引线同样可以由整块(one piece)制造。在制造期间为了分离一些晶片焊垫和引线，晶片焊垫和引线可以通过连接装置在彼此中进行连接。可以通过机械锯、激光束、切割、压印、铣削、蚀刻、或任何其它合适的方法执行晶片焊垫和引线的分离。引线框可以是导电的。它们可以全部由金属或金属合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：引线框，包括晶片焊垫和第一引线；半导体芯片，包括第一电极，所述半导体芯片置于所述晶片焊垫之上；以及接触片，包括第一接触区和第二接触区，所述第一接触区置于所述第一引线之上，所述第二接触区置于所述半导体芯片的所述第一电极之上，其中，多个突出体从各所述第一接触区和第二接触区延伸，并且每个所述突出体具有至少5μm的高度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·奥特伦巴，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：