一种半导体部件制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种半导体部件，该半导体部件利用表面安装元件形成的被动元件与半导体芯片中的主动元件集成在一块安装法兰上，通过该表面安装元件代替现有的半导体被动元件，使得被动元件和主动元件中的距离尽可能的短，从而减小寄生电容、电感、电阻，提高阻抗的匹配度。另外由于表面安装元件中的被动元件能够在很小的体积下做出很大的电容、电感或电阻，相比较半导体工艺下的被动元件，能够使得大功率器件中的阻抗匹配设计更加灵活，并且有利于提高器件的Q值，降低损耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种半导体部件
本技术涉及半导体器件生产领域，尤其是一种包含表面安装元件的半导体部件。
技术介绍
在一些大功率的高频半导体器件，如射频(RF)器件模块中，将半导体芯片连接到印刷电路板中时，为了提高器件的效率值(Q)，往往需要在半导体芯片和印刷电路板之间引入一些被动元件(如电容、电感、电阻)，从而提高半导体芯片和印刷电路板上的阻抗匹配程度。受限于半导体制作工艺以及半导体材料本身的性质，在半导体芯片上集成被动器件，会使得整个半导体芯片的体积增大，尤其是在制作大电容或大电感时，比如超过InF的电容或者超过0.1uH的电感，现有的半导体工艺就几乎无法实现。因此普遍的做法是，将半导体芯片安装到印刷电路板上时，在印刷电路板上设置被动元件，然后通过导线将被动元件和半导体芯片连接。然而这种方法，使得半导体芯片与被动元件之间的距离过长，增加了额外的寄生电容、电感、电阻，对阻抗的匹配程度下降，半导体器件的电性能亦受到影响。因而人们急需找到一种解决被动元件和半导体芯片之间距离过长问题的半导体部件，从而将导线产生的阻抗失配影响降低至最小。随着技术的发展，表面安装元件(Surface Mount Device, SMD)已经实现微型化和低成本制作。由于表面安装元件的焊接端没有引线或者只有非常短的引线，因利用表面安装元件技术制作而成的被动元件具有低的寄生电容、电感、电阻，使得表面安装元件具有低噪、低延迟等较好的高频特性。因此如果能利用表面安装元件代替现有半导体部件中设置在印刷电路板上的被动元件来进行阻抗匹配，将会进一步提高大功率高频半导体部件的电学特性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提出一种具有表面安装元件的半导体部件及其制作方法，该半导体部件利用表面安装元件形成的被动元件与半导体芯片中的主动元件集成在一块安装法兰上，使得被动元件和主动元件中的距离尽可能的短，从而减小因导线引起的寄生电容、电感、电阻而导致的阻抗失配影响。根据本技术的目的提出的一种半导体部件，该半导体部件安装于一印刷电路板上，包括安装法兰、设置于该安装法兰上的至少一个主动元件区和至少一个被动元件区，所述主动元件区包括一具有半导体功能器件的半导体芯片，所述被动元件区包括一半导体衬底以及位于该半导体衬底上的至少一个表面安装元件，所述表面安装元件包括至少一个被动元件，所述半导体芯片和所述表面安装元件通过一导线连接。半导体衬底上包括两个金属焊盘，所述表面安装元件的正负电极固定在该两个金属焊盘上，且其中一个金属焊盘上同时固定用以连接半导体芯片的导线，另一个金属焊盘上固定用以连接安装法兰或印刷电路板的导线。半导体芯片具有多个输入焊盘和多个输出焊盘，该多个输入焊盘和输出焊盘通过多个导线连接到所述印刷电路板上。优选的，所述表面安装元件的被动元件为电感、电容或电阻中的一种或几种组合。优选的，所述安装法兰上还设有至少一个用以匹配半导体芯片输入阻抗的第一金属氧化物半导体电容和至少一个用以匹配半导体芯片输出阻抗的第二金属氧化物半导体电容，该第一金属氧化物半导体电容和该第二金属氧化物半导体电容通过多个导线连接在半导体芯片和印刷电路板之间。优选的，所述半导体衬底中制作有金属氧化物半导体器件，所述表面安装元件安装于该金属氧化物半导体器件上。优选的，所述安装法兰上设有封装绝缘介质，该封装绝缘介质将所述安装法兰上的所有器件进行覆盖，使该半导体部件形成封装结构。优选的，所述安装法兰上设有一可拆卸式保护盖，该保护盖完全覆盖该安装法兰形成封闭腔体，以保护所述安装法兰上所有器件。与现有技术先比，本技术的优点在于:第一:由于将表面安装兀件与半导体芯片一起设置于安装法兰中，相比将被动兀件设置在印刷电路板上的结构，本技术中的被动元件和主动元件之间的距离在一个非常短的范围内，尽可能的降低了由导线引起的寄生电容、电感、电阻，从而提高阻抗的匹配程度，降低损耗。第二:表面安装元件提高了器件的电学性质。由于表面安装元件能够在很小的体积下做出很大的电容、电感或电阻，相比较半导体工艺下的被动元件，能够使得大功率器件中的阻抗匹配设计更加灵活，并且有利于提高器件的Q值。第三:表面安装元件被制作在一块结构功能非常简单的半导体衬底上，由于表面安装元件和半导体衬底本身的尺寸都非常小，因此半导体部件的整体尺寸可以控制在一个比较小的范围之内。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1给出了本技术半导体部件的结构示意图；图2是本技术另一种实施方式中的半导体部件的俯视图；图3是本技术另一种实施方式的结构示意图；图4是本技术又一种实施方式的结构示意图；图5是本技术的半导体部件制作方法的步骤流程图。具体实施方式正如
