一种具有万用型封装金属片的电晶体封装件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体封装领域，尤其涉及一种具有万用型封装金属片的电晶体封装件。
【背景技术】
[0002]半导体封装工艺中，用导线将半导体芯片上的电极与外部引脚焊接起来，即完成芯片与封装外引脚间的电路通路。电晶体这类半导体，具有三个极:漏极(drain)、源极(source)、栅极(gate)。它们与封装外引脚都是通过金属导线连接的。金属导线连接方式共有三种:1是丝线键合，即wire bond，所用的多为Au、Cu、A1线；2是金属锻带，如A1带；3是金属片焊接，即Clip bond，如采用Cu片焊接等。栅极(gate)是采用丝线焊接的，漏极(drain)、源极(source)可以采用上述三种连接方式。现有半导体封装工艺中普遍采用丝线焊接，这种方法因性能稳定、效率高而被广泛应用，但缺点是不能适用大电流大功率的封装；应用最少的是采用金属片clip进行焊接，因为在现有技术中每种封装金属片只能适用于一种芯片，即每个芯片的设计不同，所适用的封装金属片形状也会不同，制备封装金属片的模具也不同，这样，每一种芯片设计就需要设计一套模具，无形中增大了芯片封装的成本，因而封装金属片(Clip bond)焊接在实际应用中很少。所以，如何解决现有Clip应用的局限性是一个待解决的就是问题。
[0003]中国专利200710128216.6公开了一种具铜线的半导体封装件及其打线方法，通过植设于承载件焊结点上的凸块，改善铜线于承载件焊结点上的焊着性，解决了缝点脱落的问题，但该技术方案不能适用于大功率芯片的封装。中国专利201320112889.3公开了一种半导体器件封装金属片连体件，包括散热片原始件、顶部连接片、中部连接片与底部连接片，该现有技术可以提高走位精度，散热效果好，但制作成本高，也没能解决封装金属片应用局限性的问题。
[0004]上述现有技术虽然都涉及半导体封装件及打线工艺，但未解决现有技术中封装金属片应用局限性的问题。
【发明内容】
[0005]为克服现有封装技术中存在的封装金属片金属片不能广泛适用的问题，本实用新型提供了一种具有万用型封装金属片的电晶体封装件。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种具有万用型封装金属片的电晶体封装件，其特征在于:所述电晶体封装件从下至上包括集成电路层、硅层、铝层、万用型封装金属片，所述集成电路层与所述硅层之间通过焊料层连接；所述铝层与所述硅层邻接；所述万用型封装金属片与所述铝层之间通过焊料层连接；所述万用型封装金属片一端与芯片漏极、源极的焊盘焊接，另一端与封装外引脚焊盘焊接；所述万用型封装金属片覆盖电晶体的漏极、源极、栅极。
[0007]所述栅极与封装外引脚采用丝线键合的方式连接，所述万用型封装金属片不与栅极的封装外引脚焊接。
[0008]所述万用型封装金属片不覆盖栅极的封装外引脚。
[0009]进一步，作为本实用新型一种可选的实施方式，所述万用型封装金属片与封装外引脚焊盘连接的一端弯曲，所述弯曲为弧度或者折角，所述弧度大于η/2，所述折角大于90度。
[0010]作为本实用新型一种可选的实施方式，所述万用型封装金属片为一铜片，封装外的一端与支脚焊接起来，所述支脚再与封装外引脚焊接。
[0011]进一步，与所述万用型封装金属片焊接的支脚为“Z”型。
[0012]进一步，所述栅极与封装外引脚丝线键合的方式为反向打线，即封装外引脚的焊盘作为第一焊点开始打线，线弧至栅极而止，栅极作为第二焊点。
[0013]进一步，所述线弧的最尚点到芯片上焊盘的垂直尚度小于60 μ m ;所述线弧最尚点到万用型封装金属片底部的距离大于30 μm。
[0014]进一步，所述万用型封装金属片的底部与栅极对应的投影区域涂覆有高介电材料层，所述高介电材料层的介电常数大于3.0。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的万用型封装金属片可满足大电流、大功率芯片封装的要求，可用于任何形状的芯片设计，工艺简单，成本低。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的万用型封装金属片封装结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的万用型封装金属片封装件结构的剖面图；
[0018]图3是本实用新型的万用型封装金属片的弧度支脚结构示意图；
[0019]图4是本实用新型的万用型封装金属片的折角支脚结构示意图；
[0020]图5是本实用新型的“Z”型支脚的万用型封装金属片封装件结构剖面图；
[0021]图1中标记说明:万用型封装金属片1-1，万用型封装金属片的焊接引脚1-2，丝线键接引脚1-3 ；
[0022]图2中标记说明:万用型封装金属片2-1，丝线键接引脚2-3，栅极2-4，丝线
2-5，高介电材料层2-6，集成电路层(DiePad)2_7，硅层(Si)2_8，铝层(Al)2_9，焊料层(solder)2-10 ；
[0023]图5中标记说明:万用型封装金属片3-1，丝线键接引脚3-3，栅极3-4，丝线
3-5，高介电材料层3-6，集成电路层(DiePad)3_7，硅层(Si)3_8，铝层(Al)3_9，焊料层(solder)3-10。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，万用型封装金属片2-1 —端与芯片漏极(drain)、源极(source)的焊盘焊接，另一端与封装外引脚1-2焊接；万用型封装金属片2-1可以覆盖芯片的整个封装区域，也可以部分覆盖芯片的部分封装区域，但覆盖半导体的漏极(drain)、源极(source)、栅极(gate)。万用型封装金属片1-1不覆盖栅极(gate)的封装外引脚1-3。(漏极、源极为芯片上除去栅极的部分，各个芯片设计不同，漏极、源极区域也有所不同)。
[0027]图2所示，一种具有万用型封装金属片的电晶体封装件的剖视图，从下至上包括集成电路层2-7、硅层2-8、铝层2-9、万用型封装金属片2-1，集成电路层2_7与硅层2_8之间通过焊料层2-10连接；铝层2-9与硅层2-8邻接；万用型封装金属片2-1与铝层2_9之间通过焊料层连接。万用型封装金属片2-1 —端与芯片漏极、源极的焊盘焊接，另一端与封装外引脚焊盘焊接，万用型封装金属片2-1覆盖电晶体的漏极、源极、栅极。
[0028]如图2所示，万用型封装金属片2-1为铜片、铝片、铜合金片、铝合金片、铜铝合金片中的一种；栅极(gate) 2-4与封装外引脚采用丝线键合的方式连接，但万用型封装金属片不与栅极(gate) 2-4的引脚焊接。
[0029]如图