[發明專利]半導體管芯的前側或背側互連的附加制造

在審

• 申請號: 202110067783.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN113140504A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: E·菲爾古特;I·埃舍爾-珀佩爾;M·格魯貝爾;I·尼基廷;H-J·舒爾策
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/48;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/367;H01L23/498;H01L23/538
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊

一種用于制造半導體管芯封裝的方法(100)，該方法包括：(110)提供半導體晶體管管芯，該半導體晶體管管芯可能地包括在第一下主面上的第一接觸焊盤和/或在上主面上的第二接觸焊盤；(120)向所述第二接觸焊盤上制造前側電導體，并且可能地向所述第一接觸焊盤上制造背側電導體；以及(130)施加覆蓋所述半導體管芯以及所述前側電導體的至少一部分的包封體，其中，所述前側電導體和/或所述背側電導體是通過金屬結構的激光輔助結構化來制造的。

技術領域

本公開涉及一種用于制造半導體管芯封裝的方法和一種半導體管芯封裝。

背景技術

在半導體功率器件制造領域中，一個日益嚴重的問題是功率器件產生的熱量的有效耗散。隨著半導體功率器件的小型化和密度的提高，該問題進一步惡化。例如，尤其是對于厚的引線框架厚度而言，TO封裝內的SiC或GaN器件之類的寬帶隙半導體確實具有有效的底側冷卻。然而，在(可靠性)短路測試中已經發現，表面溫度超過了層堆疊體的熔點，并且由于散熱不足夠高效，可能會因過熱而導致模制化合物劣化。雙側冷卻(頂側和底側)可以解決此問題。雖然底側冷卻是現有技術，但頂側冷卻還帶來一些由設計規則限制所產生的挑戰，所述設計規則限制例如是由于電場而導致的可達1000μm的邊緣終止部。如果夾具焊接另外需要在源極焊盤周圍留出500μm的間隙，則對于小的(縮小的)芯片尺寸，用于冷卻的剩余源極焊盤面積變得非常小，和/或合適的夾具變為用于源極/發射極的互連的非常昂貴的解決方案，并且熱機械應力達到了極限。

使半導體功率器件、特別是寬帶隙半導體功率器件(例如SiC或GaN功率器件)日益小型化的另一個問題是將大量電流傳導出功率器件。因此，小源極焊盤面積不僅帶來散熱不足的問題，而且帶來電流過低的問題，因為前側互連無法處理高電流輸出。除此之外，已知寬帶隙半導體能夠提供例如100kHz的相當快的開關速度。在高開關速度的情況下，提供低電感的電導體非常重要。因此，期望制造低電感的前側和背側互連。

發明內容

本公開的第一方面涉及一種用于制造半導體管芯封裝的方法，該方法包括：提供半導體晶體管管芯，該半導體晶體管管芯包括在第一下主面上的第一接觸焊盤、以及可能地向上主面上的第二接觸焊盤；在第二接觸焊盤上制造前側電導體、以及可能地向第一接觸焊盤上制造背側電導體；以及施加覆蓋半導體管芯和前側電導體的至少一部分的包封體，其中，前側電導體和/或背側電導體是通過金屬結構的激光輔助結構化來制造的。

本公開的第二方面涉及一種半導體管芯封裝，其包括：半導體晶體管管芯，該半導體晶體管管芯可能地包括在第一下主面上的第一接觸焊盤和/或在上主面上的第二接觸焊盤；電導體，其設置在第二接觸焊盤上并且是通過金屬材料的激光輔助結構化來制造的；以及包封體，其覆蓋半導體管芯以及電導體的至少一部分。

附圖說明

包括附圖以提供對實施例的進一步理解，并且附圖被并入本說明書中并構成本說明書的一部分。附圖示出了實施例，并且與說明書一起用于解釋實施例的原理。其他實施例和實施例的許多預期優點將易于理解，因為通過參考以下具體實施方式，它們將變得更好理解。

附圖的要素不必相對于彼此成比例。類似的附圖標記表示對應的相似部分。

圖1顯示了用于示出根據第一方面的用于制造半導體管芯封裝的方法的流程圖。

圖2包括圖2A至圖2F，并且示出了根據第一方面的用于制造半導體管芯封裝的方法的示例。

圖3顯示了用于執行根據第一方面的用于制造半導體管芯封裝的方法的設備的示例。

圖4顯示了根據第二方面的半導體管芯封裝的示例。

圖5顯示了根據第二方面的半導體管芯封裝的另一示例，其中，已經通過根據第一方面的方法制造了夾具狀結構的示例。

圖6示出了通過根據第一方面的方法產生的3D結構的示例。

具體實施方式