本描述内容涉及用于电子装置组合件的封装电路和相关联制造方法,所述电子装置组合件包含包含在此类组合件中的半导体裸片之间的电隔离(例如,电容隔离)。
背景技术:
汽车和工业应用或电气系统中例如控制、反馈和状态信息等数据的传送可包含在不同功率域之间传送数据,其中此类电源域可具有那些电源域中使用的电压的相当大的差(例如,在一些实施方案中,数万伏)。举例来说,第一功率域中的第一数据通信电路可将数据传送到第二功率域中的第二数据通信电路。在此类应用中,为了防止(阻止等)例如归因于接地电位差的电流和/或来自交流电(ac)源的电流等杂散电流在第一数据通信电路和第二数据通信电路之间(例如,不同功率域之间)通过,第一数据通信电路和第二数据通信电路可电(例如,电容)隔离。
技术实现要素:
在一般方面中,一种电子装置组合件可包含具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的电介质衬底。所述电介质衬底可包含:限定在其上的第一单向隔离信道,所述第一单向隔离信道具有输入端子和输出端子;以及限定在其上的第二单向隔离信道,所述第二单向隔离信道具有输入端子和输出端子。所述组合件可进一步包含具有第一引线框部分和第二引线框部分的引线框。第一引线框部分可包含第一多个信号引线。电介质衬底的第一表面的第一隅角可与所述第一多个信号引线的第一信号引线耦合。电介质衬底的第一表面的第二隅角可与所述第一多个信号引线的第二信号引线耦合。第二引线框部分可包含第二多个信号引线。电介质衬底的第一表面的第三隅角可与所述第二多个信号引线的第一信号引线耦合。电介质衬底的第一表面的第四隅角可与所述第二多个信号引线的第二信号引线耦合。所述组合件可进一步包含第一半导体裸片,所述第一半导体裸片使用相应线接合与所述第一多个信号引线的至少一个信号引线、第一单向隔离信道的输入端子和第二单向隔离信道的输出端子电耦合。所述组合件可再进一步包含第二半导体裸片,所述第二半导体裸片使用相应线接合与所述第二多个信号引线的至少一个信号引线、第一单向隔离信道的输出端子和第二单向隔离信道的输入端子电耦合。
附图说明
图1和2是示意性地说明数据通信装置组合件的框图。
图3、4和5是电子装置组合件的平面图图式。
图6a、6b和6c是说明电子装置组合件的图式。
图7a、7b和7c是说明另一电子装置组合件的图式。
图8a、8b和8c是说明另一电子装置组合件的图式。
图9a、9b和9c是说明另一电子装置组合件的图式。
图10a、10b和10c是说明另一电子装置组合件的图式。
图11是说明另一电子装置组合件的图式。
图12是图10的电子装置组合件的分解视图。
图13是说明引线框条带和条带的单一引线框的图式。
图14、15、16和17是说明用于生产电子装置组合件的制造过程流程的图式。
具体实施方式
本公开针对电子装置组合件(组合件)和用于产生此类组合件的方法。本文描述的实例组合件可用于实施电子装置,所述电子装置使用单向电隔离信道(例如,每双向信道两个单向差分隔离信道)双向传送数据(例如,针对多个数据信道)。举例来说,本文中所描述的组合件可用于例如在包含功率转换、门驱动器、电机控制等的工业和或汽车应用中在不同功率域之间传送数据的装置。举例来说,数据可使用第一单向隔离信道从第一电路(例如,比如第一功率域中的第一集成电路(ic))向第二电路(例如,第二功率域中的第二集成电路(ic))传送,而从第二电路到第一电路的数据可使用第二单向隔离信道传送。
在本文中所描述的方法中,数据通信电路(和相关联功率域)之间的电隔离可使用共同电介质衬底(衬底)上限定的多个电容器实现,所述共同电介质衬底(衬底)例如印刷电路衬底(例如,陶瓷、fr4等)。举例来说,在一些实施方案中,电容器可针对两个单向差分隔离信道中的每一个限定在衬底上(例如,总共四个电容器,包含一个用于正差分信号中的每一个,且一个用于负差分信号中的每一个)。在一些实施方案中,可包含额外电路(集成电路)和隔离信道。使用本文中所描述的方法,可归因于用于实施隔离电容器的衬底的厚度而实现高绝缘穿透距离。可使用印刷电路迹线和通孔(穿过衬底)来形成此类隔离信道,以形成和互连电容器电极。
图1是说明电子装置组合件(组合件)100的框图。如图1中所示,组合件100包含衬底110、初级电路130和次级电路140。衬底110可以是印刷电路衬底,例如陶瓷衬底、fr4衬底,或具有介电(电绝缘)性质的任何适当衬底材料。电路130和次级电路140可实施于相应集成电路(ic)上。初级电路130(例如,第一ic)和次级140(例如,第二ic),如图1中所示,可安置于衬底110上(与之耦合、与之物理耦合等)。此外,初级电路130和次级电路140可使用包含在衬底110上的线接合、电路迹线和/或导电通孔与包含在衬底110上的电容器对电耦合。在一些实施方案中,可使用相应ic和衬底110之间的其它电连接,例如焊料连接。
