半导体封装布置的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]电子部件可以包括在具有外部接触的封装中的一个或多个半导体器件。外部接触用于将电子部件安装在再分配板(例如印刷电路板)上。封装可以包括外壳，其覆盖半导体器件和来自半导体器件的内部电连接。封装的外部接触可以具有不同的形式，例如，引脚、连接盘(land)或焊料球。
【发明内容】
[0002]在实施例中，一种半导体封装布置包括具有包括源电极和栅电极的第一面的晶体管器件、具有第一表面的管芯垫和具有第一表面的引线。第一导电元件布置在源电极和管芯垫的第一表面之间并且将源电极与管芯垫的第一表面隔开了大于栅电极和引线的第一表面之间的距离的距离。
[0003]在实施例中，一种半导体封装包括具有第一表面的管芯垫、至少两个引线和具有包括源电极和栅电极的第一面和与第一面相对的第二面的晶体管器件，所述第二面包括漏电极。第一导电元件布置在源电极和管芯垫的第一表面之间并且将源电极与管芯垫的第一表面隔开了大于栅电极和引线的第一表面之间的距离的距离。
【附图说明】
[0004]附图中的元件不必要相对于彼此按比例。相同的参考数字指定对应的相同部分。各种所示的实施例的特征可以被组合，除非它们互相排斥。实施例在附图中被描绘并且在接着的描述中被详述。
[0005]图1示出根据第一实施例的半导体封装布置。
[0006]图2示出根据第二实施例的半导体封装布置。
[0007]图3示出根据第三实施例的半导体封装布置。
[0008]图4示出根据第四实施例的半导体封装布置。
[0009]图5示出根据第五实施例的半导体封装的截面图。
[0010]图6示出根据第六实施例的半导体封装的顶部透视图。
【具体实施方式】
[0011]在下面的详细描述中，参考附图，这些附图构成了该详细描述的一部分，在这些图中借助图示示出了其中可以实施本发明的特定实施例。在这方面，方向性术语，例如"顶部"、〃底部"、〃前"、〃后"、〃前面"、〃后面〃等等，是参考所描述的一个或多个图的取向来使用的。由于实施例的部件可被定位在许多不同的取向上，因此方向性术语用于说明的目的，并且决不是限制性的。应当理解可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下做出结构或逻辑改变。因此，下面的详细描述不是以限制性意义进行的，并且本发明的范围由所附权利要求限定。
[0012]下面将解释多个实施例。在这种情况下，相同的结构特征在图中由相同或类似的参考符号标识。在本描述的上下文中，“横向”或“横向方向”应当理解为意指通常平行于半导体材料或半导体载体的横向伸展延伸的方向或伸展。由此横向方向通常平行于这些表面或面扩展。与此相比，术语“垂直”或“垂直方向”被理解为意指通常垂直于这些表面或面并由此垂直于横向方向延伸的方向。因此垂直方向在半导体材料或半导体载体的厚度方向上延伸。
[0013]如在该说明书中所采用的，术语〃耦合"和/或〃电耦合〃并非意味着意指元件必须直接耦合在一起一可以在〃耦合〃或〃电耦合〃元件之间提供插入元件。
[0014]如这里所用的，“高电压器件”，例如高电压耗尽型晶体管，是被优化用于高电压开关应用的电子器件。也就是，当晶体管关断时，它能够阻挡高电压，例如大约300V或更高，大约600V或更高、或者大约1200V或更高，并且当晶体管导通时，它对于其中使用它的应用来说具有足够低的导通电阻(RON)，即，当大量电流经过该器件时它经受足够低的导通损耗。高电压器件可以至少能够阻挡等于其所用于的电路中的高电压供应或最大电压的电压。高电压器件可以能够阻挡300V、600V、1200V或该应用所需的其它合适的阻挡电压。
[0015]如这里所用的，“低电压器件”，例如低电压增强型晶体管，是能够阻挡低电压(例如在OV和V1ot之间)、但是不能够阻挡高于Vlw的电压的电子器件。Vlw可以是大约1Vj约20V，大约30V，大约40V，或者在大约5V和大约50V之间，例如在大约1V和30V之间。
