半导体封装件和制造该半导体封装件的方法

技术领域

本公开涉及一种半导体封装件和一种制造半导体封装件的方法。

背景技术

为集成电路芯片或裸片(die)以及相关联的键合引线提供支撑的各种半导体芯片封装件是已知的。这些封装件提供了针对恶劣环境的保护，并能将裸片表面安装到印刷电路板并与印刷电路板互连。典型的封装件包括引线框架和键合焊盘，二者之间有空间，其中引线框架上设置有与其键合的裸片。裸片设置有裸片焊盘，并且裸片焊盘通过键合引线或导线电耦接到键合焊盘。封装材料，例如塑料、环氧树脂或树脂，形成在裸片和键合导线、以及引线框架的一部分和键合焊盘之上，并填充引线框架和键合焊盘之间的空间。

通常情况下，将导线键合、带状键合(ribbon bond)或夹状键合(clip bond)用作互连，以电耦接裸片焊盘和键合焊盘。

发明内容

下面列出了本文公开的某些实施例的方面的发明内容。应该理解的是，提出这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施例的简要总结，并且这些方面并不旨在限制本公开的范围。事实上，本公开可以涵盖各种方面和/或可能未被列出的方面的组合。

根据一个示例，提供了一种制造半导体封装件的方法，在该方法中，由固化的导电浆料来提供裸片焊盘和键合焊盘之间的互连件。提供第一封装件以封装裸片和键合焊盘的一部分。移除第一封装件的一部分，以产生空腔，从而使裸片有暴露的表面(包括裸片焊盘的暴露的表面)，并且键合焊盘有暴露的表面。该空腔部分地填充有导电浆料，随后导电浆料固化以获得互连件。在互连件上提供第二封装件，以获得半导体封装件。

由于可以根据需要来调整裸片焊盘和互连件之间的接触面积、以及键合焊盘和互连件之间的接触面积，因此可以适当地控制裸片焊盘和键合焊盘之间的电连接和热连接的程度。

此外，根据本发明的互连件可以比已知的互连件，特别是铜夹或12×50微米的铜导线具有成本优势。根据本发明的互连件比铜夹更灵活，并且在上市时间上比夹状键合更有优势。根据本发明的互连件不需要夹状设计。与导线键合相比，根据本发明的互连件具有更好的Rdson(漏极-源极导通电阻)。

上面提到的Rdson指的是金属氧化物半导体(MOS)、场效应晶体管(MOSFET)的漏极-源极电阻。在以下情况下，该公开可能特别有用：裸片焊盘连接到源极端子或漏极端子，使得使用导体浆料来使裸片的源极端子和/或漏极端子在键合焊盘上可用。与现有技术的导线键合技术相比，导电浆料可能具有更好的电气性能，从而改善Rdson。

可选地，该方法包括将裸片焊盘之一(例如栅极端子)电连接到键合焊盘或另一键合焊盘。这在由第一封装件来封装之前执行。在这些情况下，执行在第一封装件中产生空腔，使得栅极导线不暴露。另一键合焊盘可以例如是低功率要求的控制端子，例如MOS的栅极端子。

因此，本公开可能特别适合在裸片为MOSFET的情况下将导电浆料用于漏极端子和源极端子，因为这将降低MOSFET的Rdson。

键合焊盘可用于将封装件连接到外部电路板，如印刷电路板。因此，键合焊盘可以被认为是用于将封装件安装到印刷电路板的外部端子。

当将裸片用作金属氧化物半导体(MOS)、场效应晶体管(FET)时，MOSFET可能有与外界的至少三个连接，即栅极端子、源极端子和漏极端子。裸片焊盘可以被认为是连接到这三个端子中任何一个的金属层。

本公开将结合附图来描述。需要强调的是，根据工业的标准实践，各种特征没有按比例绘制。事实上为了讨论清楚起见，各种特征的尺寸可以任意增大或减小。

在附图中，类似的组件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，同一类型的各种组件可以通过在附图标记后面加破折号和区分类似组件的第二标记来加以区分。如果说明书中只使用了第一附图标记，那么无论第二附图标记如何，该描述都适用于具有相同的第一附图标记的任一类似组件。

本公开的上述和其它方面将从下文所述的示例中明显看出并参考这些示例进行阐明。

附图说明

图1示出了制造半导体封装件的方法的一个实施例；以及

图2示出了半导体封装件的一个实施例的横截面。

具体实施方式

根据本公开的方法和半导体封装件的一个示例，裸片焊盘和键合焊盘之间的互连件由固化的导电浆料提供。由于可以根据需要来调整裸片和互连件之间的接触面积、以及键合焊盘和互连件之间的接触面积，因此可以适当的控制裸片焊盘和键合焊盘之间的电连接和热连接的程度。

图1示出了制造半导体封装件的方法的一个示例。

设置引线框架101和键合焊盘102。通过已知的方法(例如用环氧树脂或裸片键合材料层)来将裸片103键合在引线框架101上。可以用环氧树脂分配式、打印头式或类似涂抹(application)，来键合裸片103，然后在箱式烤箱等中以高固化温度固化。裸片键合材料层可以是裸片附接粘合剂，如含银的树脂或环氧树脂、环氧树脂裸片附接等。在裸片103的与引线框架101相对的表面上设置裸片焊盘。