如图1中所示,两个单向隔离信道的电容器对可限定(形成、实施等)在衬底110上。举例来说,在装置100中,第一电容器对可包含电容器112和114,且第二电容器对可包含电容器116和118。电容器112-118可使用安置于衬底110的相对侧上的相应电容器电极(例如,印刷电路迹线)来形成。在装置100中,第一单向隔离信道可包含第一电容器对(包含电容器112和114),而第二单向隔离信道可包含第二电容器对(包含电容器116和118)。第一和第二单向隔离信道可用于(例如,两个不同功率域之间的)双向数据通信。
如图1中所示,在此实例中,初级电路130包含发射器(tx)132和接收器(rx)134,而次级电路包含tx142和rx144。在装置100中,电容器112和114可提供初级电路130的tx132和次级电路140的rx144之间的差分串联耦合。电容器116和118可提供次级数据电路140的tx142和初级电路130的rx134之间的差分串联耦合。
在装置100中,tx132、电容器112和114以及rx144可被提及为包含在第一(单向)隔离信道中,而tx142、电容器116和118以及rx134可被提及为在第二(单向)隔离信道中。在一些实施方案(例如装置100)中,数据可分别在第一隔离信道中和第二隔离信道中以类似或相同的方式传送。用于初级电路130和次级电路140之间的数据通信的特定方法将取决于特定实施方案。
图2是说明另一电子装置组合件(组合件)200的框图。如图2所示,组合件200包含衬底210、初级电路230和次级电路240。如同衬底110,衬底210可以是印刷电路衬底,例如陶瓷衬底、fr4衬底,或具有介电(电绝缘)性质的任何适当衬底材料。
类似于数据通信装置100,初级电路230和次级240可实施于相应集成电路(ic)上。与装置100的电路130和140相比,初级电路230(例如,第一ic)和次级电路240(例如,第二ic),如图2所示,不安置于衬底110上(与之耦合、与之物理耦合等)。在例如本文中所描述的一些实施方案中,装置200的电路(ic)230和240可安置于引线框上。此外,初级电路230和次级电路240可使用包含在衬底110上的线接合、电路迹线和/或导电通孔与包含在衬底230中的电容器对电耦合。
如图2所示,用于装置200的两个单向隔离信道的电容器对可限定(形成、实施等)在衬底210上。在装置200中,第一电容器对可包含电容器212和214,且第二电容器对可包含电容器216和218。电容器212-218可使用安置于衬底210的相对侧上的相应电容器电极来形成,所述相应电容器电极与形成于衬底210上的通孔和/或电路迹线互连。在装置200中,第一单向隔离信道可包含包含电容器212和214的第一电容器对,而第二单向隔离信道可包含包含电容器216和218的第二电容器对。装置200的第一和第二单向隔离信道可用于(例如,两个不同功率域之间的)双向数据通信。
如图2所示,初级电路230包含tx232和rx234,而次级电路包含tx242和rx244。在装置200中,电容器212和214可提供初级电路230的tx232和次级电路240的rx244之间的差分串联耦合。同样在装置200中,电容器216和218可提供次级电路240的tx242和初级电路230的rx234之间的差分串联耦合。在装置200中,tx232、电容器212和214以及rx244可被提及为包含在第一(单向)隔离信道中,而tx242、电容器216和218以及rx234可被提及为在第二(单向)隔离信道中。与如上文相对于装置100所描述类似,在装置200中,数据可分别在第一隔离信道中(从tx232到rx244)以及在第二隔离信道中(从tx242到rx234)传送(单向传送)以实施双向数据通信。
图3、4和5分别是电子装置组合件(组合件)300、400和500的平面图图式。图6a-6c、7a-7c、8a-8c、9a-9c、10a-10c和11分别是电子装置组合件600、700、800、900、1000和1100的图式说明。在一些实施方案中,组合件300、600和700可用于实施图1的组合件100。在一些实施方案中,组合件400和500、800、900、1000和1100可用于实施图2的组合件200。在图3-11中,出于说明的目的,使用影线(例如,x射线)视图示出组合件,使得示出将穿过实际装置中的模制化合物不可见的组合件的内部特征。
在图3和4中,组合件300和400的平面视图示出为组合件的底侧(死虫,引线朝上)视图,而图5中的组合件500的平面图示出为组合件的顶侧(活虫,引线朝下)视图。图3中的组合件300与图6a-6c的组合件600对应,图4中的组合件400与图8a-8c的组合件800对应,且图5的组合件500与图9a-9c的组合件900对应。图3-11中的组合件借助于实例且出于说明的目的而示出。在一些实施方案中,一个组合件的特征可在另一组合件中实施(例如,作为现有特征的补充或替代而实施)。
