[发明专利]用于半导体封装件的无铆接引线紧固

说明书

实施例包括半导体装置封装件(100)，该半导体装置封装件(100)包括具有上表面和下表面(104，106)的金属散热板(102)以及第一导电引线和第二导电引线(110，112)。实施例还包括第一非金属电绝缘紧固机构和第二非金属电绝缘紧固机构(128，130)，该第一非金属电绝缘紧固机构和第二非金属电绝缘紧固机构分别将第一导电引线和第二导电引线(110，112)附接到金属散热板(102)，使得第一引线和第二引线(110，112)与金属散热板(102)竖直分离并且与金属散热板(102)电绝缘。第一紧固机构和第二紧固机构(128，130)能够直接粘附到金属散热板(102)的外周区域(124)中的金属散热板(102)的上表面(104)上，使得中心管芯附着区域(126)从第一紧固机构和第二紧固机构(128，130)暴露出来，外周区域(124)围绕中心管芯附着区域(126)。其他实施例包括封装半导体装置的方法。

技术领域

本发明总体上涉及半导体装置封装件，更具体地涉及形成具有导热的散热板的半导体封装件的方法和相应的封装件结构。

背景技术

半导体封装件通常用于容纳和保护集成电路，例如放大器、控制器、ASIC装置、传感器等。在半导体封装件中，集成电路(或多个集成电路)安装到基底。半导体封装件通常包括电绝缘封装材料，例如塑料或陶瓷，该封装材料密封并保护集成电路免受湿气和灰尘颗粒的影响。连接到集成电路的各个端子的导电引线在半导体封装件外部可用。

在一些封装件设计中，封装件包括所谓的“散热板(heat slug)”或“散热器”。封装件级散热板被设计成将热量从集成电路中吸出并传向外部散热器。典型地，散热板由导热材料(例如金属)形成。在一些封装件构造中，散热板还用作电端子，该电端子向安装在其上的管芯提供参考电势(例如接地电势)。

一种半导体封装件设计是所谓的“开放气腔”陶瓷封装件。根据该构造，在金属散热板上放置陶瓷盖。该陶瓷盖使开放气腔密封，该开放气腔包括该一个或多个集成电路以及相关联的电连接。另一种半导体封装件设计是所谓的模制塑料设计。根据该配置，塑料材料直接模制(例如通过注射模制或传递模制)到散热板上以形成直接接触并封装集成电路(或多个集成电路)和相关联的电连接以及散热板的固体结构。

与模制塑料设计相比，上述开放气腔陶瓷封装件设置了几个显著的性能优点。一个优点源于以下事实：开放气腔设计中环境空气的介电常数低于模制塑料设计中模制塑料材料的介电常数。较低的空气的介电常数降低了电容效应，从而与模制塑料设计相比提供了较低的功耗和较高的效率。另一个优点源于以下事实：环境空气的损耗角正切(losstangent)为零，而模制塑料材料的损耗角正切不可忽略。因此，与模制塑料设计相比，开放气腔陶瓷封装件提供了更大的RF隔离。另一优点源于以下事实：形成模制塑料封装件所需的模制工艺需要在散热板的外边缘侧和底侧的一部分周围形成模制材料，使得模制塑料将保持完整。相比而言，在开腔陶瓷设计中，陶瓷盖可以直接放置在散热板的顶部。结果，可以最大化地加宽散热板以与封装件的外边界共同延伸。因此，由于两种设计中的散热板的不同占用面积，与模制塑料设计相比，开放气腔陶瓷封装件设置较低的阻抗和电感。

另一方面，开放气腔陶瓷封装件比模制塑料设计更昂贵。其一个原因是开放气腔陶瓷封装件的引线使用高温钎焊工艺附接到散热板。该工艺非常耗时，因此降低了产量。另一方面，模制塑料设计利用引线框概念，其中包括连接到外框架的封装引线的引线框放置在散热板周围。金属铆钉用于将引线框单元引线框的外框架固定到散热板。在管芯附接到引线并且和引线接合之后，将塑料封装件材料模制在散热板和引线周围，随后，从外部框架修整引线。尽管与“开腔”陶瓷封装件技术相比，这种封装件技术相对便宜，但是在模制塑料设计中使用的铆钉仍然是整体封装件成本的主要贡献者。此外，在模制塑料设计中使用的铆钉在散热板上占据显著的面积量，并且不利地影响设计的空间效率。

发明内容