由第一封装件104来封装裸片103、引线框架101的一部分、键合焊盘102的一部分、以及引线框架101和键合焊盘102之间的空间。该封装件可以通过已知的方法制成。第一封装件104可以包括已知的封装材料或由已知的封装材料组成(例如环氧树脂成型化合物)。

通过去除第一封装件104的一部分而在第一封装件104中形成空腔105。空腔105具有限定空腔105的底面的新暴露的表面。这可以例如通过激光或机械加工(例如计算机数控(CMC)加工)来执行，以去除第一封装件104的一部分。移除第一封装件104，使得裸片103具有暴露的表面106，并且键合焊盘102具有暴露的表面107。裸片的暴露的表面106包括裸片焊盘的暴露的表面。可以有利地选择暴露的表面106的面积和暴露的表面107的面积，以提供裸片焊盘和键合焊盘102之间的电和热连接的期望的程度。还部分地移除这些暴露的表面106、107之间的第一封装件104，以限定比周围区域的高度小的区域(限定连接区域108)。因此，产生的空腔105的底面包括裸片103的暴露的表面106、键合焊盘102的暴露的表面107、以及裸片103的暴露的表面106和键合焊盘102的暴露的表面107之间的连接区域108。

随后，将导电浆料109分配到空腔105中。空腔105部分被浆料109填充，以覆盖空腔的底面。浆料109覆盖裸片的暴露的表面106和键合焊盘的暴露的表面107，并通过连接区域108连接裸片的暴露的表面106和键合焊盘的暴露的表面107。可以调整浆料109的体积，以获得裸片焊盘和键合焊盘102之间的电和热连接的期望的程度。在导电浆料109上方的空腔105中仍有空间。导电浆料109可以例如是含银的环氧树脂或铜烧结浆料。

随后，固化空腔中的导电浆料109，以获得裸片焊盘和键合焊盘102之间的互连件110。可以通过已知的方法进行固化。

随后，在互连件上设置第二封装件111，以获得半导体封装件。

第二封装件111可由已知的封装材料制成，如环氧树脂成型化合物。

第一封装件104和第二封装件111可以由相同材料或不同材料制成。例如，第一封装件104可以包括第一环氧树脂成型化合物或由第一环氧树脂成型化合物组成，并且第二封装件111可以包括第二环氧树脂成型化合物或由第二环氧树脂成型化合物组成。第一环氧树脂成型化合物和第二环氧树脂成型化合物可以是相同成分或不同成分。当它们是不同成分时，第一环氧树脂成型化合物和第二环氧树脂成型化合物的至少一种成分的类型和/或数量可能不同，和/或第一环氧树脂成型化合物和第二环氧树脂成型化合物的至少一种性质(例如粘度)可能不同。

在任何情况下，第一封装件和第二封装件可以包括非导电材料，以确保与导电浆料的适当电绝缘。

图2示出了半导体封装件的一个实施例的横截面。该半导体封装件包括引线框架101和键合焊盘102，其间有空间。设置引线框架101，其上键合有裸片103。在裸片103的与引线框架101相对的表面上设置裸片焊盘。

该半导体封装件还包括裸片焊盘和键合焊盘102之间的互连件110，该互连件包括固化的导电浆料。

封装件104、111封装互连件110、裸片103、裸片焊盘、引线框架101的一部分、键合焊盘102的一部分、以及引线框架101和键合焊盘102之间的空间。

在这个示例中，封装件包括覆盖裸片103、裸片焊盘、引线框架101的一部分、键合焊盘102的一部分、以及引线框架和键合焊盘之间的空间的第一封装件104。该封装件还包括覆盖互连件110的第二封装件111。第二封装件111设置在互连件110的顶部。可以在不同时间设置第一封装件104和第二封装件111。第一封装件104可以在设置互连件110之前设置，并且第二封装件111可以在设置互连件110之后设置。第一封装件104和第二封装件111可由相同材料或不同材料制成。

上述描述仅提供了优选的示例性实施例，并且不旨在限制本发明的范围、适用性或配置。相反，对优选的示例性实施例的描述将为本领域的技术人员提供实现本发明的优选的示例性实施例的有利描述，可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以对元件的功能和排列进行各种改变，包括来自不同实施例的特征的组合。

除非上下文明确要求，否则在整个描述和权利要求中，“包括”等词应在包容意义上解释，而不是在排他性的或详尽的意义上解释；也就是说，在“包括，但不限于”的意义上进行解释。如本文所用的，术语“连接”、“耦接”或其任何变体是指两个或多个元素之间直接或间接的任何连接或耦接；元素之间的耦接或连接可以是物理的、逻辑的、电磁的，或其组合。此外，在本申请中使用的“本文”、“上文”、“下文”和类似含义的词语，是指本申请的整体，而不是指本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，具体实施方式中使用单数或复数的词语也可分别包括复数或单数。在涉及两个或更多项目的列表时，词语“或”涵盖了该词语的下列解释中的所有：列表中的任何项目，列表中的所有项目，以及列表中项目的任何组合。

在上述描述中，出于解释的目的，列出了许多具体的细节，以提供对所公开技术的实施方案的全面理解。然而，对于本领域的技术人员来说，显然可以在没有这些具体细节的情况下实施所公开的技术的实施例。