分立半导体器件封装和制造方法技术

公开了一种分立半导体器件封装(100)，包括：半导体管芯(110)，具有第一表面以及与所述第一表面相对且承载触点(112)的第二表面；所述触点上的导电体(120)；密封材料(130)，横向地密封所述导电体；以及与导电体导电接触的封盖部件(140，610)，例如焊接帽、另一半导体管芯或者其组合，所述焊接帽在密封材料上延伸。可以将另一焊接帽(150)设置在第一表面上。也公开了一种制造这种分立半导体器件封装的方法。

【技术实现步骤摘要】
分立半导体器件封装和制造方法
本专利技术涉及一种分立半导体器件封装。本专利技术还涉及一种对诸如二极管之类的分立半导体器件进行封装的方法。
技术介绍
在销售时，诸如二极管之类的分立半导体器件典型地设置在封装中。封装保护分立半导体器件免受意外损坏，并且提供用于将分立半导体器件集成到更大电子设备中的触点，例如通过将分立半导体器件安装到诸如印刷电路板(PCB)之类的载体上。在已知的封装方法中，封装触点典型地是分立半导体器件的触点的散开输出端(fan-out)，即具有较大的面积，因为按照直接且成本有效的方式在封装层面再现小尺寸的分立半导体器件的制造方法当前不是可用的。由于包括分立半导体器件在内的半导体器件正在微型化，必须对相应的封装尺寸微型化。然而，这并不是轻而易举的，因为封装触点的散开输出端造成了封装尺寸的下限。例如，对于二极管封装，难以将封装微型化超过0.6mm×0.3mm×0.3mm的尺寸。这种封装也称作0603封装。通常使用引线框封装设计来制造这种分立半导体封装，其中从半导体管芯或晶体到载体触点的连接经由引线键合(wirebond)来提供。然而，超过0603封装尺寸的微型化使得应用引线键合是麻烦且耗时的，从而使得这种连接的使用实际上不能实现。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种分立半导体封装，所述分立半导体封装避免了在将封装安装到诸如PCB之类的载体上时使用引线键合的需要。本专利技术还旨在提供一种封装方法，所述封装方法便于将分立半导体器件封装(具体地，二极管封装)进一步微型化。根据本专利技术的第一方面，提出了一种分立半导体器件封装，包括：半导体管芯，具有第一表面以及与所述第一表面相反且承载触点的第二表面；所述触点上的导电体；密封材料，横向地密封所述导电体；以及与导电体导电接触的封盖部件，所述封盖部件在所述密封材料上延伸。导电体典型地包括在将封装安装到诸如印刷电路板之类的载体上时的温度下保持固态的材料。例如，在超过280℃的温度下熔化的焊料或者诸如Au、Ni和/或Cu之类的合适金属可以用于金属体。在实施例中，封盖部件可以是焊接帽。优选地，分立半导体器件还包括与第一表面导电接触的另一焊接帽。在替代实施例中，封盖部件可以是另一半导体管芯，以进一步增加分立半导体封装的鲁棒性。例如，所述另一管芯可以是另一半导体器件以提供背靠背二极管功能，或者在局限于仅单独器件的封装的情况下代替地可以是虚拟管芯。在该实施例中，半导体管芯的相应底部表面可以用作帽，即，针对用于将封装安装到载体上的焊料的接触表面。如果所述管芯和所述另一管芯包括可焊背部金属叠层，在所述可焊背部金属叠层上可以直接涂覆载体焊料，则这是特别切实可行的。为了改进这种封装的可焊接性，可以将封盖层设置在相应的底部表面上。这种封装的优势在于可以在批量工艺中制造并且可以侧向放置在载体上，使得第一表面和第二表面从载体表面垂直地延伸。这允许使用从载体表面延伸至第一表面(上的焊接帽)和第二表面的触点上的密封焊料部分之上的焊接帽的焊接材料来将所述封装电连接至载体，从而避免了键合引线的使用。导电体可以采取球的形式，或者替代地可以具有柱形形状，例如焊料球或柱、金属球或柱等。在实施例中，密封材料沿将第一表面和第二表面相连的半导体管芯的相应侧面延伸。这具有向分立半导体器件提供另外的保护以抵抗意外损坏的优点。根据本专利技术的另一个方面，提出了一种载体，包括第一载体触点和第二载体触点，所述载体还包括根据本专利技术实施例的分立半导体器件封装，其中通过相应的另外焊接部分将所述第一载体触点导电连接至第一表面并且将所述第二载体触点导电连接至导电体。如前所述，这种载体具有避免使用键合引线的优势，从而可以更加易于(即更加节省成本地)制造这种载体。根据本专利技术的再一个方面，提出了一种制造分立半导体封装的方法，包括：提供晶片，所述晶片包括多个分立半导体器件，每一个所述分立半导体器件具有第一表面以及与所述第一表面相对且承载触点的第二表面；在每一个所述触点上形成相应的导电体；用密封材料至少覆盖承载导电体的晶片表面；分割分立半导体器件；以及至少在每一个所述分立半导体器件的导电体上设置封盖部件。可以通过对晶片切片或等离子体刻蚀执分割步骤，以提供分立半导体器件，并且可以在施加封盖部件之前或之后执行分割步骤。这允许在批量工艺中制造多个分立半导体器件，其中向多个分立半导体器件同时施加每一工艺步骤，从而提供了成本有效的制造方法和无需键合引线就能安装到载体上的半导体器件封装。在实施例中，该方法还包括：在所述分割步骤之前，对包括分立半导体器件的相应第一表面在内的晶片表面进行减薄。这具有以下优势：由于减小了晶片破裂的风险，改善了在减薄步骤之前的制造工艺的鲁棒性。在实施例中，封盖部件是与包括多个所述管芯在内的半导体晶片不同的另一半导体管芯。这在封装要求背靠背功能(例如背靠背二极管功能)的情况下是有利的，并且可以在下述封装工艺中是有利的：在所述封装工艺中，因为该实施例允许使用较小的导电体，例如较小的焊料或金属球或凸块，柱形导电体是不可用的。在替代实施例中，在对于只包括单一有源器件的封装需要使用较小的凸块或球的情况下，所述另一晶片包括多个虚拟管芯。在将另一半导体管芯用作封盖部件的情况下，可以在设置封盖部件之后执行分割步骤。在另一个实施例中，设置封盖部件的步骤包括至少在导电体上设置焊接帽。优选地，该方法还包括在每一个分立半导体器件的第一表面上设置另一焊接帽。将要焊接的表面上存在焊接帽改进了所述表面与焊接材料的亲合力，从而改进了焊料与半导体器件封装触点的粘附性。在使用另一半导体管芯作为封盖部件的情况下，也可以将焊接帽设置在另一半导体管芯上。在实施例中，该方法还包括：在所述覆盖步骤之前，部分地分割分立半导体器件，从而暴露将第一表面和第二表面相连的每一个分立半导体器件的侧面；以及其中所述覆盖步骤还包括用密封材料覆盖所述侧面。这具有以下优势：利用密封材料也保护了分立半导体封装的侧面。为此目的，该方法可以包括：在所述部分分割步骤之前，将晶片放置于切割箔上；以及在所述部分分割步骤之后拉伸所述切割箔，以暴露出分立半导体器件的相应侧面。替代地，该方法可以包括用具有第一厚度的切割刀片切割晶片，其中所述分割步骤包括用具有比第一厚度小的第二厚度的切割刀片切割密封的晶片。附图说明参考附图并且通过非限制示例更加详细地描述本专利技术的实施例，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术实施例的分立半导体器件封装；图2示意性地示出了根据本专利技术另一实施例的分立半导体器件封装；图3示意性地示出了根据本专利技术实施例的包括分立半导体器件封装的载体；图4示意性地示出了根据本专利技术实施例的制造分立半导体器件封装的方法的各步骤；图5示意性地示出了根据本专利技术另一实施例的制造分立半导体器件封装的方法的各步骤；以及图6示意性地示出了根据本专利技术再一实施例的制造分立半导体器件封装的方法的各步骤。具体实施方式应该理解，附图只是示意性的并且没有按比例绘制。还应该理解，贯穿附图使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。图1示意性地示出了本专利技术的分立半导体器件封装100的第一实施例。垂直半导体器件(例如垂直二极管)的半导体管芯110(例如，单晶或多晶硅管芯)承载管芯触点112，在管芯触点112上形成有导电体120，导电体1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分立半导体器件封装(100)，包括：半导体管芯(110)，具有第一表面以及与所述第一表面相对且承载触点(112)的第二表面；所述触点上的导电体(120)；密封材料(130)，横向地密封所述导电体；以及与导电体导电接触的封盖部件(140，610)，所述封盖部件在所述密封材料上延伸。

