专利名称：半导体封装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体封装。
背景技术：
由于全世界能源的使用量增长，为了能源的有效利用和环境的保护，家用或工业用的功率转换设备(如逆变器)正在被越来越多地使用。如文档I公开的，连同逆变器的使用的增长已经受到关注的智能功率模块(IPM)是逆变器中执行直流整流和交流转换的重要部件，并且智能功率模块可被应用于如冰箱、洗衣机、空调等的家用电器，如工业电机的工业电器，以及如混合动力电动汽车(HEV)等的下一代电器中。一般来说，在功率转换过程中产生大量的热。如果所产生的热没有被有效地去除，那么包括模块的整个系统的整体性能可能被降低，并且这些模块可能被损坏。另外，由于组成部件的多功能和小型化在IPM中近来也是必要的因素，所以在结构上对于多功能和紧凑的改进和由于这些产生的热的有效发散也是重要的因素。文档IJP 1993-226575 A 1993.9.
发明内容
本发明致力于提供一种半导体封装，该半导体封装能够满足封装组件之间的隔离距离条件并且减小模块的尺寸。根据本发明的一个优选实施方式，提供了一种半导体封装，该半导体封装包括:衬底，该衬底具有第一表面和第二表面；至少一个半导体器件，该至少一个半导体器件在所述衬底的所述第一表面上形成；第一引线框架，该第一引线框架在所述衬底的所述第一表面的两侧分别形成；以及第二引线框架，该第二引线框架在所述衬底的所述第二表面的两侧分别形成，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以隔离距离基数彼此隔开。第一引线框架和第二引线框架可以分别被布置成一排多个引线框架。第一引线框架排和第二引线框架排可以基于衬底的长度方向分别被彼此平行地形成，以及第一引线框架和第二引线框架可以被彼此交替地形成。第一引线框架和第二引线框架可以以预定的爬电距离基数彼此隔开。第一引线框架和第二引线框架可以以预定的间隙距离基数彼此隔开。半导体封装还可以包括通道，该通道穿过衬底的第一表面到衬底的第二表面。
半导体封装还可以包括散热板，该散热板在衬底的第二表面上形成，该散热板以预定的隔离距离与第二引线框架隔开。
半导体器件可以是功率装置或控制装置。在半导体器件包括功率装置的情况下，衬底可以是陶瓷衬底或阳极氧化金属衬。在半导体装置包括控制装置的情况下，衬底可以是印刷电路板。半导体封装还可以包括成型部件，该成型部件用来覆盖包括半导体器件的衬底的上部，和衬底的两个侧表面。根据本发明的一个优选实施方式，提供了一种半导体封装，该半导体封装包括:衬底，该衬底具有第一表面和第二表面；至少一个半导体器件，该至少一个半导体器件在所述衬底的所述第一表面上形成；第一引线框架，该第一引线框架在所述衬底的所述第一表面的两侧分别形成；第二引线框架，该第二引线框架在所述衬底的所述第二表面的两侧分别形成；以及散热板，该散热板在所述衬底的所述第二表面上形成，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以隔离距离基数彼此隔开。散热板可以以预定的隔离距离与第二引线框架隔开。第一引线框架和第二引线框架可以分别被布置成一排多个引线框架。第一引线框架排和第二引线框架排可以基于衬底的长度方向分别被彼此平行地形成，以及第一引线框架和第二引线框架可以被彼此交替地形成。第一引线框架和第二引线框架可以以预定的爬电距离基数彼此隔开。第一引线框架和第二引线框架可以以预定的间隙距离基数彼此隔开。半导体封装还可以包括通道，该通道穿过衬底的第一表面到衬底的第二表面。
图1为示出了根据本发明优选实施方式的半导体封装的结构的横截面图；图2为具体示出了根据本发明优选实施方式的引线框架的结构的视图；图3和图4为示出了根据本发明优选实施方式的引线框架的形成方法的视图；以及图5为示出了根据本发明优选实施方式的其中在半导体封装上形成了散热板的结构的视图。
具体实施例方式通过下面参考附图对优选实施方式的描述，本发明的各种目的、优点和特征将会变得显而易见。本说明书及权利要求书中所使用的术语和词语不应被解释为局限于一般含义或字典定义，而是应基于发明人能够适当地定义术语的概念来最合适地描述他/她知晓的实施本发明的最好方法的规则被解释为具有与本发明技术范围相关的含义或概念。通过下列结合附图的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会更清楚地得到理解。在说明书中，对全部附图的部件添加了附图标记，需要注意的是，相同的附图标记表示相同的部件，即使各部件显示于不同的附图中。另外，由于考虑到本发明相关的现有技术的详细描述可能会使本发明的主旨模糊，所以对该部分的详细描述在此省略。在说明书中使用的术语，“第一”，“第二”等，能够被用来描述各种部件，但是这些部件不局限于被解释为说明书中使用的术语。下文中，将参考附图对本发明的优选实施方式进行详细描述。半导体封装图1为示出了根据本发明优选实施方式的半导体封装的结构的横截面图；图2为具体示出了根据本发明优选实施方式的引线框架的结构的视图；图3和图4为示出了根据本发明优选实施方式的引线框架的形成方法的视图；以及图5为示出了根据本发明优选实施方式的其中在半导体封装上形成了散热板的结构的视图。