[發明專利]半導體封裝和用于制造半導體封裝的方法

在審

• 申請號: 202011167240.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112786546A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: R·奧特倫巴;P·弗蘭克;A·海因里希;A·盧德施特克-佩希洛夫;D·佩多內
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/495;H01L29/78;H01L21/60;H01L21/336
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

一種半導體封裝，包括：包括SiC的功率半導體芯片；包括Cu的引線框部分，其中，功率半導體芯片布置在引線框部分上；以及將功率半導體芯片電和機械地耦合到引線框部分的焊接接合部，其中，焊接接合部包括至少一種金屬間相。

技術領域

本公開內容總體上涉及一種半導體封裝及制造半導體封裝的方法。

背景技術

半導體封裝，特別是包括被配置為處理高電壓和/或高電流的半導體芯片(功率半導體芯片)的半導體封裝，可能在操作期間產生大量的熱。因此，適當地冷卻這種半導體封裝可能是具有挑戰性的。冷卻例如可以通過包括功率半導體芯片所附著到的管芯載體的熱通路來完成。冷卻的效率可以取決于沿著該熱通路的熱阻。此外，將功率半導體芯片附著到管芯載體可以通過焊接完成，然而這可能導致焊料滲出。焊料滲出可能占據管芯載體表面上的空間和/或甚至可能造成短路故障。改進的半導體封裝和用于制造半導體封裝的改進方法可以幫助解決這些和其它問題。

本公開內容所基于的問題通過獨立權利要求的特征來解決。在從屬權利要求中描述了另外的有利示例。

發明內容

各個方面涉及一種半導體封裝，包括：包括SiC的功率半導體芯片；包括Cu的引線框部分，其中，功率半導體芯片布置在引線框部分上；以及將功率半導體芯片電和機械地耦合到引線框部分的焊接接合部，其中，焊接接合部包括至少一種金屬間相。

各個方面涉及一種用于制造半導體封裝的方法，所述方法包括：提供包括多個功率晶體管電路的SiC半導體晶圓；在SiC半導體晶圓上沉積第一金屬層；將SiC半導體晶圓切單(singulate)成單獨的功率半導體芯片，每個功率半導體芯片包括至少一個功率晶體管電路；提供包括Cu的引線框部分；將功率半導體芯片中的至少一個布置在引線框部分上，使得第一金屬層面向引線框部分；以及將至少一個功率半導體芯片擴散焊接到引線框部分，使得第一金屬層和引線框部分形成至少一種金屬間相。

附圖說明

附圖示出了示例，并且與說明書一起用于解釋本公開內容的原理。將容易理解本公開內容的其它示例和許多預期優點，因為通過參考以下具體實施方式它們變得更好理解。附圖中的元件不一定相對于彼此成比例。相同的附圖標記表示相應的類似部件。

圖1是包括SiC芯片和擴散焊接接合部的半導體封裝的示意性截面圖。

圖2A至圖2F是根據用于制造半導體封裝的方法的處于各個制造階段的半導體封裝的示意性截面圖。

圖3是被向下按壓到引線框部分上的功率半導體芯片的截面圖。

圖4是包括功率半導體芯片和多個金屬層的疊層的截面圖。

圖5是示出用于制造半導體封裝的方法的流程圖。

圖6是表面安裝器件形式的半導體封裝的透視圖。

具體實施方式

在以下具體實施方式中，參考附圖，其中通過說明示出了可以實踐本公開內容的具體示例。在這方面，參考所描述的(一個或多個)附圖的取向使用諸如“頂部”、“底部”、“前面”、“后面”、“上部”、“下部”等的方向術語。因為示例的部件可以以多個不同的取向定位，所以方向術語用于說明的目的而絕不是限制。

如本說明書中所采用的，術語“接合”、“附著”、“連接”、“耦合”和/或“電連接/電耦合”不意味著表示元件或層必須直接接觸在一起；可以分別在“接合”、“附著”、“連接”、“耦合”和/或“電連接/電耦合”的元件之間提供中間元件或層。然而，根據本公開內容，上述術語可以可選地還具有元件或層直接接觸在一起的特定含義，即，分別在“接合”、“附著”、“連接”、“耦合”和/或“電連接/電耦合”的元件之間不提供中間元件或層。