專利名稱：具有增強(qiáng)散熱性的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，尤其是涉及包封在具有改進(jìn)了散熱性的封裝結(jié)構(gòu)里的半導(dǎo)體元件。
背景技術(shù)：
對于具有更高性能和更小尺寸的電子系統(tǒng)有著持續(xù)需求。這種需求使得電子元件設(shè)計者和生產(chǎn)者面臨著許多挑戰(zhàn)，這樣的挑戰(zhàn)包括對半導(dǎo)體器件發(fā)出的熱量的控制，所述半導(dǎo)體器件通常緊密排列在一起或緊鄰電路板上的敏感邏輯電路。
在當(dāng)前的封裝結(jié)構(gòu)中，普遍使用塑料封裝裝置。但塑料封裝存在的一個問題是，塑料成形材料常常限制了封裝件的熱傳導(dǎo)性。這樣，半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的大部分熱量通過封裝的下部傳遞，所述封裝緊鄰印刷電路板。由于印刷電路板變的越來越密集組裝，所以電路板不能完全消散或處理大量的熱量。一旦這樣，電路板就會彎曲變形，導(dǎo)致電路板及其上面的元件受損。另外，熱量本身也會損壞電路板上的其它元件或組成電路板的材料。
由于這個問題，現(xiàn)在的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在朝這樣一種封裝方式轉(zhuǎn)移，所述封裝方式可以將熱量從封裝的頂部傳遞出去，而不是通過印刷電路板來傳遞熱量。然而，當(dāng)前的設(shè)計有一些缺點(diǎn)，包括半導(dǎo)體器件外露或末鈍化以及非標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)技術(shù)。這些缺點(diǎn)影響了可靠性，增加了生產(chǎn)成本和周期。此外，這種設(shè)計通常將裝置置成主載流電極在下(比如，“源極在下(source-down)”)，因此，熱量繼續(xù)通過印刷電路板傳遞，所以這也不是一個有效的傳熱方式。
因此，需要一種既能增強(qiáng)散熱性，又不損害裝置的可靠性、生產(chǎn)周期和成本的半導(dǎo)體封裝。


圖1所示是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖2所示是依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖3所示是依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖4至圖7所示是用于本發(fā)明的可選散熱件結(jié)構(gòu)的視圖； 圖8a和圖8b所示是用于本發(fā)明的更多散熱件結(jié)構(gòu)的視圖； 圖9所示是依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖10所示是依據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖11所示是依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖12所示是依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖； 圖13所示是依據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的放大截面圖；以及 圖14a至圖14d所示是依據(jù)本發(fā)明的可選散熱件的部分上視圖。
具體實(shí)施例方式為了便于理解，附圖中的元件不一定按比例繪制，相同的元件編號會在適當(dāng)?shù)牟煌膱D例中使用。雖然在描述本發(fā)明的時候使用了無引線封裝實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明同樣適用于其它形式的封裝，尤其是那些在其中高散熱性很重要的封裝。
圖1所示是依據(jù)本發(fā)明，具有增強(qiáng)散熱性或熱傳導(dǎo)性的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝10的放大截面圖。封裝裝置10包括一傳導(dǎo)基板或引線框架11，所述引線框架11包括一晶片托盤部分、板或管芯附著部分13以及一引線、終端、連接或焊盤(pad)部分14。引線框架11包括，比如銅、銅合金(例如TOMAC 4、TAMAC 5、2ZFROFC或CDA194)、鍍銅的鐵/鎳合金(如鍍銅合金42)、電鍍鋁，電鍍塑料或類似物。電鍍材料包括銅、銀、多層鍍，比如鎳-鈀以及和金。晶片托盤部分13和焊盤部分14用來與下一級封裝(如印刷電路板)上的壓點(diǎn)相連或耦合。