如图3所示,组合件300可包含电介质衬底310、第一引线框部分320a、第二引线框部分320b、第一半导体裸片330、第二半导体裸片340、线接合350和模制化合物360。衬底310可具有第一表面(图3中朝上)和与第一表面相对的第二表面(图3中朝下)。如图3所示,衬底310可具有限定在其上的印刷电路特征312,其可包含铜迹线(例如,形成电容器电极和/或附接垫片,用于使衬底310与引线框部分320a和320b耦合)和穿过衬底310的通孔。印刷电路特征312可在衬底310上限定第一单向隔离信道输入端子和输出端子,例如上文相对于图1和2所论述。印刷电路特征312还可在衬底310上限定第二单向隔离信道输入端子和输出端子。
如图3所示,第一引线框部分320a可包含沿着组合件300的第一边缘321线性地布置的多个信号引线,而第二引线框部分320b包含沿着组合件300的第二边缘323线性地布置的第二多个信号引线。如图3所示,处于边缘321和323的端部处(例如,处于组合件300的隅角处)的信号引线322、324、326和328延伸到模制化合物360中,且例如在衬底310的第一表面的相应隅角处与衬底310的第一(朝上)表面耦合。同样如图3所示,除信号引线322、324、326和328外的引线框部分320a和320b的其它信号引线延伸到模制化合物360中,但从衬底310拉回(与之间隔、与之横向间隔、不与之物理接触等)。
如图3所示,第一半导体裸片330和第二半导体裸片340也安置于组合件300中的衬底310的第一表面上。线接合350使第一和第二半导体裸片与衬底310(例如,与隔离信道的输入和输出端子),以及与引线框部分320a和320b的信号引线电耦合。
如图4所示,组合件400可包含电介质衬底410、第一引线框部分420a、第二引线框部分420b、第一半导体裸片430、第二半导体裸片440、线接合450和模制化合物460。衬底410可具有第一表面(图4中朝上)和与第一表面相对的第二表面(图4中朝下)。如图4所示,衬底410可具有限定在其上的印刷电路特征412,所述印刷电路特征可包含铜迹线(例如,形成电容器电极和/或附接垫片,用于使衬底410与引线框部分420a和420b耦合)和穿过衬底410的通孔。印刷电路特征412可在衬底410上限定第一单向隔离信道输入端子和输出端子,例如上文相对于图1和2所论述。印刷电路特征412还可在衬底410上限定第二单向隔离信道输入端子和输出端子。
如图4所示,第一引线框部分420a可包含沿着组合件400的第一边缘421线性地布置的多个信号引线,而第二引线框部分420b包含沿着组合件400的第二边缘423线性地布置的第二多个信号引线。如图4所示,处于边缘421和423的端部处(例如,处于组合件400的隅角处)的信号引线422、424、426和428延伸到模制化合物460中,且例如在衬底410的第一表面的相应隅角处与衬底410的第一(朝上)表面耦合。同样如图4所示,除信号引线422、424、426和428外的引线框部分420a和420b的其它信号引线延伸到模制化合物460中,但从衬底410拉回(与之间隔、与之横向间隔、不与之物理接触等)。
如图4所示,第一半导体裸片430和第二半导体裸片440安置于信号引线422、424、426和428上(例如,在同与衬底410耦合的表面相对的表面上)。线接合450使第一和第二半导体裸片与衬底410(例如,与隔离信道的输入和输出端子),以及与引线框部分420a和420b的信号引线电耦合。
如图5所示,组合件500可包含电介质衬底510、第一引线框部分520a、第二引线框部分520b、第一半导体裸片530、第二半导体裸片540、线接合550和模制化合物560。衬底510可具有第一表面(图5中朝下)和与第一表面相对的第二表面(图5中朝上)。如图5所示,衬底510可具有限定在其上的印刷电路特征512,所述印刷电路特征可包含铜迹线(例如,形成电容器电极和/或附接垫片,用于使衬底510与引线框部分520a和520b耦合)和穿过衬底510的通孔。印刷电路特征512可在衬底510上限定第一单向隔离信道输入端子和输出端子,例如上文相对于图1和2所论述。印刷电路特征512还可在衬底510上限定第二单向隔离信道输入端子和输出端子。
如图5所示,第一引线框部分520a可包含沿着组合件500的第一边缘521线性地布置的多个信号引线,而第二引线框部分520b包含沿着组合件500的第二边缘523线性地布置的第二多个信号引线。如图5所示,处于边缘521和523的端部处(例如,处于组合件500的隅角处)的信号引线522、524、526和528延伸到模制化合物560中,且例如在衬底410的第一表面的相应隅角处与衬底510的第一(朝下)表面耦合。同样如图5所示,除信号引线522、524、526和528外的引线框部分520a和520b的其它信号引线延伸到模制化合物560中,但从衬底510拉回(与之间隔、与之横向间隔、不与之物理接触等)。
