專利名稱：：具有鋁外殼的封裝集成電路器件的制作方法具有鋁外殼的封裝集成電路器件
背景技術(shù)：
：導(dǎo)致在諸如整流器的集成電路器件中效率降低的一種原因是正常工作期間的不充分冷卻。圖1是由VishayIntertechnology公司制造的VishaySemiconductor牌雙高壓整流器器件10的一種封裝方案的透視圖，該器件在內(nèi)部具有兩個半導(dǎo)體裸片(不可見)。器件10可通過引線14通孔插裝(雖然可以使用可表面安裝的封裝方案)，并且包括外部環(huán)氧樹脂殼體12和鋁復(fù)合物散熱器16。散熱器16可以形成殼體12的一側(cè)或附接在此。在器件10的工作期間，由裸片產(chǎn)生的熱通過引線14、殼體12和散熱片16排出。殼體12的導(dǎo)熱率一般遠(yuǎn)低于散熱器16的導(dǎo)熱率，然而，這可能導(dǎo)致器件IO的區(qū)域具有不令人滿意的散熱性這就存在著對如下的諸如半導(dǎo)體器件的集成電路器件的需求具有包含輕量級電氣隔離散熱器的封裝設(shè)計(jì)，能夠用于可表面安裝的或可通孔插裝(through-hole-moimtable)的應(yīng)用中以令人滿意地從器件的多個表面、包括從其殼體中散熱。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所要求的主題不限于解決特定集成電路器件封裝設(shè)計(jì)或其多個方面的任一或所有缺陷的實(shí)施例。
發(fā)明內(nèi)容在此要論述的是可表面或可通孔插裝的集成電路的方面，例如橋式整流器器件。特別公開了集成電路器件及制造這種集成電路器件的方法。在一個實(shí)施例中，集成電路器件(例如整流器)包括裸片、引線和布置為便于所述裸片與所述引線之間的電連接的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(例如銅裸片焊盤)。該器件也包括使導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、裸片和至少一部分引線嵌入的封裝材料。導(dǎo)電殼體(例如鋁復(fù)合物殼體)包住該封裝材料并形成該器件的外部封裝。在制造期間，可以在封裝材料放置在所述殼體中之前或之后將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、裸片和至少一部分引線布置在導(dǎo)電殼體中。當(dāng)該集成電路器件工作時，熱可以通過由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、封裝材料和導(dǎo)電殼體形成的熱傳導(dǎo)路徑而從裸片排出。該
發(fā)明內(nèi)容用來以簡化形式介紹概念的選擇。這些概念還將在詳細(xì)說明部分中進(jìn)一步描述。除了在此
發(fā)明內(nèi)容中描述的之外的元件或步驟也是可能的，并且沒有元件和步驟是必須需要的。該
發(fā)明內(nèi)容不打算用于確定所要求的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不打算用作對確定所要求的主題的范圍的輔助。圖1是用于可通孔插裝的集成電路器件的一般封裝的透視圖。圖2是具有形成其外部封裝的導(dǎo)熱殼體的示例性集成電路器件的內(nèi)部橫截面的平面圖。圖3是圖2中所示的集成電路器件的沿箭頭3-3方向的截面?zhèn)纫晥D。圖4是圖2和3中所示的集成電路器件的透視圖。圖5是示出了在集成電路器件的正常工作期間的特定熱傳導(dǎo)路徑的圖，熱通過該特定熱傳導(dǎo)路徑而從圖2至4中所示的集成電路器件(它已沿著圖3中所示的箭頭5的方向旋轉(zhuǎn)90度)排出。圖6是用于制造圖2至4中所示的集成電路器件的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式回到附圖，其中同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的部件，圖2是示例性集成電路器件200(為了討論的目的稱為功率整流器)的內(nèi)部橫截面的平面圖。將簡短地介紹器件200的元件，并在下面更詳細(xì)地討論所述元件。器件200包括兩個裸片202;三根引線204;導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205布置為便于一個或多個裸片202與一根或多根引線204之間的電連接；封裝材料206，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205、裸片202和一部分引線204嵌入該封裝材料206中；以及導(dǎo)電殼體208，該導(dǎo)電殼體208包住封裝材料206并形成器件200的外部封裝。殼體208具有內(nèi)表面207和外表面209。可以由與導(dǎo)電殼體208的內(nèi)表面和/或外表面相同或不同的材料組成的結(jié)構(gòu)210從殼體208延伸，并且提供了在器件200的正常工作期間的額外的排熱能力(下面結(jié)合圖5進(jìn)一步討論)。裸片202類似于在商業(yè)上可以獲得的模擬或者數(shù)字集成電路芯片中可見的那些裸片。同樣，裸片202—般由諸如半導(dǎo)體材料的基材以及至少兩個電極(未視出)組成，該至少兩個電極(未視出)是導(dǎo)體，用來與執(zhí)行預(yù)定功能(例如信號整流)的裸片上的一個或多個電路形成電接觸。