技术介绍
中提到的，现有技术中尚无法在半导体芯片上集成大值的被动元件，因此在一些大功率高频器件中，需要将被动元件制作在印刷电路板上，然而这种方式使得被动元件和半导体芯片之间的引线距离过长，从而带来了额外的寄生电容、电感、电阻，影响了半导体芯片和印刷电路板之间的阻抗匹配，降低了器件的电学性质。为了解决上述问题，本技术在传统的半导体部件的基础上，在安装法兰上集成表面安装元件，利用表面安装元件形成的被动元件，实现低杂感、低损耗的阻抗匹配，在提高器件电性能的同时，大大降低器件的成本。请参见图1，图1给出了本技术半导体部件的结构示意图。如图所示，本技术的半导体部件包括:安装法兰(flange) 10，该安装法兰10为片状金属或其它导电材质，起到承载平台的作用，另外当该半导体部件被安装到一外部印刷电路板时，该安装法兰10同时起到散热的作用。较优地，在做电路设计时，该安装法兰10被接地，为设置在安装法兰10上的所有器件提供地端。在该安装法兰上设置至少一个主动元件区和至少一个被动元件区，主动元件区上通常安装起电路主体功能的有源器件，如分立器件、集成电路等，而被动元件区在安装一些为有源器件提供阻抗匹配功能的无源器件，如电阻、电感、电容等。在图1所示的实施方式中，该主动元件区和被动元件区虽然各自只有I个，但是当运用到实际的半导体部件上时，则可以视具体地运用安排多个主动元件区或被动元件区。主动元件区包括一具有半导体功能器件的半导体芯片12，半导体芯片12根据半导体部件的功能制作而成，该半导体芯片比如是存储器集成芯片、射频器件芯片、中央处理单元和/或数字信号处理器等等，其通常包括一半导体材料衬底以及在该半导体材料衬底通过镀膜工艺、刻蚀工艺等半导体工艺手段得到的氧化物层、金属层等等。另外作为一个完整的半导体芯片，其表面上设有若干个输入输出焊盘，该多个输入焊盘和输出焊盘通过多个导线连接到所述印刷电路板上或其它需要连接的地方。如图示中的金属垫片(pad) 121。被动元件区包括一半导体衬底11以及位于该半导体衬底11上的至少一个表面安装元件13，该半导体衬底11比如是硅晶片、绝缘体上硅晶片、氧化硅晶片、砷化镓晶片、氮化镓晶片、锗化硅晶片、陶瓷晶片、石英晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体部件，该半导体部件安装于一印刷电路板上，其特征在于：包括安装法兰、设置于该安装法兰上的至少一个主动元件区和至少一个被动元件区，所述主动元件区包括一具有半导体功能器件的半导体芯片，所述被动元件区包括一半导体衬底以及位于该半导体衬底上的至少一个表面安装元件，所述表面安装元件包括至少一个被动元件，所述半导体芯片和所述表面安装元件通过一导线连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体部件，该半导体部件安装于一印刷电路板上，其特征在于:包括安装法兰、设置于该安装法兰上的至少一个主动元件区和至少一个被动元件区，所述主动元件区包括一具有半导体功能器件的半导体芯片，所述被动元件区包括一半导体衬底以及位于该半导体衬底上的至少一个表面安装元件，所述表面安装元件包括至少一个被动元件，所述半导体芯片和所述表面安装元件通过一导线连接。2.如权利要求1所述的半导体部件，其特征在于:所述安装法兰接地，形成所述半导体芯片的地端。3.如权利要求1所述的半导体部件，其特征在于:所述表面安装元件的被动元件为电感、电容或电阻中的一种或几种组合。4.如权利要求1所述的半导体部件，其特征在于:所述被动元件区的半导体衬底上包括两个金属焊盘，所述表面安装元件的正负电极固定在该两个金属焊盘上，且其中一个金属焊盘上同时固定用以连接半导体芯片的导线，另一个金属焊盘上固定用以连接安装法兰或印刷电路板的导线。5.如权利要求1所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：马强，石秋明，
申请(专利权)人：苏州远创达科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：