如图5所示,第一半导体裸片530和第二半导体裸片540安置于信号引线522、524、526和528上(例如,在与衬底510耦合的相同表面上)。线接合550使第一和第二半导体裸片与衬底510(例如,与隔离信道的输入和输出端子),以及与引线框部分520a和520b的信号引线电耦合。
如上文所指出,组合件300与图6a-6c的组合件600对应,组合件400与图8a-8c的组合件800对应,且图5的组合件500与图9a-9c的组合件900对应。此外,分别图7a-7c、10a-10c和11的组合件700、1000和1100是组合件300、400和500的变型。相应地,为了简洁起见,这些组合件中的每一个的细节未在下文的论述中详细地描述。
图6a、6b和6c是说明与图3的组合件300对应的电子装置组合件600的图式。图6a是顶侧(活虫)等距视图,图6b是底侧(死虫)等距视图,且图6c是组合件600的侧视图。组合件600包含衬底610(具有印刷电路特征612)、第一引线框部分620a、第二引线框部分620b、第一半导体裸片630、第二半导体裸片640、线接合650和模制化合物660。
如图6a-6c中所示,信号引线622、624、626和628延伸到模制化合物660中,且在衬底610的第一表面上与衬底610的相应隅角耦合。同样如图6a-6c所示,第一和第二半导体裸片630和640也安置于衬底610的第一表面上,例如分别在信号引线622和624之间以及信号引线626和628之间。
图7a、7b和7c是说明可以是组合件600的变型的电子装置组合件700的图式。图7a是顶侧(活虫)等距视图,图7b是底侧(死虫)等距视图,且图7c是组合件700的侧视图。组合件700包含衬底710(具有印刷电路特征712)、第一引线框部分720a、第二引线框部分720b、第一半导体裸片730、第二半导体裸片740、线接合750和模制化合物760。
在图7a-7c中,信号引线722和726经示出用于图7a-7c的视图之间的定向参考。同样如图图7a-7c所示,相比于组合件600,第一和第二半导体裸片730和740安置于与衬底710的第一表面(例如,与第一引线框部分720a和第二引线框部分720b的信号引线耦合的表面)相对的衬底710的第二表面上。同样与组合件600相比,组合件700的衬底710与在第一和第二引线框部分720a和720b的线性布置的信号引线中居中定位的信号引线(而非端部(隅角)信号引线)耦合。在一些实施方案中,引线框部分620a和620b可实施在组合件700中,例如代替引线框部分720a和720b。
图8a、8b和8c是说明与组合件400对应的电子装置组合件800的图式。图8a是顶侧(活虫)等距视图,图8b是底侧(死虫)等距视图,且图8c是组合件800的侧视图。组合件800包含衬底810(具有印刷电路特征812)、第一引线框部分820a、第二引线框部分820b、第一半导体裸片830、第二半导体裸片840、线接合850和模制化合物860。
如图8a-8c所示,信号引线822、824、826和828延伸到模制化合物860中,且在衬底810的第一表面上与衬底810的相应隅角耦合。同样如图8a-8c所示,第一半导体裸片830安置于信号引线822和824的同与衬底810耦合的表面相对的表面上。此外,在组合件800中,第二半导体裸片840安置于信号引线826和828上,在信号引线822和828的同与衬底810耦合的表面相对的表面上。
图9a、9b和9c是说明与组合件500对应的电子装置组合件900的图式。图9a是顶侧(活虫)等距视图,图9b是底侧(死虫)等距视图,且图9c是组合件900的侧视图。组合件900包含衬底910(具有印刷电路特征912)、第一引线框部分920a、第二引线框部分920b、第一半导体裸片930、第二半导体裸片940、线接合950和模制化合物960。
如图9a-9c所示,信号引线922、924、926和928延伸到模制化合物960中,且在衬底910的第一表面上与衬底910的相应隅角耦合。信号引线922和924还限定用于第一半导体裸片930的裸片附接桨状物,而信号引线926和928限定用于第二半导体裸片940的裸片附接桨状物。如图9a和9c中所示,第一半导体裸片930安置于由信号引线922和924限定的裸片附接桨状物上,在与衬底910耦合的信号引线922和924的相同表面上。此外,在组合件900中,第二半导体裸片940安置于由信号引线926和928限定的裸片附接桨状物上,在与衬底910耦合的信号引线926和928的相同表面上。
图10a、10b和10c是说明电子装置组合件1000的图式。图10a是顶侧(活虫)等距视图,图10b是底侧(死虫)等距视图,且图10c是组合件1000的侧视图。组合件1000包含衬底1010(具有印刷电路特征1012)、第一引线框部分1020a、第二引线框部分1020b、第一半导体裸片1030、第二半导体裸片1040、线接合1050和模制化合物1060。
