具有嵌入式电连接的载体、具有载体的部件及载体的制造方法与流程

说明了具有引线框的载体、具有载体的部件以及用于制造载体的方法。

背景技术：

1、例如用于led的基于引线框的衬底在其结构的精细度方面受到限制，并且通常不提供涉及重新布线的理想选择。所谓qfn(quad flat no-lead)元件(四方扁平无引线元件)中的重新布线在实践中甚至受到限制，使得通常不考虑重新布线。通常使用接合线来代替。然而，在注塑工艺之前，线接合(wire-bonding)只能在固体材料表面上进行，因为在每条接合线下方都存在焊盘，在注塑工艺之后，该焊盘应当位于空腔中并且距离空腔壁足够远。因此，具有这种结构的部件的紧凑性受到负面影响。

技术实现思路

1、一个任务是说明一种紧凑且易于制造的载体，特别是具有这种载体的紧凑且易于制造的部件。另一个任务是说明一种用于制造紧凑载体的成本有利且简化的方法。

2、这些任务通过根据独立权利要求的载体和根据另一独立权利要求的用于制造载体的方法来解决。载体或用于制造载体的方法的进一步设计是另外的权利要求的主题。

3、这里提出一种可能性，向载体补充至少一个嵌入式电连接或多个嵌入式电连接，所述载体例如以基于引线框的衬底的形式，例如以所谓rt-qfn衬底(route-able quadflat no-lead substrate，可布线的四方扁平无引线衬底)的形式。例如，可以将一个或多个电连接嵌入在载体中。电连接可以是布线，例如以金属线或金属带的形式，例如以铜线或铜带的形式。电连接也可以被设计为平面电连接。例如，可以首先施加电介质并在所述电介质上沉积电接触。如有必要，可以在电连接上施加另外的薄膜。电连接的形成作为技术不仅仅限于线接合(wire-bonding)。可以应用另外的替代方法来安置电连接，特别是平面电连接。

4、这使得可以实现更复杂的重新布线，同时显著节省空间、节省成本，并导致传统产品和工艺的改进。例如，在灌封工艺、模制工艺或在硅树脂工艺中，可以放弃载体上的背侧粘合带。半导体芯片在这种载体上的安置和接触或者这种载体的安装可以简化地进行。

5、根据载体的至少一种实施方式，所述载体至少具有引线框、模制体和电连接，其中所述电连接嵌入在所述模制体中。

6、引线框可以在横向方向上至少局部地被模制体包围。例如，引线框具有在横向方向上彼此空间上间隔开的子区域或子区段。引线框的子区域和/或子区段可以由模制体横向地包围并由此彼此机械地连接。然而，引线框可以具有布置在模制体上但不由模制体横向包围的一些子区域和/或子区段。例如，这些子区域和/或子区段直接邻接模制体。

7、在qfn载体或qfn部件的情况下，引线框的外侧表面可以部分或完全由模制体的材料覆盖。然而，引线框和模制体也可以沿着横向方向局部地彼此齐平。例如，模制体具有一个侧表面，在该侧表面上可局部地接近引线框。模制体还可以具有多个这样的侧表面，在这些侧表面上部分地暴露引线框。引线框的侧表面可以局部地由模制体的表面形成。然而，在qfn衬底或qfn载体的情况下，引线框特别是不在侧向上从模制体突出。模制体可以设计为连贯的和/或一体的。

8、横向方向应理解为特别是平行于引线框的主延伸表面或平行于引线框的安装表面延伸的方向。竖直方向应理解为特别是垂直于引线框的主延伸表面或垂直于引线框的安装表面的方向。竖直方向和横向方向彼此正交。

9、模制体可由电绝缘材料形成。例如，模制体由塑料材料、特别是由灌封材料和/或由注塑材料、由硅树脂、由合成树脂或由类似材料形成。

10、电连接可以设计为金属线的形式，例如铜线的形式。除了铜之外，其他金属也是合适的。电连接被设置为特别是将引线框的彼此空间上间隔开的子区段和/或子区域彼此电连接。除了与引线框的接触部位之外，电连接可以完全嵌入模制体中。载体可以具有多个这种嵌入式电连接。电连接可以被设计为平面电连接。

