[發明專利]一種暴露器件頂面和底面的封裝結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201310310373.4
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN104347431B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 何約瑟;薛彥迅;魯軍;石磊;黃平;趙良
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/56;H01L21/60;H01L23/495;H01L23/31;H01L23/367
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 張靜潔,徐雯瓊

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種暴露器件頂面和底面的封裝結構，以及該封裝結構的制作方法。

背景技術

目前，例如在構建一種直流-直流轉換器中的低端MOSFET（金屬氧化物半導體場效應管）芯片時，通常希望能夠將該MOSFET芯片的頂部源極暴露設置在其封裝結構的背面，方便實現與其他芯片或集成電路板等外部器件進行電路連接的同時，還能夠將該MOSFET芯片的底部漏極在封裝結構的正面暴露設置，以改善器件的散熱效果。

圖1所示是現有一種半導體器件封裝結構的示意圖，將一個MOSFET芯片1的底部漏極通過導電膠4粘接在一個主體為盤狀且相對的兩邊向上彎折的框架2內，該框架2由金屬合金或其他的導電材料制成，所述MOSFET芯片1的邊緣與框架2內的側壁之間存在一定的間隔空隙，在該間隔空隙處填充有絕緣層5。在所述框架2向上彎折的兩邊頂面上進一步形成有若干鍍層，作為MOSFET芯片1的底部漏極位于該框架2頂面的引腳6用以實現與外部器件的電路連接。

與現有另外一種引腳6所在平面A’與該MOSFET芯片1的頂部源極3所在平面A齊平的實施結構（圖中未示出）相比，圖1所示平面A’低于平面A的封裝結構具有更好的散熱效果，?但是由于該封裝結構的頂面不能完全與集成電路板等平面相互貼合，因此會影響電性連接的可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種暴露器件頂面和底面的封裝結構及其制作方法，以減少芯片及封裝結構的厚度，方便與外部器件的電性連接，并提供更好的器件散熱效果。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供一種暴露器件頂面和底面的封裝結構的制作方法，其包含以下步驟：

步驟1，在一個晶圓上形成有多個芯片，每個芯片包含設置在晶圓頂面的頂部第一電極和頂部第二電極，以及設置在晶圓底面的一個底部電極；

步驟2，在晶圓頂面上對應于各個頂部電極，分別形成有可導電的接觸體；

步驟3，在晶圓頂面進行封裝，形成覆蓋了每個芯片的頂面及接觸體的第一塑封體；

步驟4，對晶圓的底面進行研磨，直至將該晶圓減薄至設定的厚度；并將研磨后的晶圓切割為各個單顆的芯片；?

步驟5，設置一個可導電的框架，所述框架設有承載部分和圍繞該承載部分的相對的第一側和第三側，以及相對的第二側和第四側；該框架在第一側和第三側分別設有接觸部分與承載部分連接，并且所述接觸部分所在的平面高于所述承載部分所在的平面；

步驟6，將任意一個所述芯片的底面固定在框架的承載部分的頂面上，并形成芯片的底部電極與框架的承載部分及接觸部分之間的電性連接；?

步驟7，對連接了芯片的框架進行封裝，使得芯片上各個頂部電極的接觸體和框架上的接觸部分，分別留有暴露在封裝形成的第二塑封體頂面之外的表面，用以與外部器件進行電性連接；并且，還使得框架上所述承載部分的底面，留有暴露在所述第二塑封體底面之外的表面，用以進行散熱；

步驟8，在整個封裝結構的頂面對應各個接觸體和接觸部分的暴露表面，形成有鍍層作為相應電極的引腳，實現與外部器件的電性連接，?其中，?與所述接觸部分電性連接的第一引腳分別延伸到第一側和第三側的邊緣，?與頂部第一電極電性連接的第二引腳延伸到第二側的邊緣但終止在遠離第一側和第三側的邊緣，?與頂部第二電極電性連接的第三引腳延伸到第四側的邊緣但終止在遠離第一側和第三側的邊緣。

在一些不同的實施例中，步驟1中所述芯片是一種MOSFET芯片，設有頂部柵極、頂部源極和底部漏極。

步驟2中所述接觸體是形成在對應頂部電極上并突出于芯片頂面的植球或凸塊。

研磨后所述晶圓的厚度優選為1mil或1mil以下。

步驟8中，與所述接觸部分電性連接的第一引腳分別延伸到第一側和第三側的邊緣，但終止在遠離第二側和第四側的邊緣；沿該框架四個角落的底部，還分別通過半刻蝕形成有缺口；所述缺口在封裝時由第二塑封體填充。

所述框架的承載部分面積大于芯片的面積，所述芯片與承載部分之間的間隔空隙，在封裝時由第二塑封體填充。

在一個優選的實施例中，在步驟7中所述芯片及框架的頂面被全部包裹在封裝形成的第二塑封體內；通過從整個封裝結構的頂面一起研磨，從而將所述接觸體和接觸部分的頂面暴露在第一塑封體和第二塑封體的頂面之外，并且使得所述接觸體、接觸部分、第一塑封體及第二塑封體的頂面都處在同一平面。