如图10a-10b所示,信号引线1022、1024、1024和1028延伸到模制化合物1060中,且在衬底1010的第一表面上与衬底1010的相应隅角耦合。信号引线1022和1024彼此邻近且在引线框部分1020a的线性布置的信号引线中居中定位。同样,信号引线1024和1026彼此邻近,且在引线框部分1020b的线性布置的信号引线中居中定位。
信号引线1022和1024还限定用于第一半导体裸片1030的裸片附接桨状物,而信号引线1026和1028限定用于第二半导体裸片1040的裸片附接桨状物。如图10a中所示,第一半导体裸片1030安置于由信号引线1022和1024限定的裸片附接桨状物上,在与衬底1010耦合的信号引线1022和1024的相同表面上。此外,在组合件1000中,第二半导体裸片1040安置于由信号引线1026和1028限定的裸片附接桨状物上,在与衬底1010耦合的信号引线1022和1028的相同表面上。
图11是类似于组合件1100的电子装置组合件1100的图解俯视图(活虫)等距视图。组合件1100包含衬底1110(具有印刷电路特征1112)、第一引线框部分1120a、第二引线框部分1120b、第一半导体裸片1030、第二半导体裸片1140a、第三半导体裸片1140b、线接合1150和模制化合物1160。如图11所示,信号引线1122、1124、1126和1128延伸到模制化合物中,且在衬底1110的第一表面上与衬底1110的相应隅角耦合。信号引线1122和1124彼此邻近且在引线框部分1120a的线性布置的信号引线中居中定位。同样,信号引线1124和1126彼此邻近,且在引线框部分1120b的线性布置的信号引线中居中定位。
信号引线1122和1124也限定用于第一半导体裸片1030的裸片附接桨状物,而信号引线1126限定用于第二半导体裸片1140a的裸片附接桨状物,且信号引线1128限定用于第三半导体裸片1140b的裸片附接桨状物。如图11所示,第一半导体裸片1030安置于由信号引线1122和1124限定的裸片附接桨状物上,在与衬底1110耦合的信号引线1122和1124的相同表面上。此外,在组合件1000中,第二半导体裸片1140a安置于由信号引线1126限定的裸片附接桨状物上,在与衬底1110耦合的信号引线1126的相同表面上。同样在组合件1100中,第三半导体裸片1140b安置于由信号引线1128限定的裸片附接桨状物上,在与衬底1110耦合的信号引线1128的相同表面上。
图12是10a-10c的电子装置组合件1000的分解视图。图12的分解视图说明组合件1000的各种元件。如图12中所示,组合件1000包含衬底1010、引线框部分1020a和1020b、半导体裸片1030、半导体裸片1040、线接合1050和模制化合物1060。如图12中所示,组合件1000还可包含粘合剂1015,其可以是焊料,或其它适当的粘合剂,所述粘合剂用于例如在图10a-10c中示出的布置中使衬底1010与引线框部分1020a和1020b耦合。如本文所论述,衬底1010可具有用于将衬底1010耦合(焊接等)到引线框部分1020a和1020b的印刷电路迹线(例如,cu迹线)。
如图12中进一步示出,组合件1000还可包含裸片附接材料1032和1042,其可为焊料、环氧树脂、裸片附接膜(daf)等。取决于特定实施方案,裸片附接材料1032和1042可导电,或不导电。举例来说,导电或不导电裸片附接材料的使用可取决于实施在正附接的半导体裸片中的特定电路。在组合件1000中,裸片附接材料1032可用于例如在图10a-10c中示出的布置中使半导体裸片1030与引线框部分1020a耦合。此外,在组合件1000中,裸片附接材料1042可用于例如在图10a-10c中示出的布置中使半导体裸片1040与引线框部分1020b耦合。
装置1000的线接合1050可用于例如在图10a-10c中示出的布置中使半导体裸片1030和1040与衬底1010以及与引线框部分1020a和1020b的信号引线电耦合。在如图12的分解视图中所示的组合件1000中,单独地示出模制化合物1060。然而,在装置组合件1000(例如,如图10a-10c中所示)中,可使用模制化合物1060(例如,呈初始液体形式,其随后固化为固体形式)来囊封衬底1010、半导体裸片1030和1040、线接合1050、粘合剂1015、裸片附接材料1032和1042,以及引线框部分1020a和1020b的部分。
图13是说明包含多个单一引线框1320的引线框条带1310的图式。单一引线框1320(在图13的右侧示出)在图13中由虚线1315在引线框条带1310中指示。单一引线框1320还示出为在水平面上从其在引线框条带1310中的定向旋转180度。在一些实施方案中,引线框1320可用于例如实施图1的组合件100、图3的组合件300、图6a-6c的组合件600,和/或其它电子装置组合件。