11、根据载体的至少一种实施方式，所述载体具有第一电极和与第一电极不同的第二电极。引线框具有第一子区域和与第一子区域横向间隔开的第二子区域。第一子区域和第二子区域可以分配给载体的同一电极。例如经由模制体将第一子区域和第二子区域彼此机械连接。第一子区域和第二子区域特别是经由电连接彼此导电连接。

12、引线框具有可以分配给载体的电极之一或者可以被设计为电中性的子区段。特别地，该子区段在横向方向上至少局部地位于第一子区域和第二子区域之间。在平面图中，该子区段可以由电连接桥接或该子区段由电连接桥接。在平面图中，该子区段可以与电连接重叠。然而，通过模制体将该子区段与电连接电绝缘。

13、在载体的至少一种实施方式中，所述载体具有模制体和引线框。载体具有第一电极和不同于第一电极的第二电极，其中第一电极具有引线框的第一子区域、引线框的第二子区域和电连接，并且其中电连接将第一子区域与第二子区域导电连接。第一子区域通过中间区域与第二子区域横向间隔开。引线框具有至少一个子区段，该至少一个子区段至少局部地位于中间区域中并且因此在横向方向上位于第一电极的第一子区域和第二子区域之间。中间区域至少部分地被模制体填充或者直接邻接模制体。电连接嵌入在模制体中。

14、通过将电连接嵌入在模制体中，可以安全地进行引线框的子区域的重新布线。由于嵌入在模制体中，电连接得到充分保护以免受外部环境影响或外部机械影响。另外，可以很大程度上防止电连接和引线框的另外的子区段或载体的另外的电连接之间可能的电短路。通过将一个或多个电连接嵌入在模制体中，载体可以设计得特别紧凑并且机械稳定。

15、引线框可以局部地具有用于容纳半导体芯片的安装表面，其中该安装表面没有被模制体的材料覆盖。模制体特别是位于引线框的背侧或载体的背侧上。载体的背侧可以局部地由模制体的表面形成。载体具有局部地由安装表面形成的前侧。在载体的前侧的平面图中，引线框可以没有被模制体的材料覆盖。因此，模制体不同于封装层，封装层例如布置在载体的前侧上并且例如覆盖半导体芯片或可能的接合线连接或平面电连接。

16、根据载体的至少一种实施方式，子区段通过模制体与电连接电绝缘。在模制体的平面图中，子区段可以与电连接重叠。因此，该子区段可以由电连接横向桥接。

17、载体可以具有多个第一子区域、多个第二子区域和/或多个子区段。载体可以具有多个电连接，每个电连接嵌入在模制体中，其中嵌入在模制体中的电连接分别将两个子区域彼此导电连接，并且在此情况下桥接子区段之一。引线框的子区域和子区段可以被设计为导体轨道或连接垫，例如焊接垫或芯片垫。特别地，第一子区域、第二子区域或子区段可以具有用于容纳半导体芯片的安装表面或者用于容纳接合线连接或平面电连接的连接表面。此外，该子区段可以被设计为引线框的电中性元件。

18、根据载体的至少一种实施方式，子区段没有被模制体的材料横向覆盖。该子区段具有面向电连接的表面，该表面可以直接邻接模制体。除了所述面向电连接的表面之外，该子区段可以不被模制体的材料覆盖。

19、根据载体的至少一种实施方式，所述载体具有被设置为容纳至少一个半导体芯片的前侧。前侧可以局部地由第一子区域的表面、第二子区域的表面和/或子区段的表面形成。例如，前侧没有被模制体的材料覆盖。载体具有背向前侧的背侧。背侧可以局部地由引线框的表面以及局部地由模制体的表面形成。

20、根据载体的至少一种实施方式，第一子区域和第二子区域在横向方向上被模制体包围。第一子区域和第二子区域可以通过模制体彼此机械连接。模制体可以直接邻接引线框的另外的子区段，由此引线框的子区段也机械地与引线框的子区域连接。模制体可以被设计为连贯且一体的。引线框的所有组成部分，即引线框的所有子区段和所有子区域，都可以通过模制体彼此机械连接。