如图1所示，半导体封装100可以包括衬底110，该衬底110具有第一表面和第二表面，在衬底110的第一表面上形成的半导体器件121和半导体器件122,在衬底110的第一表面的两侧分别形成的第一引线框架130，以及在衬底110的第二表面的两侧分别形成的第二引线框架140。这里，半导体器件121和半导体器件122可以包括功率装置或控制装置。例如，功率装置可以包括产生大热量的装置，如绝缘栅双极晶体管(IGBT)，二极管等，而控制装置可以包括产生小热量的装置，如集成电路(1C)。同时，如果半导体器件121和半导体器件122是功率装置，考虑到散热特性，衬底110可以是陶瓷衬底或阳极氧化金属衬底(anodized metal substrate, AMS),但并不限于此。即使半导体半导体器件121和半导体半导体器件122既包括功率装置又包括控制装置，考虑到散热特性，陶瓷衬底或阳极氧化金属衬底可以被使用。另一方面，如果半导体半导体器件121和半导体半导体器件122是控制装置，因为衬底110产生比功率装置小的热量，所以印刷电路板可以被使用，但并不限于此。第一引线框架130和第二引线框架140可以根据隔离距离基数彼此隔开。更具体地，如图3所示，第一引线框架130和第二引线框架140可以被形成使得它们以预定的间隙距离基数A彼此隔开。此外，如图4所示，第一引线框架130和第二引线框架140可以被形成使得它们以预定的爬电距离基数B彼此隔开。如图2所示，第一引线框架130和第二引线框架140可以分别被布置成一排多个引线框架。这里，如图2所示，第一引线框架130排和第二引线框架140排每个基于衬底110的长度方向分别被彼此平行地形成。第一引线框架130和第二引线框架140可以被彼此交替地形成。也就是说，如图2所示，第一引线框架130和第二引线框架140不是彼此相对地形成，而是基于衬底110的厚度方向彼此交替地形成。原因在于隔离距离被保持以防止在半导体封装的高压驱动期间第一引线框架130和第二引线框架140之间发生短路。同样，如图2所示，第二引线框架140还可以比第一引线框架130从衬底110的侧表面伸出的更远。第一引线框架130和第二引线框架140之间的隔离距离被考虑。半导体封装100还可以包括通道(via) 111，该通道111穿过衬底110的第一表面到衬底110的第二表面。
这里，通道111可以执行电功能，并且还可以起到将从半导体器件121和半导体器件122产生的热快速传递到衬底110的下部的作用。此外，对于半导体器件和衬底间的电功能，半导体封装100还可以包括导线123。此外，如图5所示，半导体封装100还可以包括散热板160，该散热板160在衬底110的第二表面上形成。这里，散热板160可以通过预定的隔离距离与第二引线框架140隔开。更具体地，如图5所示，散热板160可被分成第一板161和第二板163。第一板161可以与衬底110的第二表面相接触。这里，第一板161可以在衬底110的第二表面的中央部分形成使得第一板161与第二引线框架140形成的区域隔开，以保持与第二引线框架140的隔离距离。这里，考虑到包括第二引线框架140的半导体封装和第二板163之间的隔离距离基数，第一板161的厚度基于衬底110的厚度方向被确定。换句话说，原因在于第二板163能够通过隔离距离与第二引线框架140隔开。散热板160由具有良好的导热系数的金属制成。因此，在如功率装置的装置在高电压下被操作的情况下，半导体封装(包括使用功率装置的半导体封装)的引线框架和散热板之间可能发生电短路。在本发明的优选实施方式中，为了防止第二引线框架140和散热板160之间的电短路，在设计半导体封装和散热板时，考虑到如工作电压、冲击电压等电压的使用，如爬电距离、间隙距离等的隔离距离被确定。这里，由于功率装置的工作电压增加，需要更大的爬电距离和更大的间隙距离。同时，半导体封装100还可以包括成型部件(molding member) 150,该成型部件150用来覆盖包括半导体器件121和半导体器件122的衬底110的上部，以及衬底110的两个侧表面。在半导体封装使用功率装置或控制装置的情况下，由于引线框架间的隔离距离(例如，爬电距离和间隙距离)的限制条件，很难减小模块的尺寸。在本优选实施方式中，由于引线框架形成在衬底的第一表面和第二表面上，上面引用的隔离距离条件能够被满足而且模块的尺寸能够被减小。根据本发明的半导体封装，引线框架被形成在衬底的上表面和下表面上并且因此引线框架间的隔离距离条件能够被满足而且模块的尺寸能够被减小，从而提高了应用产品的竞争力并且给予了有竞争力的生产成本。另外，由于引线框架形成在根据本发明的半导体封装中的衬底的上表面和下表面上，引线框架的排列空间能够被扩大，并且因此电路设计自由度能够被提高。尽管已出于说明的目的公开了本发明的优选实施方式，但是它们仅用于具体解释本发明，因此根据本发明的半导体封装并不局限于此，本领域技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求中所公开的本发明范围及精神的情况下，各种修改、增加以及替换均是可能的。因此，任何和所有的修改、变形以及等同替换都应当认为是落入本发明的范围内，并且本发明的具体范围将由所附权利要求公开。
