例如用于功率场效应晶体管的栅极、源极及漏极触点的用于功率装置的绝缘顶部侧凸块连接的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体功率装置，且更特定来说涉及使用凸块接合将半导体功率装置制造到引线框架以在所述引线框架与半导体功率装置的源极、漏极及栅极元件之间分配电流。
【背景技术】
[0002]半导体功率装置在大电流密度下操作，且因此，要求具有足够低的接触电阻的载流导体以充分地处置往返于所述装置的电流。然而，对半导体功率装置的制造期间的金属沉积厚度存在限制。此金属沉积厚度限制要求必须在半导体功率装置(举例来说，功率场效应晶体管(功率FET))的前侧及背侧两者上均沉积金属导体。但必须使用所述装置的功率元件(例如，漏极)的背侧接触需要扩展处理来消除半导体衬底的串联电阻，因而显着增加最终半导体功率产品的成本。
[0003]为在半导体功率装置上更佳地分配电流，凸块接合通常从已受让于申请人的美国专利公开案US2012/0126406获知。此技术允许减少制作半导体功率装置的处理步骤，且因而减小其制作成本。
【发明内容】
[0004]需要进一步减小半导体功率装置的制作成本且改进其性能。
[0005]根据一实施例，一种半导体功率芯片可包括:半导体裸片，其具有制造于其衬底上的功率装置，其中所述功率装置包括布置在所述半导体裸片的顶部上的至少一个第一接触元件、多个第二接触元件及多个第三接触元件；及绝缘层，其安置在所述半导体裸片的顶部上且经图案化以提供接达所述多个第二及第三接触元件以及所述至少一个第一接触元件的开口。
[0006]根据又一实施例，所述第一接触元件为栅极接触元件，所述第二接触元件为源极接触元件，且所述第三接触元件为漏极接触元件。根据又一实施例，所述开口可具有圆或椭圆形状。根据又一实施例，每一接触元件可具有细长条带的形式且可由铜制成。根据又一实施例，所述绝缘层可具有I密耳到2密耳的厚度。根据又一实施例，第一、第二及第三接触元件可由铜制成且其中焊料安置于每一开口内。
[0007]根据另一实施例，一种半导体功率装置可包括如上所述的半导体功率芯片且进一步包括:连接材料，其安置于每一开口内；及引线框架，其包括放置于所述裸片的顶部上且经由所述连接材料与所述栅极、源极及漏极的多个接触元件连接的栅极、源极及漏极引线指状件。
[0008]根据所述半导体功率装置的又一实施例，每一引线指状件具有细长条带的形式。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述引线框架可进一步包括分别互连所述漏极与源极引线指状件的左及右连接元件。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述漏极及源极引线指状件可经交替布置以形成叉指结构。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述引线框架可经定大小以与所述多个接触元件匹配。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述引线框架可实质上大于所述半导体功率芯片的裸片。根据所述半导体功率装置的又一实施例，第一、第二及第三接触元件可由铜制成且其中所述连接材料为焊料。
[0009]根据又一实施例，一种半导体功率装置可包括至少一第一及第二半导体功率芯片，每一半导体功率芯片是如上所述形成，且所述半导体功率装置可进一步包括:连接材料，其安置于每一开口内；及引线框架，其具有第一及第二区，每一第一及第二区包括放置在所述半导体功率芯片的顶部上且经由所述连接材料分别与所述第一及第二半导体芯片的所述栅极、源极及漏极的多个接触元件连接的栅极、源极及漏极引线指状件。
[0010]根据所述半导体功率装置的又一实施例，每一引线指状件可具有细长条带的形式。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述引线框架可进一步包括所述第一及第二功率半导体芯片中的每一者的分别互连所述漏极与源极引线指状件的左及右连接元件。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述漏极及源极引线指状件可经交替布置以形成叉指结构。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述引线框架还可使所述第一半导体芯片的源极与所述第二半导体芯片的漏极或所述第一及第二半导体芯片的源极连接在一起。根据所述半导体功率装置的又一实施例，第一、第二及第三接触元件可由铜制成且其中所述连接材料为焊料。