引線204便于器件200外部的電子元件與裸片202的電極之間的電連接。引線204—般整體上或部分地由諸如銅的導(dǎo)電材料組成。如圖所示，延伸到器件200外部的引線204的部分被配置為允許使用通孔插裝技術(shù)來將器件200安裝到襯底上(未示出)，以便于與器件200外部的電子元件的電互連。然而，應(yīng)當(dāng)理解，引線204可以替代性地配置為允許使用諸如表面安裝技術(shù)的其他安裝技術(shù)來將器件200安裝到襯底上。在器件200內(nèi)部，每根引線204的一部分通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205直接或間接地電互連到裸片202的電極。如圖所示，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205是矩形的銅裸片焊盤。然而，一般來講，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205也可以是任何已知或今后開發(fā)的結(jié)構(gòu)、為任意幾何形狀、整體上或部分地由導(dǎo)電材料組成。這種結(jié)構(gòu)的例子包括裸片焊盤、焊球、引線框、或者部分的引線。圖3是沿箭頭3-3方向的器件200的截面?zhèn)纫晥D，示出了導(dǎo)體結(jié)構(gòu)205的示例性布置方式，它便于裸片202與器件200內(nèi)的引線204的部分之間的電連接。圖3中可見一個裸片202和兩根引線204。裸片202的一側(cè)面向?qū)щ娊Y(jié)構(gòu)205，而裸片202的另一側(cè)面向引線204。裸片202上的電極與引線204和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205形成接觸。另一根引線204與裸片202面向的一側(cè)相同的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205的一側(cè)接觸。雖然示出了一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以存在一個以上的這種結(jié)構(gòu)。繼續(xù)參考圖2和3，在一個實(shí)施例中，一個或多個裸片202、引線204和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205可以布置為形成子組件302(如圖3中所示)。子組件302布置在限定出一空腔的導(dǎo)電殼體208的內(nèi)表面207中。子組件302以使在它和導(dǎo)電殼體208的內(nèi)表面307之間存在空間的這種方式布置。子組件302可以在封裝材料206設(shè)置在由內(nèi)表面307限定出的空腔中之前或之后布置在所述空腔中。封裝材料206可以是現(xiàn)在已知的或今后開發(fā)的任意適合的介電熱傳導(dǎo)材料，例如環(huán)氧樹脂。導(dǎo)電殼體208的外表面209由與內(nèi)表面307相同或不同的材料和/或幾何形狀構(gòu)成。如圖所示，內(nèi)表面和外表面都由鋁復(fù)合物材料形成，并且具有矩形的幾何形狀。用于增強(qiáng)器件200的排熱能力的可選結(jié)構(gòu)210與導(dǎo)電殼體208成一體并從導(dǎo)電殼體208延伸。圖4是集成電路器件200的透視圖。如圖所示，與可選結(jié)構(gòu)210一起，導(dǎo)電殼體208的外表面209形成器件200的外部封裝的五個側(cè)面(僅三側(cè)面可見)。第六個側(cè)面包括封裝材料206和從器件200延伸的引線204的部分。圖5是示出特定熱傳導(dǎo)路徑的圖，熱通過該特定熱傳導(dǎo)路徑而從已沿著圖3中所示的箭頭5的方向旋轉(zhuǎn)90度的集成電路器件200排出。當(dāng)器件200正常工作時，熱通過由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205、封裝材料206，以及殼體208的內(nèi)和外表面207、209形成的熱傳導(dǎo)路徑(如箭頭502、506和508所示)而從裸片202排出到周圍環(huán)境中。熱也沿著包括可選結(jié)構(gòu)210的熱傳導(dǎo)路徑(如箭頭504所示)和包括引線204的熱傳導(dǎo)路徑(如箭頭510所示)而從裸片202中排出。繼續(xù)參考圖1至5，圖6是用于制造諸如圖2至4中所示的集成電路器件200的集成電路器件的方法的流程圖。圖6中所示的過程能夠使用一個或多個一般的多用途或單用途處理器(整體上或部分地)實(shí)施。除非特別聲明，在此描述的方法不限于特定的順序或序列。此外，所描述的方法及其要素中的一些能夠同時發(fā)生或執(zhí)行。該方法開始于橢圓形600，并繼續(xù)于塊602，在這里形成子組件。子組件302(圖3中所示)是示例性的子組件，其包括布置為便于一個或多個裸片202與一根或多根引線204之間的電連接的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205。在一個實(shí)施例中，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)205可以焊接到一個或多個裸片202和一根或多根引線204上。