[發明專利]具有電鍍管芯附接件的半導體裝置

在審

• 申請號: 201980056967.2
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN112640066A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: N·達沃德;C·D·曼納克
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L27/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 魏利娜

封裝半導體裝置(200)包括金屬襯底(120)，該金屬襯底具有中心開孔，該中心開孔具有圍繞中心開孔的多根凸起跡線(125)，該多根凸起跡線包括電介質基層(125a)上的金屬層(125b)。具有背側金屬(BSM)層(181)的半導體管芯(180)頂側向上安裝在中心開孔的頂部中。直接位于BSM層和限定中心開孔的金屬襯底的壁之間的單個金屬層(121)提供管芯附接，該管芯附接填充中心開孔的底部。具有接觸金屬層的至少一個彎曲件的引線(126)位于多根跡線上，并且包括延伸越過金屬襯底的遠側部分。焊線位于跡線和半導體管芯上的焊盤(180a)之間。模制復合物(175)提供包封。

技術領域

本說明書涉及半導體裝置組件，并且更具體地涉及到襯底的管芯附接。

背景技術

封裝半導體裝置可以包括使用管芯附接粘合劑安裝在工件(諸如引線框架)的管芯墊上的集成電路(IC)管芯(諸如硅管芯)。其他工件包括中介層、印刷電路板(PCB)和其他IC管芯。對于頂(有源)側向上和背側向下組裝的IC管芯，管芯附接粘合劑提供機械附接，并且還可以向管芯墊提供電路徑和/或熱路徑。管芯附接粘合劑可以包含聚合物(諸如聚酰亞胺或基于環氧樹脂的粘合劑)。銀可以作為填料以顆粒薄片形式被添加以提高聚合物材料的電導率和熱導率。

發明內容

提供本發明內容是為了以簡化的形式介紹所述概念的簡要選擇，這些概念將在下文包括所提供的附圖的詳細描述中進一步描述。本發明內容不限制所要求保護主題的范圍。

所描述的方面認識到包含金屬顆粒填充的聚合物的一些管芯附接解決方案具有可觀的熱阻和電阻。因為熱管理隨著具有更小的特征件和以更高的工作電流運行的更緊湊和更高度集成的電子系統的趨勢而變得更加重要，所以需要更高熱導率管芯附接布置，當使用背側電接觸時，該布置還提供低電阻。已經認識到，盡管焊料管芯附接件(諸如共晶金和錫(AuSn))與金屬填充的聚合物相比可以提供具有相對良好的熱阻和電阻的背側電接觸，但是焊料管芯附接件相對昂貴、局限于可焊接管芯表面，并且焊料管芯附接工藝涉及在可以導致對半導體管芯的金屬互連件的溫度引起的應力的溫度下的惰性回流。

所描述的封裝半導體裝置包括具有中心開孔的金屬襯底，該中心開孔包括具有圍繞中心開孔的多根凸起跡線的外環，該多根凸起跡線包括電介質基層上的金屬層。具有背側金屬(BSM)層的半導體管芯頂側向上安裝在中心開孔的頂部上。單個金屬層直接位于BSM層和限定中心開孔的襯底壁之間，以提供填充開孔的底部的管芯附接。具有接觸金屬層的至少一個彎曲件的引線位于多根跡線上，并且包括延伸越過金屬襯底的遠側部分。焊線(bond wire)位于跡線和半導體管芯上的焊盤(bond pad)之間。模制復合物提供包封(encapsulation)。

附圖說明

現在將參考附圖，這些附圖不一定按比例繪制，其中：

圖1A至圖1J示出根據示例方面的用于形成所公開的封裝半導體裝置的組裝工藝的所使用的部件和組裝工藝進展過程，該封裝半導體裝置具有半導體管芯，該半導體管芯帶有通過電鍍金屬管芯附接層直接附接到金屬襯底上的BSM層。

圖2是根據示例方面的示例封裝半導體裝置的剖視圖，該示例封裝半導體裝置具有半導體管芯(該半導體管芯帶有通過電鍍金屬管芯附接層直接附接到金屬襯底上的BSM層)、具有帶有90度彎曲件的引線。

圖3是根據示例方面的示例封裝半導體裝置的剖視圖，該示例封裝半導體裝置具有半導體管芯(該半導體管芯帶有通過電鍍金屬管芯附接層直接附接到金屬襯底上的BSM層)、具有作為示例引線彎曲件的不為90度彎曲件的鷗翼引線。

具體實施方式

參考附圖對示例實施例進行描述，其中相似的附圖標記用于標識類似或等同的元件。動作或事件的所例示的順序不應被視為限制，因為一些動作或事件可以以不同順序發生并且/或者可以與其他動作或事件同時發生。此外，一些所例示的動作或事件可以不需要用于實施根據本說明書的方法。