如图13中所示,引线框1320可包含第一引线框部分1320a和第二引线框部分1320b,例如本文中所描述的引线框部分。在一些实施方案中,引线框条带1310可包含在包含多个引线框条带的引线框矩阵中。引线框条带1310(或引线框条带的矩阵)可用于产生多个组合件(例如,使用例如下文关于图13-17所描述的制造过程等制造过程)。作为此制造过程的一部分,个别组合件可例如通过使每一个别引线框1320与引线框条带1310分离而从引线框条带1310单分(分离等)。
图14、15、16和17是分别示意性地说明用于产生例如本文中所描述的组合件等电子装置组合件的制造过程流程1400、1500、1600和1700的图式。在图14-17的图式中,示出各种过程操作的实例。借助于实例使用实例电子装置组合件的元件和/或图示说明图14-17的过程操作。虽然未包含针对图14-17的过程流程中的组合件和组合件元件的特定参考标号,但应注意,这些过程流程或类似的过程流程可用于产生本文中所描述的组合件。
在一些实施方案中,过程流程1400-1700或类似的过程流程可用于产生其它电子装置组合件。也就是说,虽然相对于过程流程1400-1700参考组合件的特定实例,但其它电子装置组合件可使用过程流程1400-1700或类似的过程流程产生。相应地,借助于实例给出过程流程1400-1700。并且,在图14-17中,针对单一电子装置组合件说明过程流程1400-1700,但可使用所述过程并行产生多个组合件(例如,在引线框条带中),所述过程随后划分(单分)为个别组合件,作为制造过程流程的一部分。
参看图14,说明过程流程1400。在一些实施方案中,图14的过程流程1400可用于产生例如上文描述的组合件100、300和600。在过程流程1400中,在过程操作(操作)1405处,可在引线框上执行焊料印刷,其中来自焊料印刷的焊料将用于将衬底附接到引线框。在操作1410处,陶瓷衬底(或其它电介质衬底)可翻转附接到来自操作1405处的焊料印刷的焊料(附接到所述焊料、安置于所述焊料上等)。在操作1415处,可执行焊料回焊工艺以回焊来自焊料印刷操作1405的焊料,例如以使衬底与引线框固定地耦合。可在操作1420处执行助焊剂清除以移除来自焊料回焊操作1415的残余助焊剂。
在操作1425处,不导电环氧树脂可施配在衬底上,其中不导电环氧树脂将用于将半导体裸片耦合(附接等)到衬底。在一些实施方案中,可使用导电粘合剂(环氧树脂、焊料等)。在一些实施方案中,可使用裸片附接膜(导电或不导电),且可省略操作1425。在操作1430处,在此实例中,第一半导体裸片可使用操作1425的不导电环氧树脂附接到衬底(与所述衬底耦合、安置于所述衬底上等)。在操作1435处,在此实例中,第二半导体裸片可使用操作1425的不导电环氧树脂附接到衬底(与所述衬底耦合、安置于所述衬底上等)。在操作1440处,可执行裸片附接固化(例如,烘焙),以固化操作1425的不导电环氧树脂,且使第一和第二半导体裸片与衬底固定地耦合(附接等)。
在操作1445处,可执行热超声波线接合以使第一和第二半导体裸片与衬底(例如,与形成于衬底上的隔离信道)以及与引线框的信号引线电耦合。在操作1450处,可在执行转移模制和模具固化后工艺之前执行等离子体清除工艺。操作1450的模制工艺可将组合件(引线框的暴露部分除外)囊封在例如环氧树脂模制化合物等模制化合物中。在操作1455处,可执行去毛边(deflashing)工艺以制备引线框的暴露部分用于镀敷(例如,以移除毛边等)。同样在操作1455处,可镀敷(例如,焊料镀敷)引线框的暴露部分,且可执行应力消除烘焙。
在操作1460处,可执行去浇口-去毛边-去胶(degate-deflash-dejunk,ddd)、信号引线的修剪和形成,以及个别组合件例如从引线框条带的单分。在操作1465处,可在组合件上执行功能和电学测试(例如,高电压和直流电测试),且可对组合件进行标记(例如,用零件号等)。在操作1470处,可执行精加工工艺,包含封装所生产的组合件以供装运(例如,使用胶带和卷轴)。
参看图15,说明过程流程1500。在一些实施方案中,图15的过程流程1500可用于产生例如上文描述的组合件200和1000。在过程流程1500中,在过程操作(操作)1505处,可在引线框上执行焊料印刷(或其它粘合剂印刷),其中焊料或粘合剂将用于将衬底附接到引线框。在操作1510处,陶瓷衬底(或其它电介质衬底)可附接到来自操作1505的焊料或粘合剂(安置于其上等)。在操作1515处,可执行焊料回焊或粘合剂固化工艺以回焊来自操作1505的焊料或固化来自操作1505的粘合剂,例如以使衬底与引线框固定地耦合。可在操作1520处执行助焊剂清除以移除来自焊料回焊操作1515的残余助焊剂。在例如使用除焊料以外的粘合剂的实施方案等一些实施方案中,可省略操作1520。
在操作1525处,第一半导体裸片可使用(导电或不导电)裸片附接膜附接到引线框(与引线框耦合、安置于引线框上等)。在操作1530处,在此实例中,第二半导体裸片可使用(导电或不导电)裸片附接膜附接到引线框(与引线框耦合、安置于引线框上等)。在操作1535处,可执行裸片附接固化(例如,烘焙),以固化(操作1525和1530的)裸片附接膜,且使第一和第二半导体裸片与引线框固定地耦合(附接等)。