封裝10進(jìn)一步包括一電子芯片或半導(dǎo)體器件17，其使用管芯附著層19黏著于晶片托盤部分13。半導(dǎo)體器件17包括諸如功率MOSFET器件、雙極晶體管、絕緣柵雙極晶體管、晶閘管、二極管、模擬或數(shù)字集成電路、敏感元件、無源元件或其它電子器件。在一示例性實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件17包括一功率MOSFET器件，所述功率MOSFET器件包括一源極、上源極(up-source)或主載流電極或終端21、一漏極、下漏極(down-drain)或載流電極或終端23以及一柵極或控制電極(未顯示)。源極21包括諸如可軟焊金屬(a solderable topmetal)、鋁、鋁合金等類似物。漏極23典型地包括可軟焊金屬層或諸如TiNiAg，CrNiAu層或類似物。依據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體芯片17是主載流電極或源極在上或上源極(up-source)的結(jié)構(gòu)。也就是說，半導(dǎo)體芯片17中主要產(chǎn)生熱量的電極(比如，電極21)是遠(yuǎn)離或相對于封裝10的一面的，所述面附著于下一級裝配。這種定位促使熱量從封裝10的頂面28傳遞出去，而不是通過下一級裝配或芯片本身傳遞。
一傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)或傳導(dǎo)夾片或帶31連接到源極21和焊盤部分14，這樣在半導(dǎo)體芯片17和焊盤部分14之間就有了電通路。傳導(dǎo)夾片31利用諸如一個附著層24黏著于源電極21上。適合于附著層24的材料有焊料或高傳導(dǎo)率的環(huán)氧樹脂，比如可由日立化學(xué)公司獲得的CEL9210 HFLO(AL2)或CEL9750 HFLO(AL3)環(huán)氧樹脂、或可通過住友塑料美國公司獲得的EMF 760a環(huán)氧樹脂。例如，可以用相似的材料進(jìn)一步將傳導(dǎo)夾片31黏著于焊盤部分14。
一散熱件、散熱性結(jié)構(gòu)或熱傳導(dǎo)裝置或夾片或帶32集成、形成或連接(直接或間接)到傳導(dǎo)夾片31上。在一示例性實(shí)施例中，散熱件32利用附著層34黏著于傳導(dǎo)夾片31上。在一示例性實(shí)施中，散熱件32由橋形組成。夾片31和散熱件32包括諸如硬銅或銅合金，并可以鍍銀以用于焊接連接或傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂連接?；蛘?，散熱件32包括一種以下所述的軟性或順應(yīng)性材料。適合于附著層34的材料包括焊料或高傳導(dǎo)率的環(huán)氧樹脂材料，比如可通過日立化學(xué)公司獲得的CEL9210 HFLO(AL2)或CEL9750 HFLO(AL3)環(huán)氧樹脂，或可通過住友塑料美國公司獲得的EMF 760a環(huán)氧樹脂。夾片31通過焊料或傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂等之類的材料黏著于焊盤部分14。
依據(jù)本發(fā)明，夾片31被設(shè)計成能有大面積黏著于電極21上，這樣可以減小封裝10的電阻。集成的散熱件結(jié)構(gòu)32用來增強(qiáng)將主載流電極產(chǎn)生的熱量傳遞出封裝10。這樣就降低了熱阻并改進(jìn)了整個封裝10的性能和穩(wěn)定性。
在引線框架11、半導(dǎo)體芯片17的至少一部分、連接結(jié)構(gòu)31的至少一部分和散熱件結(jié)構(gòu)32的至少一部分的上面有一利用單腔模具或低壓注塑工藝形成的包封層或鈍化層29。在圖1所示的實(shí)施例中，為了進(jìn)一步改善散熱性，散熱件結(jié)構(gòu)32的一部分322是可選擇的外露或不被包封層29覆蓋的?；蛘呷鐖D9所示，包封層29覆蓋散熱件結(jié)構(gòu)32。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，在封裝10的頂面28的上面有一可選的導(dǎo)熱但電絕緣的層280(比如熱脂或類似物)。因?yàn)槭强蛇x的，圖1中只顯示了部分層280。應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)使用的時候，層280優(yōu)選地覆蓋整個頂面28。
在形成封裝10的一個優(yōu)選方法里，當(dāng)連接結(jié)構(gòu)31和散熱件結(jié)構(gòu)32黏著在一起、形成、或集成后，將裝置放進(jìn)造模設(shè)備里以便于部分322接觸或鄰接模穴的一個表面。模穴的這個表面可以充當(dāng)掩膜防止包封層29覆蓋散熱件結(jié)構(gòu)32的部分322。應(yīng)當(dāng)明白，這種方法也適用于形成這里所描述的其它具有外露散熱件部分的封裝實(shí)施例。
在一示例性實(shí)施例中，包封層29包括一種高熱導(dǎo)率的成型材料。優(yōu)選地，包封層29包括一種熱導(dǎo)率大于大約3.0Watts/MK的成型材料。合適的高傳導(dǎo)率的成型材料可以通過加利福尼亞住友塑料美國公司(比如EME A700系列)或加利福尼亞日立化學(xué)公司比如CEL 9000系列成型材料)獲得。
如圖所示，連接結(jié)構(gòu)31和散熱件結(jié)構(gòu)32具有一個或多個可選的模鎖(mold lock)特征或槽口(notch)39，所述槽口39是用來在包封層29、連接結(jié)構(gòu)31和/或散熱件結(jié)構(gòu)32之間提供更好的附著。更多或更少的槽口39也是可以的。應(yīng)當(dāng)明白，槽口39可以選擇性地并入這里所論述的任何連接結(jié)構(gòu)/散熱件結(jié)構(gòu)。