[0016]图1示出根据第一实施例的布置10，其包括半导体器件，尤其是晶体管器件11，该晶体管器件11具有包括源电极13和栅电极14的第一面12。该布置还包括具有第一表面16的管芯垫15、具有第一表面18的引线17和第一导电元件19。第一导电元件19布置在源电极13和管芯垫15的第一表面16之间并且将源电极13与管芯垫15的第一表面16隔开了大于栅电极14和引线17的第一表面18之间的距离d2的距离d i。
[0017]晶体管器件11可以是MOSFET或绝缘栅双极晶体管(IGBT)并且可以是高电压器件。晶体管器件11可以是垂直器件。晶体管器件11以所谓的源极向下布置被安装，其中源电极13面向管芯垫15。管芯垫15的第一表面16和引线17的第一表面18面向晶体管器件11的第一面12。引线17布置成邻近管芯垫15的侧面并且晶体管器件11在管芯垫15和引线17之间扩展使得它覆盖引线17和管芯垫15之间的间隙20。栅电极14可以被安装在引线17的第一表面18上并且例如通过焊料连接21与该第一表面18电耦合。
[0018]源极向下布置可以帮助减小源极连接的寄生电感，其又可以帮助改善开关效率。图1中所示的布置可以用于将具有源极向下布置的晶体管器件11安装在标准封装中，例如超级S08 (SuperS08)、T0220或T0247封装外形。在包括引线17的上表面18和管芯垫15的上表面16之间的高度差的封装外形中，该高度差可以由第一导电元件19的高度补偿。因此，虽有引线17的第一表面18和管芯垫15的第一表面16之间的高度差，但晶体管器件11的第一面12可以基本上是平面的。
[0019]晶体管器件11和管芯垫15之间的距离屯可以被选择来帮助获得期望的雪崩电压。例如，该距离可以被选择为每1V Iym并且雪崩电压可以位于从1V到1kV的范围。另外，第一导电元件19可以具有一种形式和布置使得形成在晶体管器件11的第一面12和侧面24之间的晶体管器件11的边缘23与第一导电元件19的外表面25和管芯垫15的上表面16间隔开。
[0020]栅电极14可以被安装在引线17的第一表面18上并且例如通过焊料连接与该第一表面18电耦合。源电极13可以通过第一导电元件19电耦合到管芯垫15。引线17的第一表面18可以布置在与管芯垫15的第一表面16不同的平面内。引线17可以被形成为使得引线17的第一表面18的近端部分(其定位成邻近管芯垫15)布置在与管芯垫15的第一表面16不同的平面内。引线17的其余远端部分可以位于不同的平面内，例如，其余远端部分可以与管芯垫15基本上共面。
[0021]布置10还可以包括布置在栅电极14和引线17的第一表面18之间的第二导电兀件21。第二导电元件21可以具有小于第一导电元件19的高度的高度。布置10还可以包括布置在源电极13和管芯垫15的第一表面16之间的多个第一导电元件19。该多个第一导电元件可以彼此隔开，并且以矩形布置定位在源电极13的横向区域上方。
[0022]第一导电元件19和第二导电元件21 (如果存在)可以包括具有第一熔点的第一部分和具有低于第一熔点的第二熔点的第二部分。第一部分可以基本上被第二部分覆盖使得第一导电元件包括芯，该芯具有比围绕该芯的覆盖物(mantle)高的熔点。在一些实施例中，只有第一部分的侧面可以基本上被第二部分覆盖，并且第一部分与源电极和管芯垫直接接触或者与栅电极和引线直接接触。
[0023]第一部分可以包括球形凸块、楔形凸块或接合线环。球形凸块、楔形凸块或接合线环可以包括金属或合金，例如铝或金、或铝合金或金合金。第二部分可以包括焊料，例如软焊料、或导电粘合剂。焊料或导电粘合剂可以符合第一部分的外部轮廓使得焊料或导电粘合剂与形成在晶体管器件11的第一面12和侧面24之间的边缘23隔开。形成在晶体管器件11的第一面12和侧面24之间的晶体管器件11的边缘23可以与第一导电元件19的第二部分隔开一定距离。布置10以及尤其是第一导电元件19还可以包括布置在第一部分和第二部分之间的金属间相。第一部分可以包括金属或合金，第二部分可以包括焊料并且金属间相可