[發明專利]具有散熱塊以及無鉚釘的管芯附接區域的半導體封裝

在審

• 申請號: 201810064102.8
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108346629A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: M·K·巴尤里;E·S·卡巴特巴特;G·E·科魯茲;A·A·胡德;T·S·李;N·J·桑托斯;C·L·戴;C·W·楊
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/367;H01L23/49
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

本發明涉及具有散熱塊以及無鉚釘的管芯附接區域的半導體封裝。具體而言，一種形成半導體器件封裝的方法，包括：提供具有外圍結構的引線框以及具有上表面和下表面的散熱塊，所述散熱塊附接到所述外圍結構。半導體管芯被附接到所述散熱塊。在所述散熱塊被附接到所述外圍結構的同時，用模制化合物包封所述半導體管芯。在所述包封之前，所述散熱塊完全沒有緊固件。

技術領域

本發明總體上涉及半導體器件封裝，更具體而言，涉及形成具有導熱的散熱塊(heat slug)的半導體封裝以及對應的封裝結構的方法。

背景技術

半導體封裝常常用于容納和保護集成電路，例如放大器、控制器、ASIC器件、傳感器等。在半導體封裝中，集成電路(或多個集成電路)被安裝至襯底。半導體封裝典型地包括電絕緣包封材料(例如，塑料或陶瓷)，其密封和保護集成電路使其免受水氣和塵粒影響。連接到集成電路的各個端子的導電引線可以在半導體封裝的外部訪問。

在一些封裝設計中，封裝襯底被配置為所謂的“散熱塊”或“熱沉”。封裝級散熱塊被設計為將熱驅離集成電路。通常，利用導熱材料(例如，金屬)形成散熱塊。在一些封裝配置中，散熱塊也用作向被安裝在其上的管芯提供參考電勢(例如，地)的電氣端子。

設計者不斷地試圖改善封裝設計。當前獲得廣泛關注的一個值得注意的設計考慮是封裝的總占用面積(footprint)。隨著技術的進步，存在著降低大多數電子部件的尺寸和/或成本的強烈需求。另一個值得注意的設計考慮是熱耗散。隨著器件在變得更小的同時變得更快和功率更大，現代集成電路器件的每單位面積的熱消耗不斷增大。結果，更加注重防止現代集成電路由于過熱而發生故障或性能降低的冷卻方案。降低封裝的總占用面積的期望常常與優化半導體封裝的熱耗散的期望存在沖突，因為通常采用較大的熱沉來提供更多的冷卻。

RF應用在封裝設計方面存在獨特的挑戰。許多封裝的RF器件包括兩個或更多個集成電路以及對應的接合線，所述接合線將集成電路連接到封裝引線。由于這些集成電路通常在高頻下操作，因此在接合線之間電感耦合的可能性很大。該電感耦合可能會引起可能降低信號完整性的干擾，并且甚至可能會引起完全故障。隨著封裝尺寸不斷減小，這一問題呈現出更大的挑戰，因為不同集成電路之間的電隔離變得更加難以實現。當前的隔離技術包括在封裝的各種集成電路之間提供屏蔽結構。然而，這些屏蔽結構占用了寶貴的封裝空間。

發明內容

公開了一種形成半導體器件封裝的方法。根據實施例，該方法包括：提供具有外圍結構的引線框以及具有上表面和下表面的散熱塊，所述散熱塊附接到所述外圍結構。半導體管芯被附接到所述散熱塊。在所述散熱塊被附接到所述外圍結構的同時，用模制化合物包封所述半導體管芯。在所述包封之前，所述散熱塊完全沒有緊固件。

根據另一實施例，所述方法包括：提供具有外圍結構的引線框以及具有上表面和下表面的散熱塊，所述散熱塊附接到所述外圍結構。半導體管芯附接到所述散熱塊。在所述散熱塊被附接到所述外圍結構的同時，用模制化合物包封所述半導體管芯。(1)包封所述半導體管芯包括：用所述模制化合物覆蓋整個管芯附接區域，而所述散熱塊的整個后表面從所述模制化合物暴露出來，或者(2)將所述散熱塊在第一位置處附接至所述外圍結構，所述第一位置位于所述散熱塊的上表面的外部，或者(3)所述引線框包括彎曲的并且具有與第二部分基本垂直的第一部分的第一引線，并且，所述第一引線與所述散熱塊對準，以使得在包封之后所述第一部分從所述散熱塊延伸出去并且沿著與所述散熱塊的上表面基本平行的方向延伸，并且所述第二部分沿著與所述散熱塊的側壁基本平行的方向延伸，所述側壁在所述散熱塊的上表面和后表面之間延伸。

根據實施例，公開了一種封裝的半導體器件，所述封裝的半導體器件包括散熱塊，所述散熱塊包括上表面以及與所述上表面相對的后表面。半導體管芯附接到所述散熱塊。第一引線電連接到半導體管芯。模制體包封所述半導體管芯。第一引線從模制體突出出來。散熱塊的上表面沒有緊固件。

附圖說明