圖2所示是依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝20的放大截面圖。封裝20不含有引線框架11，而半導(dǎo)體芯片17的電極或端子23是外露的以直接和下一級裝配連接。除去引線框線11后，整個封裝外形就變薄了。一連接結(jié)構(gòu)或傳導(dǎo)夾片310通過附著層24黏著于源極21，且傳導(dǎo)夾片310的遠(yuǎn)端311成形以便也連接到下一級裝配。在該實(shí)施例中，散熱件包括一帶式連接結(jié)構(gòu)320。
帶式連接結(jié)構(gòu)320是指一柔性的矩形導(dǎo)體，所述矩形導(dǎo)體的寬度要大于厚度。適合于帶式連接結(jié)構(gòu)的材料包括金、鋁、銀、鈀、銅或類似物?？梢酝ㄟ^諸如楔形接合將帶式連接結(jié)構(gòu)320黏著于連接結(jié)構(gòu)310。在一實(shí)施例中，形成帶式連接結(jié)構(gòu)320，其厚度為大約25微米，寬度大約為75微米?；蛘撸纬傻牡湫偷膸竭B接結(jié)構(gòu)320的厚度在6到50微米之間，寬度在50到1,500微米之間。在圖示的實(shí)施例中，帶式連接結(jié)構(gòu)320的部分321是外露或沒有被包封層29覆蓋的，這樣可以進(jìn)一步增強(qiáng)散熱性。在一可選實(shí)施例中，雖然包封層29覆蓋了帶式連接結(jié)構(gòu)320，但將部分321和頂面28之間的距離降到了最小，以使熱阻最小化。
圖3所示是依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝30的放大截面圖。在封裝30中，除了順應(yīng)性或柔性散熱件結(jié)構(gòu)323外，封裝30與封裝10類似。散熱件結(jié)構(gòu)323包括銅或銅合金，并可以選擇性地鍍上銀以用于焊料連接或傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂連接。
散熱件結(jié)構(gòu)323是U型或馬蹄型的，并且在結(jié)構(gòu)中象彈簧一樣有彈性或適應(yīng)性，這樣在壓縮力的作用下就可保持膨脹或壓縮的狀態(tài)以保證壓模后一個部分324外露。比如，如果晶片托盤部分13、半導(dǎo)體芯片17、和/或夾片31處于厚度公差的下極限偏差，散熱件結(jié)構(gòu)323保持膨脹以便于在壓模時接觸到型面。如果晶片托盤部分13、半導(dǎo)體芯片17、和/或夾片31處于厚度公差的上極限偏差，散熱件性結(jié)構(gòu)323壓縮以便于在壓模時能適應(yīng)更厚的外形。
圖4，圖5，圖6所示是順應(yīng)或適應(yīng)性散熱件結(jié)構(gòu)的可選實(shí)施例。比如，圖4所示是一順應(yīng)性橢圓形或卵形散熱件或夾片423的側(cè)視圖。圖5所示是一順應(yīng)性彈簧似的圓形、彈簧形、線圈形或螺旋形散熱結(jié)構(gòu)523的側(cè)視圖。圖6所示是熱傳導(dǎo)材料623的順應(yīng)性海綿狀或百潔布(scouring pad)狀的網(wǎng)柵或隨機(jī)模型或網(wǎng)柵。在一示例性實(shí)施例中，網(wǎng)柵623包括金屬網(wǎng)柵(比如銅或類似物)。在一可選實(shí)施例中，為了進(jìn)一步增強(qiáng)散熱性，將網(wǎng)柵623放置在此處所述的連接結(jié)構(gòu)和其它散熱件結(jié)構(gòu)之間。比如在圖9中，為了配置一個第二散熱件結(jié)構(gòu)，網(wǎng)柵623被加進(jìn)夾片131和散熱件結(jié)構(gòu)32之間。由于是可選的，在圖9中只顯示了部分網(wǎng)柵623。應(yīng)當(dāng)明白，網(wǎng)柵623可充分地填滿也可部分地填充連接結(jié)構(gòu)和其它散熱件之間的空間。
圖7顯示的是一包含一個或多個鰭狀部分724的散熱件結(jié)構(gòu)723的側(cè)視圖，其適用于此處公布的實(shí)施例。
圖8a和圖8b所示是引線接合結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其適合于連接到此處所述夾片(如夾片31)以配置進(jìn)一步的散熱件結(jié)構(gòu)。圖8a所示是一球形接合(ball bond)結(jié)構(gòu)823，其是通過常規(guī)球形接合(ballbonding)工藝形成在連接結(jié)構(gòu)上的。圖8b所示是一楔形接合(wedgebond)或針腳式接合(stitch bond)結(jié)構(gòu)825，其是通過常規(guī)楔形接合工藝形成在連接結(jié)構(gòu)上的。散熱件823和825包含諸如鋁或類似物。