权利要求
1.一种半导体封装，该半导体封装包括: 衬底，该衬底具有第一表面和第二表面； 至少一个半导体器件，该至少一个半导体器件在所述衬底的所述第一表面上形成； 第一引线框架，所述第一引线框架在所述衬底的所述第一表面的两侧分别形成；以及 第二引线框架，所述第二引线框架在所述衬底的所述第二表面的两侧分别形成， 其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以隔离距离基数彼此隔开。
2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架分别被布置成一排多个引线框架。
3.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，第一引线框架排和第二引线框架排基于所述衬底的长度方向分别被彼此平行地形成，并且所述第一引线框架和所述第二引线框架被彼此交替地形成。
4.根据权利I所述的半导体封装，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以预定的爬电距离基数彼此隔开。
5.根据权利I所述的半导体封装，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以预定的间隙距离基数彼此隔开。
6.根据权利I所述的半导体 封装，该半导体封装还包括通道，该通道穿过所述衬底的所述第一表面到所述衬底的所述第二表面。
7.根据权利I所述的半导体封装，该半导体封装还包括散热板，该散热板在所述衬底的所述第二表面上形成，该散热板以预定的隔离距离与所述第二引线框架隔开。
8.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体器件是功率装置或者控制装置。
9.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，在所述半导体器件包括所述功率装置的情况下，所述衬底是陶瓷衬底或阳极氧化金属衬底。
10.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，在所述半导体器件包括所述控制装置的情况下，所述衬底是印刷电路板。
11.根据权利要求1所述的半导体封装，该半导体封装还包括成型部件，该成型部件覆盖包括所述半导体器件的所述衬底的上部以及所述衬底的两个侧表面。
12.一种半导体封装，该半导体封装包括: 衬底，所述衬底具有第一表面和第二表面； 至少一个半导体器件，该至少一个半导体器件在所述衬底的所述第一表面上形成； 第一引线框架，所述第一引线框架在所述衬底的所述第一表面的两侧分别形成； 第二引线框架，所述第二引线框架在所述衬底的所述第二表面的两侧分别形成；以及 散热板，该散热板在所述衬底的所述第二表面上形成， 其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以隔离距离基数彼此隔开。
13.根据权利要求12所述的半导体封装，其中，所述散热板以预定的隔离距离与所述第二引线框架隔开。
14.根据权利要求12所述的半导体封装，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架分别被布置成一排多个引线框架。
15.根据权利要求14所述的半导体封装，其中，第一引线框架排和第二引线框架排基于所述衬底的长度方向分别被彼此平行地形成，并且所述第一引线框架和所述第二引线框架被彼此交替地形成。
16.根据权利要求12所述的半导体封装，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以预定的爬电距离基数彼此隔开。
17.根据权利要求12所述的半导体封装，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以预定的间隙距离基数彼此隔开。
18.根据权利要求12所述的半导体封装，该半导体封装还包括通道，该通道穿过所述衬底的所述第一表面到所述 衬底的所述第二表面。
全文摘要
这里公开了一种半导体封装，该半导体封装包括衬底，该衬底具有第一表面和第二表面；至少一个半导体器件，该半导体器件在所述衬底的所述第一表面上形成；第一引线框架，该第一引线框架在所述衬底的所述第一表面的两侧分别形成；以及第二引线框架，该第二引线框架在所述衬底的所述第二表面的两侧分别形成，其中，所述第一引线框架和所述第二引线框架以隔离距离基数彼此隔开。
文档编号H01L23/495GK103094237SQ20111045562
公开日2013年5月8日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年10月28日
发明者林昶贤, 许畅宰, 李荣基, 朴成根 申请人:三星电机株式会社