[发明专利]半导体管芯的前侧或背侧互连的附加制造在审

专利信息
申请号: 202110067783.5 申请日: 2021-01-19
公开(公告)号: CN113140504A 公开(公告)日: 2021-07-20
发明(设计)人: E·菲尔古特;I·埃舍尔-珀佩尔;M·格鲁贝尔;I·尼基廷;H-J·舒尔策 申请(专利权)人: 英飞凌科技奥地利有限公司
主分类号: H01L21/768 分类号: H01L21/768;H01L21/48;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/367;H01L23/498;H01L23/538
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 邬少俊
地址: 奥地利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 半导体 管芯 互连 附加 制造
【说明书】:

一种用于制造半导体管芯封装的方法(100),该方法包括:(110)提供半导体晶体管管芯,该半导体晶体管管芯可能地包括在第一下主面上的第一接触焊盘和/或在上主面上的第二接触焊盘;(120)向所述第二接触焊盘上制造前侧电导体,并且可能地向所述第一接触焊盘上制造背侧电导体;以及(130)施加覆盖所述半导体管芯以及所述前侧电导体的至少一部分的包封体,其中,所述前侧电导体和/或所述背侧电导体是通过金属结构的激光辅助结构化来制造的。

技术领域

本公开涉及一种用于制造半导体管芯封装的方法和一种半导体管芯封装。

背景技术

在半导体功率器件制造领域中,一个日益严重的问题是功率器件产生的热量的有效耗散。随着半导体功率器件的小型化和密度的提高,该问题进一步恶化。例如,尤其是对于厚的引线框架厚度而言,TO封装内的SiC或GaN器件之类的宽带隙半导体确实具有有效的底侧冷却。然而,在(可靠性)短路测试中已经发现,表面温度超过了层堆叠体的熔点,并且由于散热不足够高效,可能会因过热而导致模制化合物劣化。双侧冷却(顶侧和底侧)可以解决此问题。虽然底侧冷却是现有技术,但顶侧冷却还带来一些由设计规则限制所产生的挑战,所述设计规则限制例如是由于电场而导致的可达1000μm的边缘终止部。如果夹具焊接另外需要在源极焊盘周围留出500μm的间隙,则对于小的(缩小的)芯片尺寸,用于冷却的剩余源极焊盘面积变得非常小,和/或合适的夹具变为用于源极/发射极的互连的非常昂贵的解决方案,并且热机械应力达到了极限。

使半导体功率器件、特别是宽带隙半导体功率器件(例如SiC或GaN功率器件)日益小型化的另一个问题是将大量电流传导出功率器件。因此,小源极焊盘面积不仅带来散热不足的问题,而且带来电流过低的问题,因为前侧互连无法处理高电流输出。除此之外,已知宽带隙半导体能够提供例如100kHz的相当快的开关速度。在高开关速度的情况下,提供低电感的电导体非常重要。因此,期望制造低电感的前侧和背侧互连。

发明内容

本公开的第一方面涉及一种用于制造半导体管芯封装的方法,该方法包括:提供半导体晶体管管芯,该半导体晶体管管芯包括在第一下主面上的第一接触焊盘、以及可能地向上主面上的第二接触焊盘;在第二接触焊盘上制造前侧电导体、以及可能地向第一接触焊盘上制造背侧电导体;以及施加覆盖半导体管芯和前侧电导体的至少一部分的包封体,其中,前侧电导体和/或背侧电导体是通过金属结构的激光辅助结构化来制造的。

本公开的第二方面涉及一种半导体管芯封装,其包括:半导体晶体管管芯,该半导体晶体管管芯可能地包括在第一下主面上的第一接触焊盘和/或在上主面上的第二接触焊盘;电导体,其设置在第二接触焊盘上并且是通过金属材料的激光辅助结构化来制造的;以及包封体,其覆盖半导体管芯以及电导体的至少一部分。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解,并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了实施例,并且与说明书一起用于解释实施例的原理。其他实施例和实施例的许多预期优点将易于理解,因为通过参考以下具体实施方式,它们将变得更好理解。

附图的要素不必相对于彼此成比例。类似的附图标记表示对应的相似部分。

图1显示了用于示出根据第一方面的用于制造半导体管芯封装的方法的流程图。

图2包括图2A至图2F,并且示出了根据第一方面的用于制造半导体管芯封装的方法的示例。

图3显示了用于执行根据第一方面的用于制造半导体管芯封装的方法的设备的示例。

图4显示了根据第二方面的半导体管芯封装的示例。

图5显示了根据第二方面的半导体管芯封装的另一示例,其中,已经通过根据第一方面的方法制造了夹具状结构的示例。

图6示出了通过根据第一方面的方法产生的3D结构的示例。

具体实施方式

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