圖9所示是依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝40的放大截面圖。在封裝40中，除了包封層29覆蓋了整個散熱件結(jié)構(gòu)32以便使散熱件結(jié)構(gòu)32不外露外，封裝40與封裝10類似。優(yōu)選地，散熱件32與頂面28之間的距離86被減到最小以使熱阻最小。在一示例性實(shí)施例中，距離86小于大約0.13毫米。同時，封裝40包括一平的或大體上平的連接結(jié)構(gòu)或夾片131，該連接結(jié)構(gòu)的一端連接于半導(dǎo)體芯片17的電極21，另一端連接于焊盤部分141。另外，如圖所示，在封裝40中，半導(dǎo)體芯片的終端23是外露的以便于連接到下一級裝配中。如上所述，封裝40中包含有可選的網(wǎng)柵623，該網(wǎng)柵用來作為第二或附加的散熱件。
圖10所示是依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝50的放大截面圖。在封裝50中，除了散熱件結(jié)構(gòu)包括多個傳導(dǎo)球狀物或球326外，封裝50與封裝10類似。在一示例性實(shí)施例中，球326是金屬球狀物，包括銅、焊料、金、鋁、金屬鍍層的陶瓷或金屬鍍層的塑料或類似物，該金屬球可利用諸如焊料或環(huán)氧樹脂連接?；蛘?，球狀物328通過壓線連接方式形成在夾片31上，且包括鋁或類似物。優(yōu)選地，為了進(jìn)一步增強(qiáng)散熱性，如圖所示，球326或328的部分327或329通過包封層29外露?；蛘?，為了將熱阻減到最小，包封層29在接近封裝50的表面覆蓋球326的剩余部分。
圖11所示是依據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝60的放大截面圖。在封裝60中，除封裝60進(jìn)一步包括一第二半導(dǎo)體芯片或器件117外，封裝60與封裝10類似。第二器件117可與半導(dǎo)體芯片17相同也可不同。在一示例實(shí)施例中，當(dāng)半導(dǎo)體芯片17包含一功率MOSFET時，第二器件包含一肖特基二極管，該肖特基二極管包括一連接于夾片31的終端或電極123。比如，終端123通過附著層119連接于夾片31。終端123電連接于夾片31，或通過利用分層結(jié)構(gòu)(比如通過絕緣層與壓31分離的導(dǎo)電層)獲得的與終端123的電接觸，可與夾片31隔離。通過第二連接結(jié)構(gòu)或夾片231，另一個終端或電極121被連接于封裝60的另一個焊盤部分上(未顯示)。在該實(shí)施例中，比如為了節(jié)省空間，散熱件結(jié)構(gòu)32橫跨在第二零件117之上。
圖12所示是依據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝70的放大截面圖。在封裝70中，連接結(jié)構(gòu)732用作散熱結(jié)構(gòu)，如上所述，傳導(dǎo)板或圓盤731通過附著層34將電極21連接到連接結(jié)構(gòu)732，除此之外，封裝70和封裝10類似。在一示例性實(shí)施例中，板731設(shè)計成可以匹配電極21的形狀或輪廊以提供最佳的熱和電傳導(dǎo)性能。無需改變連接結(jié)構(gòu)732，板731可以匹配電極21，因此改善了可制造性?？蛇x地，為了進(jìn)一步改善可制造性，可以在圓晶級(wafer level)將板731成形在半導(dǎo)體芯片17上。
在如圖12所示的實(shí)施例中，連接結(jié)構(gòu)732與圖3中的散熱件323類似，具有順應(yīng)性或適應(yīng)性形狀，這樣可以補(bǔ)償各種零件的厚度公差變化。在一可選實(shí)施例中，連接結(jié)構(gòu)732具有與連接結(jié)構(gòu)31或310(如果除去引線框架11)類似的形狀。連接結(jié)構(gòu)732和傳導(dǎo)板731包括所描述的類似于連接結(jié)構(gòu)31和散熱件32的材料。連接結(jié)構(gòu)732包括一可選擇的外露的部分733。連接結(jié)構(gòu)732的連接部分734的長度可和傳導(dǎo)板732的寬度相同也可不同。
圖13所示是依據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)、無引線封裝、無引線封裝裝置或封裝80的放大截面圖。在封裝80中，傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)830包括連接部分或結(jié)構(gòu)831和散熱件部分832，所述散熱件部分自或作為一單體材料被連接、集成或形成，除此之外，封裝80和封裝10類似。如圖13所示，散熱件部分832遠(yuǎn)離半導(dǎo)體芯片17延伸并鄰近或接近封裝80的表面28。在一示例性實(shí)施例中，散熱件832的一部分833是外露的。在一可選實(shí)施例中，散熱件832是被覆蓋的。優(yōu)選地，傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)830具有順應(yīng)性或適應(yīng)性形狀，這樣可以補(bǔ)償各種零件的厚度公差變化。傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)830包括所描述的類似于連接結(jié)構(gòu)31或散熱件32的材料。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)830被反轉(zhuǎn)過來以類似于圖12所示的連接結(jié)構(gòu)732的形狀。