在操作1540处,可执行热超声波线接合以使第一和第二半导体裸片与衬底(例如,与形成于衬底上的隔离信道)以及与引线框的信号引线电耦合。在操作1545处,可在执行转移模制和模具固化后工艺之前执行等离子体清除工艺。操作1545的模制工艺可将组合件(引线框的暴露部分除外)囊封在例如环氧树脂模制化合物等模制化合物中。
在操作1550处,可执行去毛边工艺以制备引线框的暴露部分用于镀敷(例如,以移除毛边等)。同样在操作1550处,可镀敷(例如,焊料镀敷)引线框的暴露部分,且可执行应力消除烘焙。在操作1555处,可执行ddd、信号引线的修剪和形成,以及个别组合件例如从引线框条带的单分。在操作1560处,可在组合件上执行功能和电学测试(例如,高电压和直流电测试),且可对组合件进行标记(例如,用零件号等)。在操作1565处,可执行精加工工艺,包含封装所生产的组合件以供装运(例如,使用胶带和卷轴)。
参看图16,说明过程流程1600。在一些实施方案中,图16的过程流程1600可用于产生例如上文描述的组合件200和1100。在图16中,借助于实例示出功率转换器电子装置组合件(具有控制ic、低侧金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)ic和高侧mosfetic)的实施方案。在一些实施方案中,过程流程1600可用于产生其它电子装置组合件。
在过程流程1600中,在过程操作(操作)1605处,可在引线框上执行焊料印刷,其中焊料将用于将衬底耦合(附接等)到引线框,以及将低侧mosfetic和高侧mosfetic耦合(附接等)到引线框。在操作1610处,陶瓷衬底(或其它电介质衬底)可附接到来自操作1605的焊料(安置于所述焊料上等)。在操作1615处,低侧mosfetic(或者,高侧mosfetic)可附接到来自操作1605的焊料(安置于所述焊料上等)。在操作1620处,高侧mosfetic(或者,低侧mosfetic)可附接到来自操作1605的焊料(安置于所述焊料上等)。在操作1625处,可执行焊料回焊工艺以回焊来自操作1605的焊料,例如以使衬底、高侧mosfetic和低侧mosfetic与引线框固定地耦合。可在操作1630处执行助焊剂清除以移除来自焊料回焊操作1625的残余助焊剂。
在操作1635处,控制ic可使用例如(导电或不导电)裸片附接膜或粘合剂与引线框耦合(附接到引线框、安置于引线框上等)。在操作1640处,可执行裸片附接固化(例如,烘焙),以固化操作1635的裸片附接膜或粘合剂,且使控制ic与引线框固定地耦合(附接等)。
在操作1645处,可执行热超声波线接合以使低侧mosfet、高侧mosfet和控制ic与衬底(例如,与形成于衬底上的隔离信道)以及与引线框的信号引线电耦合。在操作1650处,可在执行转移模制和模具固化后工艺之前执行等离子体清除工艺。操作1650的模制工艺可将组合件(引线框的暴露部分除外)囊封在例如环氧树脂模制化合物等模制化合物中。
在操作1655处,可执行去毛边工艺以制备引线框的暴露部分用于镀敷(例如,以移除毛边等)。同样在操作1655处,可镀敷(例如,焊料镀敷)引线框的暴露部分,且可执行应力消除烘焙。在操作1660处,可执行ddd、信号引线的修剪和形成,以及个别组合件例如从引线框条带的单分。在操作1665处,可在组合件上执行功能和电学测试(例如,高电压和直流电测试),且可对组合件进行标记(例如,用零件号等)。在操作1670处,可执行精加工工艺,包含封装所生产的组合件以供装运(例如,使用胶带和卷轴)。
参看图17,说明过程流程1700。如同过程流程1600,在一些实施方案中,图17的过程流程1700可用于产生例如上文描述的组合件200和1100。如同图16中,在图17中,借助于实例示出功率转换器电子装置组合件(具有控制ic、低侧mosfetic和高侧mosfetic)的实施方案。在一些实施方案中,过程流程1700可用于产生其它电子装置组合件。
在过程流程1700中,在操作1705处,可在引线框上执行焊料印刷(或其它粘合剂印刷),其中焊料或粘合剂将用于将衬底附接到引线框。在操作1710处,陶瓷衬底(或其它电介质衬底)可附接到来自操作1705的焊料或粘合剂(安置于其上等)。在操作1715处,可执行焊料回焊或粘合剂固化工艺以回焊来自操作1705的焊料或固化来自操作1705的粘合剂,例如以使衬底与引线框固定地耦合。可在操作1720处执行助焊剂清除以移除来自焊料回焊操作1715的残余助焊剂。在例如使用除焊料以外的粘合剂的实施方案等一些实施方案中,可省略操作1720。