【技术特征摘要】
2012.06.01 EP 12170528.91.一种分立半导体器件封装(100)，包括：半导体管芯(110)，具有第一表面以及与所述第一表面相对且承载触点(112)的第二表面；所述触点上的导电体(120)，其中所述导电体(120)的横向尺寸小于半导体管芯(110)的横向尺寸；密封材料(130)，横向地密封所述导电体；以及与导电体导电接触的封盖部件(140，610)，所述封盖部件在所述密封材料上延伸。2.根据权利要求1所述的分立半导体器件封装(100)，其中所述封盖部件(140，610)包括焊接帽(140)。3.根据权利要求1所述的分立半导体器件封装(100)，其中所述封盖部件(140，610)包括另一半导体管芯(610)，所述分立半导体器件封装(100)还包括所述另一半导体管芯(610)上的焊接帽。4.根据任一前述权利要求所述的分立半导体器件封装(100)，还包括与所述第一表面导电接触的另一焊接帽(150)。5.根据权利要求1所述的分立半导体器件封装(100)，其中所述导电体(120)具有球形形状或柱形形状。6.根据权利要求1所述的分立半导体器件封装(100)，其中所述密封材料(130)沿将第一表面和第二表面相连的半导体管芯(110)的相应侧面延伸。7.一种载体(200)，包括第一载体触点(210)和第二载体触点(220)，所述载体还包括根据权利要求1至6中任一项所述的分立半导体器件封装(100)，其中通过相应的另外焊接部分(250)将所述第一载体触点导电连接至所述第一表面且将所述第二载体触点导电连接至导电体(120)。8.一种制造分立半导体封装(100)的方法，包括：提供晶片(410)，所述晶片包括多个分立半导体器件，每一个所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：提姆·伯切尔，斯文·沃尔兹克，洛尔夫·格罗恩休斯，洛尔夫·布莱纳，艾米勒·德·布鲁因，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：