21、根据载体的至少一种实施方式，引线框的第一子区域、第二子区域和/或子区段由一种相同的材料或多种相同的材料形成。

22、根据载体的至少一种实施方式，引线框的子区段既不是第一电极的子区域也不是第二电极的子区域。换句话说，该子区段可以被设计为在具有这种载体的部件的运行期间是电中性的。替代地，既不是第一电极的子区域也不是第二电极的子区域的子区段可以在部件的运行期间处于与第一电极和第二电极不同的电势。在这种情况下，“电中性”的子区段不应强制地以浮动(floating)子区域的意义来理解。

23、根据载体的至少一种实施方式，引线框的子区段被设计为密封唇。引线框的被设计为密封唇的子区段例如在横向方向上布置在第一电极的第一子区域和第二子区域之间。设计为密封唇的子区段可以被设置为防止第二子区域被例如灌封材料覆盖。例如，在载体上或载体周围形成灌封体。在平面图中，灌封体可以局部地覆盖引线框。由于设计为密封唇的子区段的存在，可以防止灌封材料进入载体前侧的内部区域中。

24、根据载体的至少一种实施方式，引线框的第一子区域、第二子区域和子区段均被设计为一体的。例如，子区段是第二电极的子区域。

25、根据载体的至少一种实施方式，第一子区域和第二子区域均由至少两个彼此上下叠加布置的子层形成。引线框可以具有至少两个子区段。例如，模制体与嵌入模制体中的电连接一起沿着竖直方向布置在至少两个子区段之间。

26、根据载体的至少一种实施方式，将至少两个子区段中的一个子区段分配给第二电极。例如，至少两个子区段中的另外的子区段既不是第一电极的子区域也不是第二电极的子区域。载体可以具有多个这样的区段。

27、根据载体的至少一种实施方式，第一子区域具有第一子层和布置在第一子层上的第二子层。第二子区域可以具有第一子层和布置在第一子层上的第二子层。特别地，模制体沿着竖直方向布置在第一子区域的第一子层和第一子区域的第二子层之间。第一子区域的第一子层和第二子区域的第一子层可以由相同的材料形成。例如，第一子区域的第二子层和第二子区域的第二子层由相同的材料形成。

28、根据载体的至少一种实施方式，第一子区域、第二子区域和/或子区段被设计为模制体上的电导体轨道。载体可以具有多个这种子区段和子区域。通过嵌入在模制体中的电连接，可以将分配给第一电极的多个空间上间隔开的导体轨道彼此导电连接。分配给第二电极的另外的空间上间隔开的导体轨道可以与第一电极的电导体轨道位于相同的布线层面上。在导体轨道的交叉点处，一些导体轨道可以通过嵌入在模制体中的电连接来桥接。

29、根据载体的至少一种实施方式，第一子区域、第二子区域或子区段具有安装表面，该安装表面被设置用于容纳半导体芯片或第一电极的另外的电连接或第二电极的另外的电连接。第一或第二电极的另外的电连接可以是接合线连接或平面电连接。例如，例如以接合线连接的形式或以平面电连接的形式的另外的电连接被设置用于电接触布置在第一子区域上、第二子区域上或子区段上的半导体芯片。

30、在部件的至少一种实施方式中，所述部件具有载体、特别是本文描述的载体和至少一个半导体芯片。半导体芯片布置在载体上并且可以与引线框导电连接。半导体芯片例如与模制体在空间上间隔开并且因此特别是不被模制体覆盖。例如，半导体芯片布置在引线框的第一子区域上、第二子区域上或子区段上或另外的子区域上或另外的子区段上。因此，半导体芯片特别是不直接邻接模制体。该部件可以具有布置在引线框的不同子区域或子区段上的多个半导体芯片。