[0011]根据又一实施例，一种半导体装置可包括如上所述的半导体功率芯片且进一步包括:另一芯片；连接材料，其安置于所述半导体功率芯片的每一开口内；及引线框架，其具有:第一区，所述第一区包括放置在所述半导体功率芯片的顶部上且经由所述连接材料与所述半导体功率芯片的所述栅极、源极及漏极中的每一者的多个连接元件连接的栅极、源极及漏极引线指状件；及第二区，其经配置用于线接合所述另一芯片。
[0012]根据所述半导体功率装置的又一实施例，每一引线指状件可具有细长条带的形式。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述引线框架可进一步包括分别互连所述漏极与源极引线指状件的左及右连接元件。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述漏极及源极引线指状件可经交替布置以形成叉指结构。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述另一芯片可为可操作以控制所述半导体功率芯片的微控制器芯片。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述另一芯片可为可操作以控制所述半导体功率芯片的脉冲宽度调制芯片。
[0013]根据又一实施例，一种半导体装置可包括至少一第一及第二半导体功率芯片，每一半导体功率芯片是如上所述形成，且所述半导体装置进一步包括:第三芯片；连接材料，其分别安置于所述第一及第二半导体功率芯片的每一开口内；及引线框架，其具有:第一及第二区，每一第一及第二区包括适于经由所述连接材料分别与所述第一及第二半导体芯片的所述栅极、源极及漏极的接触元件连接的栅极、源极及漏极引线指状件；及第三区，其经配置用于线接合所述另一芯片。
[0014]根据所述半导体功率装置的又一实施例，用于所述第一及第二半导体功率芯片的每一引线指状件可具有细长条带的形式，其中所述引线框架进一步包括用于所述第一及第二半导体功率芯片中的每一者的分别互连所述漏极与源极引线指状件的左及右连接元件，且其中所述漏极及源极引线指状件为经交替布置以形成叉指结构。根据所述半导体功率装置的又一实施例，所述第三芯片可为可操作以控制所述半导体功率芯片的微控制器芯片或可操作以控制所述半导体功率芯片的脉冲宽度调制芯片。
[0015]根据又一实施例，一种半导体封装可包括如上所述的第一及第二半导体功率芯片，且所述半导体封装进一步包括:连接材料，其安置在所述第一及第二半导体芯片的每一开口内；及引线框架，其包括放置在裸片的顶部上的第一及第二栅极、共用源极以及第一及第二漏极引线指状件，其中所述第一栅极引线指状件与所述第一半导体芯片的栅极接触元件连接，所述第一漏极引线指状件与所述第一半导体芯片的多个漏极接触元件连接，所述第二栅极引线指状件与所述第二半导体芯片的所述栅极接触元件连接，所述第二漏极引线指状件与所述第二半导体芯片的所述多个漏极接触元件连接，且所述共用源极引线指状件与所述第一及第二半导体芯片的多个源极接触元件连接。
【附图说明】
[0016]通过参考结合附图作出的以下说明可更全面地理解本发明，在附图中:
[0017]图1A图解说明根据本发明的特定实例性实施例的半导体功率装置的示意性平面图及引线框架的平面图；
[0018]图1B图解说明根据另一实施例的半导体功率装置的示意性平面图；
[0019]图2A到2D进一步图解说明根据进一步实例性实施例的半导体功率装置的示意性平面图；
[0020]图3A展示半导体裸片中的晶体管的可能的实施例；
[0021]图3B展示沿着图1A或图1B中的线3B-3B的横截面图；
[0022]图4A到4C展示根据各种实施例的具有已安装半导体芯片的各个引线框架结构的俯视图；
[0023]图5展示根据各种实施例的在引线框架上的已安装功率半导体的横截面图；及
[0024]图6到8展示安装在引线框架上的单个及多个芯片的各种实例。
[0025]尽管本发明易于作出各种修改及替代形式，但在图式中展示并在本文中详细阐述其特定实例性实施例。然而应理解，本文对特定实例性实施例的说明并非意欲将本发明限定于本文所揭示的特定形式