[发明专利]功率半导体器件封装及制造方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体器件的封装，更确切地说，是一种带有以连接结构为特点的导电装置的功率半导体器件的封装。

背景技术

通过封装材料和工艺具有改良的热扩散结构和机制以及更低的热阻、很低的寄生电容和电感，功率半导体器件封装方面的改进有利于更高功率密度的封装。用于增强功率半导体器件封装性能的技术包括：暴露功率半导体晶粒的顶面和底面，以便增大热扩散；除去引线接合，以便降低寄生效应；以及降低封装波形因数和结构，以便获得芯片级尺寸封装。制作过程的简化有助于降低封装方法的成本。

用于改善功率半导体器件封装的整体性能的原有技术包括：美国专利号为3,972,062的名为《用于多个晶体管集成电路晶片的装配组件》的专利中提出的一种装配组件。如图1所示，在装配组件的空穴22中，每个装配组件30都含有一个晶体管晶片10，装贴在第一电极18上。这种组装包括支撑垫或支脚32、34的装配。如上所述，晶体管芯片10的终端16、14，从表面上延伸到装配沟道部分平放的支脚32、34所在的平面中。装配组件的支脚32、34不仅提供支撑，还为晶片的晶体管集电极提供连接。另外，叠加的沟道部分可保护晶体管晶片，更确切地说，它可作为散热片使用。

以下专利还提出了许多其他的类似设计：美国专利号6,624,522、7,122, 887、6,767,820、 6,890,845、7,253,090、7,285,866、6,930,397以及6,893,901，美国已公开专利申请2007/0091546、2007/0194441、2007/0202631、2008/0066303和 2007/0284722，以及美国外观设计专利号D503,691。

发明内容

本发明所述的功率半导体器件包括一个以连接结构为特征的导电装置。例如，此连接结构为半导体器件终端盒外部贴装表面（例如印刷电路板（PCB））之间提供连接。更确切地说，此连接结构可以提供从半导体晶粒的第二表面到印刷电路板（PCB）的连接，其中第二表面背对着印刷电路板（PCB）。当半导体晶粒的第一表面正对着印刷电路板（PCB）时，可以直接从第一表面上的半导体器件终端，连接到印刷电路板（PCB）上。

依据本发明的另一方面，一个功率半导体器件封装包括一个单一半导体晶粒，通过一个形成在此半导体晶粒中的开口，设置连接结构。

依据本发明的另一方面，一个功率半导体器件封装包括一对平行耦合的半导体晶粒，在这对半导体晶粒之间，设置连接结构。

依据本发明的另一方面，一个功率半导体器件封装包括一个含有连接结构和半导体晶粒的导电装置，其中在半导体晶粒中形成一个开口，这个开口的尺寸和结构足够容纳连接结构。

依据本发明的另一方面，一个功率半导体器件封装包括一个含有连接结构以及一对半导体晶粒的导电装置，这一对半导体晶粒设置在连接装置的两侧，并间隔一定的距离。

依据本发明的另一方面，一个功率半导体器件封装包括一个具有连接结构的平板部分以及一个电耦合到平板部分上的半导体晶粒，其中在半导体晶粒中形成一个开口，这个开口的尺寸和结构足够容纳连接结构。

依据本发明的另一方面，一个功率半导体器件封装包括一个导电装置，这个导电装置包括一个具有连接结构的平板部分以及一对电耦合到平板部分上的半导体晶粒，这一对半导体晶粒设置在连接结构的两侧，并间隔一定的距离。这个连接结构可以延伸至与导电装置的平板结构相对的半导体晶粒的一面（以及面上的任何接点）近似共面的位置。

依据本发明的一个优选实施例，一个功率半导体器件封装包括，一个带有相反对面和接点的半导体晶片，第一套接点设置在所述相反对面的一个面上，第二套接点设置在所述相反对面的另一面上；以及

一个与所述的第一套接点保持机械接触的导电装置，所述的导电装置带有一个导电连接结构，朝所述的另一面延伸，远离所述的第一套接点，终止在所述的第二套接点附近；

其中所述的半导体晶片包括一个在所述的相反对面之间延伸的开口，并且所述的导电装置穿过所述的开口。

依据本发明的另一个优选实施例，一个功率半导体器件封装包括，带有相反对面和多个接点的多个间隔的半导体晶片，第一套接点设置在所述的相反对面的一个面上，第二套接点设置在所述的相反对面的另一面上；以及

一个与所述的第一套接点保持机械接触的导电装置，带有一个设置在所述的多个间隔的半导体晶片之间的导电连接结构，沿远离所述的第一套接点的第一方向朝所述的另一面延伸并终止在所述的第二套接点附近。