电子器件和用于制作电子器件的方法_2

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这样的术语如“施加”或“沉积”意图在字面上覆盖将层施加在彼此上的所有种类和技术。特别地,它们意图覆盖层同时作为一个整体被施加所用的技术(像例如层压技术)以及层以顺序的方式被沉积所用的技术(像例如溅射、镀敷、成型、CVD等)。
[0024]在下面的描述和权利要求中,按具体顺序的工艺或措施特别地以流程图来描述用于制作电子器件的方法的不同实施例。要注意的是,实施例不应当被限制到所描述的具体顺序。不同工艺或措施的具体一些或所有也能够同时或以任何其它有用和适当的顺序被实行。
[0025]下面描述的电子器件可以是通孔电子器件,其可以被配置用于在印刷电路板(PCB)上安装。特别地,下面描述的电子器件可以被认为(count)在晶体管轮廓(像例如T0-220 或 T0-247)当中。
[0026]电子器件的实施例可以包括半导体芯片,该半导体芯片包括第一电极和第二电极,该第一电极可以是在第一表面上的源极电极,该第二电极可以是在与半导体芯片的第一表面相对的第二表面上的漏极电极。半导体芯片可以被放置在衬底元件(也可以被称为载体)上,使得第二电极被电连接到载体。载体在一些实施例中可以是引线框架。包括载体的电子器件的侧可以被称为背侧并且与背侧相对的侧可以被称为电子器件的前侧。
[0027]在一些实施例中,第一电极可以是发射极电极并且第二电极可以是集电极电极ο
[0028]电子器件的实施例可以进一步包括热沉,其中该热沉可以被配置成发出在半导体芯片的正常操作期间所产生的热,特别是在其中半导体芯片是功率半导体芯片的实施例中。热沉可以被连接到半导体芯片的第一电极(源极或发射极电极)。将热沉连接到第一电极而不是连接到第二电极(漏极或集电极电极)和载体可以改进电子器件的效率。
[0029]热沉可以经由接触元件被连接到第一电极,该接触元件被配置成将第一电极电连接到电子器件的外部接触。热沉可以被热连接和电连接到接触元件,或电绝缘可以被使用以便将热沉仅热连接而不是电连接到接触元件。
[0030]电子器件的实施例可以包括被配置来密封半导体芯片的密封材料或密封剂。为了将热沉连接到接触元件,密封剂可以被配置使得接触元件至少部分被暴露。在本文中“暴露”部分是没被包围并且因此从外部是可接近的部分。根据一些实施例,这通过以下被实现:首先施加密封剂使得接触元件被完全密封并且然后将结构化步骤施加到密封剂。例如,结构化步骤可以包括研磨步骤。研磨可以使用本领域众所周知的技术来完成。例如,研磨可以包括机械移除密封剂的部分。根据其它实施例,在密封步骤期间密封剂被施加使得至少接触元件的部分不被密封剂所覆盖并且保持暴露。
[0031]将热沉连接到接触元件可以使用任何适当的手段来实现。例如,它可以包括施加焊料或粘合剂或拧紧或夹紧或这些中的任何适当结合。
[0032]电子器件的实施例可以包括进一步元件,像例如连接到载体的第二热沉。
[0033]关于图1A — 1F,电子器件100的实施例的横截面视图被不出。图1A不出半导体芯片10,该半导体芯片10包括第一表面上的第一电极1A和与第一表面相对的第二表面上的第二电极10B。根据实施例,半导体芯片10可以进一步包括第一表面上的第三电极10C。根据实施例,第一电极1A可以是源极电极,第二电极1B可以是漏极电极并且第三电极1C可以是栅极电极。根据另一个实施例,第一电极1A可以是发射极电极,第二电极1B可以是集电极电极并且第三电极1C可以是基极电极。
[0034]关于图1B,第一衬底20和第二衬底30被示出。半导体芯片10被放置在第二衬底30上并且被机械固定在第二衬底30上,使得半导体芯片的第二表面面向第二衬底30。第二电极1B可以被电连接到第二衬底。如已经所提到的,第二衬底可以被称为载体并且特别可以包括引线框架。第一衬底20可以包括第一外部接触,该第一外部接触被配置成从外部电接触第一电极10A,如下面所描述的。相反地,第二衬底30可以包括第二外部接触,该第二外部接触被配置成从外部电接触第二电极10B。此外,电子器件100可以包括第三外部接触,该第三外部接触被配置成电接触第三电极10C。第一外部接触、第二外部接触和第三外部接触可以包括被配置用于PCB的通孔接触中的输入的引线。注意的是,第一和第二衬底元件不必处于与在图1B -1F中所描述的相同的平面中。相反,在一些实施例中,第一和衬底元件可以处于在第二衬底元件(像例如在图3B - 3D中的实施例中所示出)之上或之下的平面中。