在操作1725处,控制ic可使用(导电或不导电)裸片附接膜与引线框耦合(附接到引线框、安置于引线框上等)。在操作1730处,在此实例中,低侧mosfetic可使用例如(导电或不导电)裸片附接膜或其它裸片附接粘合剂附接到引线框(与引线框耦合、安置于引线框上等)。在操作1735处,在此实例中,高侧mosfetic可使用例如(导电或不导电)裸片附接膜或其它裸片附接粘合剂附接到引线框(与引线框耦合、安置于引线框上等)。在一些实施方案中,ic与引线框耦合的次序可变化。在操作1740处,可执行裸片附接固化(例如,烘焙),以固化(操作1725、1730和1735的)裸片附接膜和/或其它裸片附接粘合剂,且使控制ic、低侧mosfetic和高侧mosfetic与引线框固定地耦合(附接等)。
在操作1745处,可执行热超声波线接合以使低侧mosfet、高侧mosfet和控制ic与衬底(例如,与形成于衬底上的隔离信道)以及与引线框的信号引线电耦合。在操作1750处,可在执行转移模制和后固化工艺之前执行等离子体清除工艺。操作1750的模制工艺可将组合件(引线框的暴露部分除外)囊封在例如环氧树脂模制化合物等模制化合物中。
在操作1755处,可执行去毛边工艺以制备引线框的暴露部分用于镀敷(例如,以移除毛边等)。同样在操作1755处,可镀敷(例如,焊料镀敷)引线框的暴露部分,且可执行应力消除烘焙。在操作1760处,可执行ddd、信号引线的修剪和形成,以及个别组合件例如从引线框条带的单分。在操作1765处,可在组合件上执行功能和电学测试(例如,高电压和直流电测试),且可对组合件进行标记(例如,用零件号等)。在操作1770处,可执行精加工工艺,包含包装所生产的组合件以供装运(例如,使用胶带和卷轴)。
在一些实施方案中,第一半导体裸片可安置于第一多个信号引线的第一信号引线和所述第一多个信号引线的第二信号引线上,在与电介质衬底耦合的所述第一多个信号引线的第一信号引线和所述第一多个信号引线的第二信号引线的相应相同表面上。第二半导体裸片可安置于第二多个信号引线的第一信号引线和所述第二多个信号引线的第二信号引线上,在与电介质衬底耦合的所述第二多个信号引线的第一信号引线和所述第二多个信号引线的第二信号引线的相应相同表面上。
在一些实施方案中,第一半导体裸片可安置于第一多个信号引线的第一信号引线和所述第一多个信号引线的第二信号引线上,在所述第一多个信号引线的第一信号引线和所述第一多个信号引线的第二信号引线的相应第一表面上,所述相应第一表面同与电介质衬底耦合的所述第一多个信号引线的第一信号引线和所述第一多个信号引线的第二信号引线的相应第二表面相对。第二半导体裸片可安置于第二多个信号引线的第一信号引线和所述第二多个信号引线的第二信号引线上,在所述第二多个信号引线的第一信号引线和所述第二多个信号引线的第二信号引线的相应第一表面上,所述相应第一表面同与电介质衬底耦合的所述第二多个信号引线的第一信号引线和所述第二多个信号引线的第二信号引线的相应第二表面相对。
在一些实施方案中,电子装置组合件可包含不导电粘合剂,所述不导电粘合剂使第一半导体裸片与第一多个信号引线的第一信号引线和所述第一多个信号引线的第二信号引线耦合,且使第二半导体裸片与第二多个信号引线的第一信号引线和所述第二多个信号引线的第二信号引线耦合。
本文中所描述的各种设备和技术可使用各种半导体处理和/或封装技术实施。一些实施例可使用与半导体衬底相关联的不同类型的半导体处理技术来实施,所述半导体衬底包含(但不限于)例如硅(si)、砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)、碳化硅(sic)和/或等等。
还将理解,当例如层、区或衬底等元件被称作在另一元件上、连接到另一元件、电连接到另一元件、耦合到另一元件,或电耦合到另一元件时,其可直接在另一元件上、直接连接或耦合到另一元件,或者可能存在一或多个中间元件。相比而言,当元件被称作直接在另一元件或层上、直接连接到或直接耦合到另一元件或层时,不存在中间元件或层。
尽管术语直接在……上、直接连接到……或直接耦合到……可能未遍及具体实施方式使用,但示出为直接在……上、直接连接或直接耦合到……的元件可如此提及。本申请的权利要求书可进行修正以叙述说明书中描述或图中示出的示例性关系。
如本说明书中所使用,除非依据上下文明确地指示特定情况,否则单数形式可包含复数形式。空间关系术语(例如,上方、上面、上部、之下、下面、下方、下部等等)既定涵盖除图中描绘的定向之外装置在使用或操作中的不同定向。在一些实施方案中,关系术语上方和下方可分别包含垂直上方和垂直下方。在一些实施方案中,术语邻近可包含横向邻近或水平邻近。
虽然所描述的实施方案的某些特征已经如本文中所描述而说明,但所属领域的技术人员现将了解许多修改、替代、改变和等效物。因此,应理解,所附权利要求书既定涵盖如属于实施例的范围内的所有此类修改和改变。应理解,其已仅借助于实例而非限制呈现,且可作出形式和细节上的各种改变。本文中所描述的设备和/或方法的任何部分可以任何组合的形式组合,相互排斥的组合除外。本文中所描述的实施例可包含所描述的不同实施例的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。