31、根据该部件的至少一种实施方式，所述部件具有灌封体。灌封体可以覆盖载体的边缘区域或引线框的边缘区域。例如，引线框的多个子区域或多个子区段可以被灌封体覆盖。在平面图中，灌封体可以包围部件的内部区域。引线框的至少一个子区段可以被设计为密封唇，其在平面图中沿着横向方向位于灌封体和部件的内部区域之间。设计为密封唇的子区段例如沿着部件的内部区域的一个边缘或多个边缘延伸。设计为密封唇的子区段也可以被设计为框架状。

32、在用于制造载体、特别是本文描述的具有引线框和模制体的载体的方法的至少一种实施方式中，提供连贯的金属层。在金属层中形成分离沟槽，使得金属层首先继续保持连贯。将至少一个电连接安置在至少一个分离沟槽中。用模制体的材料填充分离沟槽，由此电连接嵌入在模制体中。形成穿过金属层的另外的分离沟槽以部分地暴露模制体，其中另外的分离沟槽分别与分离沟槽之一重叠。连贯的金属层由分离沟槽和另外的分离沟槽细分为至少一个第一电极和与第一电极不同的第二电极。

33、第一电极至少包括电连接以及引线框的第一子区域和第二子区域，其中电连接将第一子区域与第二子区域导电连接。第一子区域通过中间区域与第二子区域横向间隔开。引线框具有至少一个子区段，所述子区段位于中间区域中并且因此在横向方向上位于第一电极的第一子区域和第二子区域之间。中间区域至少部分地由模制体填充或者直接邻接模制体。

34、根据该方法的至少一种实施方式，在金属层上和在模制体上形成另外的金属层。模制体在竖直方向上布置在金属层和另外的金属层之间。该另外的金属层以结构化方式施加或者事后被结构化，使得该另外的金属层具有附加的分离沟槽。附加的分离沟槽可以沿着竖直方向延伸穿过另外的金属层并将另外的金属层细分为多个空间上分离的子层。

35、根据该方法的至少一种实施方式，借助于塑料模制方法或借助于灌封方法将模制体或灌封体施加到引线框上以及引线框周围。

36、灌封方法或塑料模制方法通常应理解为根据预给定形状优选地在压力作用下设计模塑料并在必要时固化该模塑料的方法。特别地，术语“灌封方法”或“塑料模制方法”至少包括分配(dispensing)、注射分配(jetting)、模塑(molding)、注塑(injectionmolding)、传递模制(transfer molding)和压缩模制(compression molding)。模制体或灌封体特别是由塑料材料、特别是由灌封材料或可浇注材料形成。特别地，模制体或灌封体借助于薄膜辅助灌封方法(film-assistedmolding，薄膜辅助模制)形成。