此處所示的散熱件可具有實(shí)心的或連續(xù)的形狀或形式。圖14a至圖14d所示是散熱件32、321、323、423、723和832的各種可選形狀、部分或形式的部分上視圖。除了別的以外，這些形狀增強(qiáng)了包封層29和散熱件部分之間的附著力。圖14a所示是一梳狀或鰭狀部分130a；圖14b所示是一棋盤狀部分130b，其中包括開口或孔131；圖14c所示是一鋸齒形狀或部分130c；以及圖14d所示是一散熱件130d，其包括一”C”型的切除部分135。
總之，以上論述了一種封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括集成的連接/散熱裝置的不同實(shí)施例，除了別的之外，這`增強(qiáng)了散熱性或熱傳導(dǎo)性。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括一電子芯片，其在第一表面上有一主載流電極；一傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)，其連接到所述主載流電極上；一散熱件，其集成了所述傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)；以及一包封層，其覆蓋了所述電子芯片的一部分、所述傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)的一部分和所述散熱件的至少一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括順應(yīng)性形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括”U”形、線圈形或橢圓形中的一個。
4.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述包封層覆蓋所述散熱件。
5.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括傳導(dǎo)網(wǎng)柵。
6.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括帶式連接。
7.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括多個球狀形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)和所述散熱件包括一單體材料。
9.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括一具有晶片托盤部分和一焊盤部分的引線框架，其中所述電子芯片連接到所述晶片托盤部分，且其中所述傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)進(jìn)一步連接到所述焊盤部分。
10.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括一第二電子元件，所述第二電子元件連接到所述傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述電子芯片包括一功率MOSFET，且其中所述第二電子元件包括一肖特基二級管。
12.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括一種形狀，所述形狀加強(qiáng)所述包封層在所述散熱件上的黏著。
13.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括一形成在所述封裝結(jié)構(gòu)之上的熱傳導(dǎo)且電絕緣的層。
14.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述包封層包括一種熱導(dǎo)率大于或等于大約3.0Watts/mK的材料。
15.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件包括至少一個引線接合。
16.如權(quán)利要求15所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述引線接合包括一球形接合散熱件。
17.如權(quán)利要求15所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述引線接合包括一楔形接合散熱件。
18.一種具有增強(qiáng)散熱性的無引線半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括一引線框架，其包含一端子部分；一半導(dǎo)體器件，其在一表面上具有一第一電極；一連接結(jié)構(gòu)，其連接到所述第一電極和所述端子部分上；一熱傳導(dǎo)裝置，其連接到所述連接結(jié)構(gòu)上；以及一鈍化層，其覆蓋所述半導(dǎo)體器件的至少一部分、所述連接結(jié)構(gòu)的至少一部分和所述熱傳導(dǎo)裝置的至少一部分。
