在用于容纳电子芯片的衬底上的导电框的制作方法
【技术领域】
[0001]各种实施例通常涉及方法、布置和电子部件。
【背景技术】
[0002]电子芯片的常规封装(例如模具结构)已发展到封装不再显著阻碍电子芯片的性能的水平。封装电子芯片通常包括使电子芯片的上表面与引线框等连接的接合线。电子芯片的下表面照惯例被焊接到引线框上，其涉及高温度和高机械应力。
【发明内容】
[0003]可能需要提供具有简单的处理体系结构和具有高可靠性的封装电子芯片的可能性。
[0004]根据示例性实施例，提供了一种方法，其包括:将多个电子芯片布置在多个芯片容纳腔中，每一个芯片容纳腔由衬底的相应表面部分和壁限定，壁由布置在衬底上的导电框中的多个孔中的相应孔定界；通过密封剂将电子芯片至少部分地密封在芯片容纳腔中；以及形成用于电接触至少部分地密封的电子芯片的导电触头。
[0005]根据另一示例性实施例，提供了一种方法，其包括:将多个半导体功率芯片布置在多个芯片容纳腔中，每一个芯片容纳腔由衬底的相应表面部分和壁限定，壁由布置在衬底上的导电框中的多个穿孔中的相应穿孔定界；通过密封剂将半导体功率芯片至少部分地密封在芯片容纳腔和导电框中；形成用于电接触半导体功率芯片的相应主表面的在密封剂中的第一导电通孔；以及形成用于电接触导电框的相应部分的在密封剂中的第二导电通孔。
[0006]根据又另一示例性实施例，提供了一种布置，其包括衬底、导电框、多个电子芯片、密封剂和导电触头，其中多个电子芯片被布置在多个芯片容纳腔中，每一个芯片容纳腔由衬底的相应表面部分和壁限定，壁由布置在衬底上的导电框中的多个孔中的相应孔定界，其中电子芯片通过密封剂至少部分地密封在芯片容纳腔中，以及其中导电触头被形成用于电接触至少部分地密封的电子芯片。
[0007]根据又另一示例性实施例，提供了一种电子部件，其包括:至少一个电子芯片；具有至少一个开口的导电框结构，至少一个电子芯片被放置在开口中；密封剂，其密封至少一个电子芯片的至少部分和导电框结构的至少部分；以及导电触头，其穿过密封剂延伸以接触至少一个电子芯片的主表面和导电框结构。
[0008]示例性实施例具有下列优点:可同时对大量电子芯片执行分批电连接和密封。有利地，这可被实现而不需要施加防止敏感电子芯片受到应力的高温过程(其可例如出现在将电子芯片焊接到导电衬底(诸如引线框)的常规过程中)。与此相反，示例性实施例在并行工艺中将多个电子芯片嵌在导电框中形成的孔或凹槽中。连同这样的导电框一起，可使用附加的衬底，芯片和框架可附着于该衬底，且该衬底可在密封期间用作支持基底。衬底也可机械地支持电子芯片并且也将电子芯片维持在期望位置处。因此，芯片安装过程可变得非常容易，并可避免高温和高应力条件。此外，可有助于电子芯片到电子外围设备的电连接的导电框可在具有高自由度的情况下进行设计。特别是，导电框的性质可被选择成满足形成电子芯片的电触头的随后过程的所有要求。
[0009]另外的示例性实施例的描述
在下文中，将解释方法、布置和电子部件的另外的示例性实施例。
[0010]在实施例中，多个电子芯片中的每一个电子芯片在用导电框覆盖衬底的另外的表面部分之前被放置在衬底的相应表面部分上，以从而将电子芯片容纳在导电框的孔中。因此，可在将导电框连接到衬底和电子芯片的以前形成的布置之前执行在衬底上的电子芯片的放置(例如，电子芯片可粘附到衬底的粘性表面)。通过这样的过程，用于到地的连接的电子芯片的常规焊接可由无焊接连接代替，从而防止将高应力施加到电子芯片上的高焊接温度。
[0011]在替换的实施例中，在将衬底放置在导电框和电子芯片上之前，电子芯片首先被容纳在导电框的孔中。在这样的实施例中，芯片可首先被放置在导电框的凹槽中，且其后衬底可连接(例如附着或甚至粘附)到电子芯片以及导电框。此外这个过程对电子芯片非常平缓，并避免高温过程和将高机械应力施加在电子芯片上的过程。