37、本文描述的方法特别适合于制造本文描述的载体或具有这种载体的部件。因此，结合载体或部件描述的特征也可以用于该方法，反之亦然。

38、下文描述了本公开的另外的方面，其中对每个方面进行编号以便于参考其他方面的特征。

39、方面1：具有模制本体和引线框的载体，其中

40、-载体具有第一电极和与第一电极不同的第二电极，

41、-第一电极具有电连接、引线框的第一子区域和引线框的第二子区域，其中电连接将第一子区域与第二子区域导电连接，

42、-第一子区域通过中间区域与第二子区域横向间隔开，

43、-引线框具有至少一个子区段，所述至少一个子区段至少局部地位于中间区域中并且因此在横向方向上位于第一电极的第一子区域和第二子区域之间，并且

44、-中间区域至少部分地由模制体填充或者直接邻接模制体，其中电连接嵌入在模制体中。

45、方面2：根据方面1的载体，

46、其中子区段通过模制体与电连接电绝缘，并且在模制体的平面图中与电连接重叠。

47、方面3：根据前述方面之一的载体，

48、其中子区段没有被模制体的材料横向覆盖。

49、方面4：根据前述方面之一的载体，其具有被设置为容纳至少一个半导体芯片的前侧，其中

50、-前侧局部地由第一子区域的表面、第二子区域的表面和/或子区段的表面形成，并且

51、-前侧没有被模制体的材料覆盖。

52、方面5：根据前述方面之一的载体，

53、其中第一子区域和第二子区域在横向方向上被模制体包围，由此第一子区域和第二子区域通过模制体彼此机械连接。

54、方面6：根据前述方面之一的载体，

55、其中引线框的第一子区域、第二子区域以及子区段由相同的材料形成。

56、方面7：根据方面1至6之一的载体，

57、其中引线框的子区段既不是第一电极的子区域，也不是第二电极的子区域。

58、方面8：根据方面7的载体，

59、其中引线框的子区段被设计为密封唇，该密封唇在横向方向上布置在第一电极的第一子区域和第二子区域之间，其中被设计为密封唇的子区段被设置用于防止第二子区域被灌封材料覆盖。

60、方面9：根据方面1至6之一的载体，

61、其中引线框的第一子区域、第二子区域和子区段分别设计为一体的，并且子区段是第二电极的子区域。

62、方面10：根据方面1至8之一的载体，

63、其中第一子区域和第二子区域均由至少两个上下叠加布置的子层形成，其中

64、-引线框具有至少两个子区段，并且

65、-模制体和嵌入模制体中的电连接一起沿着竖直方向布置在至少两个子区段之间。

66、方面11：根据方面10的载体，其中

67、-将至少两个子区段中的一个子区段分配给第二电极，以及

68、-至少两个子区段中的另外的子区段既不是第一电极的子区域也不是第二电极的子区域。

69、方面12：根据方面1至8或10至11之一的载体，其中

70、-第一子区域具有第一子层和布置在第一子层上的第二子层，并且

71、-第二子区域具有第一子层和布置在第一子层上的第二子层，

72、其中

73、-模制体沿着竖直方向布置在第一子区域的第一子层和第一子区域的第二子层之间，

74、-第一子区域的第一子层和第二子区域的第一子层由相同的材料形成，并且

75、-第一子区域的第二子层和第二子区域的第二子层由相同的材料形成。

76、方面13：根据前述方面1至6或9至12之一的载体，其中第一子区域、第二子区域和/或子区段被设计为模制体上的电导体轨道。

77、方面14：根据前述方面1至6或9至12之一的载体，其中第一子区域、第二子区域或子区段具有安装表面，该安装表面被设置用于容纳半导体芯片或第一电极的另外的电连接或第二电极的另外的电连接。

78、方面15：具有根据前述方面之一的载体和至少一个半导体芯片的部件，其中

79、-半导体芯片布置在载体上并且与引线框导电连接，以及

80、-半导体芯片与模制体在空间上间隔开并且因此不被模制体覆盖。

81、方面16：用于制造具有引线框和模制体的载体的方法，具有以下方法步骤：

82、-提供连贯的金属层；

83、-在金属层中形成分离沟槽，使得金属层首先继续保持连贯；

84、-在至少一个分离沟槽中安置至少一个电连接；

85、-用模制体的材料填充分离沟槽，由此将电连接嵌入到模制体中；以及

86、-穿过金属层地形成另外的分离沟槽以部分地暴露模制体，其中另外的分离沟槽分别与分离沟槽之一重叠，使得

87、-通过分离沟槽和另外的分离沟槽将连贯的金属层细分为至少一个第一电极和不同于第一电极的第二电极，

88、-第一电极至少包括电连接以及引线框的第一子区域和第二子区域，其中电连接将第一子区域与第二子区域导电连接，

89、-第一子区域通过中间区域与第二子区域横向间隔开，

90、-引线框具有至少一个子区段，所述至少一个子区段位于中间区域中并且因此在横向方向上位于第一电极的第一子区域和第二子区域之间，并且

91、-中间区域至少部分地由模制体填充或者直接邻接模制体。

92、方面17：根据方面16的方法，

93、其中在金属层上和模制体上形成另外的金属层，其中

94、-模制体在竖直方向上布置在金属层和另外的金属层之间，并且

95、-以结构化方式施加或事后结构化另外的金属层，使得另外的金属层具有附加的分离沟槽，所述附加的分离沟槽沿着竖直方向延伸穿过另外的金属层并且将另外的金属层细分为多个空间上分离的子层。