[发明专利]具有薄板内联机的半导体封装

说明书

发明背景

本发明涉及一种半导体封装，特别是一种在功率半导体组件的源极、栅极金属化区域与导线架的源极、栅极引脚间具有薄板内联机的半导体封装。

传统的，半导体组件是利用薄板内联机或焊线的方式连接至导线架。例如，美国专利号第5,821,611号公开了一种半导体组件，包括一第一引线，其具有一尖端且该尖端是由一孤立区域形成的，一半导体芯片单元，其藉由一焊层位于该第一引线的孤立区域上，并具有数个电极凸块，及包括额外数个皆具有尖端的引线，其藉由各自的锡膏连接至电极凸块。此额外数个引线包括至少第二与第三引线。然后在一加热熔炉中将引线铸成合金至电极凸块，但在加热期间凸块会扩散而产生不想要的形状。

美国专利号第6,040,626号公开了一半导体封装结构，是在MOSFET上面与电线间使用一种混合的连接方式，其中MOSFET上面包括一低电阻的薄板部，用以连接至源极，焊线是用以连接至栅极。由于在焊线过程中，介电层受损，故焊线可能会造成组件有短路的现象。

美国专利号第6,249,041号所公开的半导体封装是直接连接引脚。一半导体组件包括一半导体芯片，其上表面或下表面具有接触区域。一第一引脚组件具有一引脚组件接触区，附着至半导体芯片的其中的接触区域，其中第一引脚组件是由一金属材质的半硬式薄片所形成的。此第一引脚组件亦具有至少一引脚连接至引脚组件接触区，并从引脚组件接触区延伸回来。一第二引脚组件具有一引脚组件接触区，附着至半导体芯片的其中的另一接触区域，其中第二引脚组件是由一金属材质的半硬式薄片所形成的。此第二引脚组件也具有至少一引脚连接至引脚组件接触区，并从引脚组件接触区延伸回来。一封装体包覆住此半导体芯片、第一引脚组件的引脚接触区与第二引脚组件的引脚接触区。由于引脚组件直接连接至芯片，半导体组件从封装起，具有低电阻与低热阻的分布。引脚组件接触区是藉由一导电黏接层与半导体芯片上的引脚接触区域接触。此导电黏接层可以是填充银的环氧基树脂、聚亚酰胺膏或锡铅凸块，且假若需要的话，导电黏接层可于一硬化炉中硬化，且黏接层并不包括软焊料或锡膏。

另外一个直接利用连接引脚的半导体封装是由美国专利号第6,479,888号公开的，一MOSFET包括复数个内引脚，电性连接至一半导体颗粒的一表面电极，其中此半导体颗粒在其主要表面上具有一场效应晶体管。这些内引脚藉由一栅极连接部和源极连接部连接，与主要表面电性连接，其中栅极连接部和源极连接部是由凸块所构成的。

因此，对于半导体封装包括一半导体功率组件利用图案化薄板连接到一导线架源极、栅极接触区域是有需要的。对于半导体封装组件具有保护区也是有需要的，以用来限制在焊接过程中焊料的流动。对于半导体封装也需要一个由镍/金所形成的金属化区域。对于半导体封装过程，其增加生产率也是有需要的。对于半导体封装方式，其提供图案化薄板至半导体功率组件上的软性附接过程也是必要的。对于半导体封装也需要具有一曝露的源极板。对于半导体封装，其具有减小的电阻也是必要的。对于半导体封装亦需要具有改善热损耗的性质。

发明内容

本发明的目的之一是藉由在导线架的源极、栅极接触区域及功率半导体功率组件的源极、栅极接触区域间具有的薄板联机，以克服背景技术中的限制和缺点，并曝露源极板的一部分以改善热散耗现象。

本发明的另一目的是提供一种半导体封装，其包括一具有漏极、源极与栅极引脚的导线架，一半导体晶粒耦合至导线架，且半导体晶粒具有金属化源极与栅极区域，一图案化源极连接耦合源极引脚至此半导体晶粒金属化源极区域，一图案化栅极连接耦合栅极引脚至此半导体晶粒金属化栅极区域，一半导体晶粒漏极保护区域耦合至漏极引脚，及一封装体覆盖半导体晶粒及漏极、源极与栅极引脚的至少一部分。

本发明的又一目的是提供一种半导体封装，其包括一具有漏极、源极与栅极引脚的导线架，一半导体晶粒耦合至导线架，且半导体晶粒具有镍/金金属化源极与栅极区域，一图案化源极连接耦合源极引脚至此半导体晶粒金属化源极区域，此图案化源极连接焊接至此半导体晶粒金属化源极区域，一图案化栅极连接耦合栅极引脚至此半导体晶粒金属化栅极区域，一半导体晶粒金属化漏极区域耦合至漏极引脚，及一封装体覆盖半导体晶粒及漏极、源极与栅极引脚的至少一部分。