19.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述連接結(jié)構(gòu)包括一夾片。
20.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括順應(yīng)性形狀。
21.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括帶狀連接、引線接合、橋形夾片、U型夾片、橢圓形夾片、多球狀形狀、具有鰭狀部分的散熱件、傳導(dǎo)網(wǎng)柵或線圈形散熱件中的一個。
22.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述連接結(jié)構(gòu)和所述熱傳導(dǎo)裝置之中的一個包含模鎖特征。
23.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括梳狀部分、具有一開口的部分、或鋸形部分中的一個。
24.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中所述鈍化層包括一種熱導(dǎo)率大于或等于大約3.0Watts/mK的材料。
25.如權(quán)利要求18所述的封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括一第二半導(dǎo)體芯片，所述第二半導(dǎo)體芯片連接到所述連接結(jié)構(gòu)。
26.一種電子封裝結(jié)構(gòu)，包括一半導(dǎo)體管芯，其具有一主載流電極；一傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其具有一連接到所述主載流電極的連接部分，其中所述傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括一散熱件部分，所述散熱件部分遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體芯片延伸且鄰近所述封裝結(jié)構(gòu)的一上部表面；以及一包封層，其覆蓋所述半導(dǎo)體管芯的至少一部分和所述傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的至少一部分。
27.如權(quán)利要求26所述的電子封裝結(jié)構(gòu)，其中所述傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括順應(yīng)性形狀。
28.如權(quán)利要求26所述的電子封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括一傳導(dǎo)板，所述傳導(dǎo)板位于所述傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)與所述半導(dǎo)體管芯之間。
29.如權(quán)利要求26所述的電子封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括一具有晶片托盤部分和焊盤部分的引線框架，其中所述半導(dǎo)體管芯連接到所述晶片托盤部分，且其中所述傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的一個末端連接到所述焊盤部分。
30.如權(quán)利要求26所述的電子封裝結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體管芯包括一功率MOSFET裝置。
31.如權(quán)利要求26所述的電子封裝結(jié)構(gòu)，其中所述包封層包括一種熱導(dǎo)率大于或等于大約3.0Watts/mK的材料。
32.如權(quán)利要求26所述的電子封裝結(jié)構(gòu)，其中所述散熱件部分的一部分外露以增強(qiáng)散熱性。
全文摘要
在一示例性實(shí)施例中，一具有增強(qiáng)散熱性的封裝件包括一半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片包括一主載流電極或發(fā)熱電極。所述半導(dǎo)體芯片的所述主載流電極面對所述封裝件的頂部或遠(yuǎn)離下一級裝配。所述封裝件進(jìn)一步包括一傳導(dǎo)夾片和一散熱件，所述傳導(dǎo)夾片將所述主載流電極連接到下一級裝配，所述散熱件形成或集成在傳導(dǎo)夾片上。散熱件的一部分可選擇性地外露。
文檔編號H01L23/495GK101073150SQ200480044529
公開日2007年11月14日 申請日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者弗朗西斯·J·卡爾尼, 邁克爾·J·瑟登, 肯特·L·凱姆, 梁龍年, 李宇聞 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司