[0035]关于图1C,接触元件40被示出。接触元件40被配置成将第一电极1A电连接到第一衬底20。根据一些实施例,接触元件40可以包括接触夹子。接触元件40可以包括与第一和第二衬底20、30相同的材料并且可以特别地包括铜。根据一些实施例,接触元件40由一个单个部件组成,并且根据其它实施例,接触元件40可以包括若干电连接的部件。注意的是,接触元件40的形状可以脱离这里示出的简单的示例性形状。形状可以取决于具体实施例的要求。然而,在一些实施例中,对于接触元件可能有利的是具有平坦表面40A0
[0036]关于图1D,密封半导体芯片10、接触元件40以及第一和第二衬底元件20、30的部分的密封剂50被示出。根据用于制作电子器件的方法的实施例,密封剂50被结构化使得接触元件40变得至少部分暴露。特别地,密封剂50可以从表面50A被至少部分移除下至平面P,使得接触元件40的表面40A的至少部分变得暴露。根据实施例,暴露表面40A包括从表面50A对密封剂50研磨下至平面P。
[0037]关于图1E,具有密封剂表面50B的包括暴露的接触夹子表面40A的电子器件100的实施例被示出。根据实施例,这里示出的电子器件100可以是关于图1D所描述的部分密封剂移除的产物。根据另一个实施例,密封剂移除步骤不是必要的,因为密封剂被施加使得接触元件表面40A从来不被密封。例如,可以使用掩模来防止接触元件表面40A被密封。
[0038]根据又一个实施例,半导体芯片10以及第一和第二衬底元件20、30被提供。然后,密封剂50被施加到半导体芯片和衬底元件。之后,密封剂50使用本领域已知的适当的微结构化技术来结构化,以在密封剂50中以接触元件40的形状来制作腔体。然后,该腔体使用本领域已知的技术(像镀敷技术)填充有导电材料,以制作接触元件40。根据这个实施例,密封剂50可以包括层压材料。
[0039]注意的是,接触元件表面40A不必与密封剂表面50B共面。根据实施例,接触元件40伸出密封剂表面50B,使得连接表面40A与相对的表面40B的接触元件40的侧表面至少部分暴露。根据另一个实施例,表面40A处在表面50B以下的平面中,像在关于图2所示出的电子器件的实施例200中。
[0040]关于图1F,包括热沉60的电子器件100的实施例被示出。根据实施例,夹具70被用来机械固定接触元件40上的热沉60。夹具70可以包括被配置成固定接触元件上的热沉的螺钉。夹具可以位于半导体芯片10的第一表面之上,如在图1F中所示出。可替代地,夹具可以位于接触夹子的区域,该区域不处于半导体芯片10的第一表面之上。根据实施例,电绝缘层被施加在接触元件与热沉之间,使得两者是热连接的而不是电连接的。
[0041]根据实施例,夹子被用来固定接触元件上的热沉。该夹子可以代替螺钉被使用或与螺钉一起被使用。此外,粘合剂和焊料中的一个或多个可以被用来固定接触元件40上的热沉60。根据实施例,使用粘合剂和焊料中的一个或多个但没有螺钉或没有夹子或没有螺钉且也没有夹子。
[0042]热沉60可以包括散热片,像在图1F中示例性示出的散热片60A。热沉可以包括金属(像例如铜)或金属合金,特别地它可以包括与接触元件相同的材料。热沉可以具有任何适当的尺寸和任何适当的形状。半导体芯片10与接触元件40之间以及接触元件40与热沉60之间的接触被配置,使得热可以高效地从半导体芯片和接触元件传递到热沉。
[0043]根据一些实施例,热沉被密封剂50部分覆盖。在一个实施例中,热沉被覆盖使得仅散热片60A是从密封剂暴露的。
[0044]关于图2,电子器件200的实施例被示出。电子器件200在密封剂50的配置中不同于电子器件100,使得仅接触元件40的表面40A的部分是暴露的。热沉仍然可以被附着,使得它接触接触元件的暴露的部分。密封剂可以包括暴露接触元件的不同部分的多于一个的开口。
[0045]关于图3A - 3D,电子器件300的实施例的制作的示例性阶段被示出。电子器件300可以包括
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