[0012]在实施例中，导电触头被形成以将电子芯片中的每一个电子芯片电连接到导电框的相应部分。这样的电子封装内耦合可例如由在密封中形成的并填充有导电材料(例如金属)的通孔实现，以使电子芯片与导电框连接。所填充的通孔可通过导电连接结构连接到彼此，导电连接结构可被沉积在密封的外表面上。
[0013]在实施例中，导电触头在电子芯片的两个相对的主表面中的每一个主表面上形成。因此，电子芯片的前侧面以及背侧面都可被电接触。例如，在电子芯片是功率晶体管的情况下，主表面之一可包含源极连接和栅极连接，而另一主表面可包括漏极连接。鉴于制造过程，通过在密封中形成检查孔来容易达到芯片的上表面，而通过移除衬底或在衬底中形成检查孔来容易达到芯片的下表面。
[0014]在实施例中，检查孔在密封剂中形成，且检查孔被填充有导电材料，以从而形成用于电接触电子芯片的导电触头的至少部分。例如，可通过激光钻孔或通过光刻和蚀刻来执行检查孔的形成。可通过适当的沉积过程来执行填充检查孔。
[0015]在实施例中，在密封剂中形成的检查孔被填充有导电材料，以从而使电子芯片中的每一个电子芯片与导电框的相应部分电接触。通过与在不同的填充通孔之间的连接的形成结合的所述通孔形成和填充过程，所述电耦合可用基本上U形的连接结构来实现。
[0016]在实施例中，电子芯片、导电框和密封剂的尺寸被选择成使得用于接触电子芯片的检查孔的深度基本上与用于接触导电框的相应部分的检查孔的深度相同。因为存在用来选择导电框的厚度的大自由度，所以这样的过程可确保用于接触导电框的通孔的长度和用于接触所分配的电子芯片的通孔的长度可以变得相同或非常类似，这克服了当这样的长度非常不同于彼此时照惯例出现的显著的技术问题。
[0017]在实施例中，通过在密封之后将衬底从电子芯片移除以从而暴露电子芯片中的每一个电子芯片的主表面并通过随后将导电材料涂敷在电子芯片的已暴露主表面上来形成导电触头的至少部分。例如，衬底可以是可从所形成的布置的其余部分剥去或分层的薄板。通过移除衬底，每一个电子芯片的一个主表面可被暴露，使得它可通过将对应的材料沉积在已暴露表面上而容易被电连接。
[0018]在实施例中，通过在衬底中形成用于暴露电子芯片的表面部分的检查孔并用导电材料填充衬底中的检查孔来形成导电触头的至少部分。因此，作为移除衬底的替换，可通过形成检查孔(例如通过激光钻孔、蚀刻等)来暴露电子芯片的主表面。
[0019]在实施例中，导电触头在密封剂中形成以从而电接触导电框。特别地，可通过在密封中形成这样的检查孔(例如通过激光钻孔、蚀刻等)来达到电子芯片的上表面。
[0020]在实施例中，提供具有与导电框的厚度相同的厚度的多个电子芯片。这样的几何结构形成用于形成通孔的基础，通孔用于到电子芯片和到具有相同长度的导电框的连接。
[0021]在实施例中，电子芯片的至少部分被配置为半导体功率芯片。例如，这样的半导体功率芯片可用于汽车应用。半导体功率芯片可包括一个或多个场效应晶体管(例如MOSFET)、一个或多个双极晶体管(例如IGBT)、一个或多个二极管、逆变器电路、半桥等。
[0022]在实施例中，导电框被配置成形成在电子芯片中的至少两个电子芯片之间的电连接的至少部分。在这样的实施例中，导电框的一部分可协作地用于电桥接相邻电子芯片。
[0023]在实施例中，半导体功率芯片的至少部分与导电框电接触。因此，在芯片和导电框之间可以有电触头。而且，导电框也可用于在多芯片封装中(例如在封装中的两个不同芯片之间)的再分布。
[0024]在实施例中，衬底在密封之后从电子芯片和导电框移除。因此，衬底可被配置为不形成成品的部分的临时衬底。可替换地，衬底是成品的主要剩余部分。
[0025]在实施例中，至少由导电框、密封剂和电子芯片形成的布置被分割成多个区段，每一个区段包括电子芯片中的至少一个、导电框的至少一部分和密封剂的至少一部分。这些区段中的每一个区段可被考虑为封装芯片，其已经包括用于将它连接到电子外围设备的所有必要的连接。
[0026]在实施例中，分割被执行，使得在各种区段之间的分离在不移除导电框的材料的情况下被执行。这可通过形成