接下來，在塊704處，提供諸如殼體208(圖2至4所示)的導(dǎo)電殼體。該導(dǎo)電殼體具有諸如內(nèi)表面207的限定出空腔的內(nèi)表面和諸如外表面209的外表面。在一實(shí)施例中，殼體208是矩形的鋁復(fù)合物外殼。在塊606處，將諸如封裝材料206(圖2至4所示)的封裝材料分配到由內(nèi)表面限定出的空腔中。在一個實(shí)施例中，封裝材料206是環(huán)氧樹脂。在塊608處，以使子組件與導(dǎo)電殼體的內(nèi)表面之間存在空間的這種方式將子組件放置在空腔中。該空間被封裝材料占據(jù)。子組件302可以在將封裝材料206放置在由內(nèi)表面307限定出的空腔中之前或之后布置在所述空腔中。封裝材料可以是自固化的或可以在單獨(dú)的步驟(未示出)中固化。在此已描述了集成電路器件及其制造方法。輕量級、低廉的、電氣隔離的外部器件的封裝提供了大量的熱傳導(dǎo)路徑。一般來講，使用封裝混合物代替另一種物質(zhì)(例如惰性氣體)將給出更好的熱性能。所述器件可以直接安裝到其他散熱器而不需要電氣隔離，使得經(jīng)由外部封裝本身的冷卻可以單獨(dú)使用，或者用來補(bǔ)充對更大的面積提供的冷卻。該集成電路器件可以在更理想的溫度下工作，而沒有封裝管腳的明顯改變，并且/或沒有額外的隔離要求，從而減少對產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)的需求。該器件可以是可通孔插裝的或者可表面安裝的。雖然在此已用結(jié)構(gòu)特征和/或方法行為所特有的語言描述了主題，但是也應(yīng)當(dāng)理解，在權(quán)利要求中限定的主題不必限于上述具體特征或行為。而是，上述具體特征和行為是作為實(shí)施權(quán)利要求的例子形式公開的。例如，集成電路200被稱為功率整流器，并描述為具有具體的幾何形狀，但是，具有任何幾何結(jié)構(gòu)的模擬或數(shù)字集成電路器件都能受益于此處描述的封裝。在此使用的詞語"示意性的"意指作為例子、實(shí)例或示例。在此描述為"示意性的"任何實(shí)施例或其方面都不必解釋為優(yōu)選于或者優(yōu)于其他實(shí)施例或其方面。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附權(quán)利要求的精神及范圍的情況下，也可以設(shè)計(jì)除上述具體實(shí)施例以外的實(shí)施例，意圖是，這里的主題的范圍將由下面的權(quán)利要求決定。權(quán)利要求1.一種集成電路器件，包括裸片；引線；導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)布置為便于所述裸片與所述引線之間的電連接；封裝材料，該封裝材料使所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述裸片和至少一部分所述引線嵌入其中；以及導(dǎo)電殼體，該導(dǎo)電殼體包住所述封裝材料并布置為形成所述集成電路器件的外部封裝；其中，熱量能夠通過由所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述封裝材料和所述導(dǎo)電殼體形成的熱傳導(dǎo)路徑而從所述裸片排出。2.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其中所述導(dǎo)電殼體包住所述封裝材料的表面區(qū)域的大部分。3.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其中所述裸片包括半導(dǎo)體裸片。4.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其中所述集成電路器件包括整流器。5.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其中所述集成電路器件包括可表面安裝的器件和可通孔插裝的器件中的一種。6.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其中所述集成電路器件包括有源器件。7.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其中所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括銅焊盤、焊球、引線和引線框中的一種。8.如權(quán)利要求l所述的集成電路器件，其中所述封裝材料包括介電熱傳導(dǎo)材料。9.如權(quán)利要求8所述的集成電路器件，其中所述封裝材料包括環(huán)氧樹脂。10.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，其中所述導(dǎo)電殼體包括金屬外殼。11.如權(quán)利要求io所述的集成電路器件，其中所述金屬外殼包括鋁復(fù)合物外殼。12.如權(quán)利要求1所述的集成電路器件，還包括與所述導(dǎo)電殼體成一體并從該導(dǎo)電殼體延伸的結(jié)構(gòu)，其中熱量能夠通過由該結(jié)構(gòu)形成的熱傳導(dǎo)路徑而從所述集成電路器件排出。13.—種集成電路器件，包括導(dǎo)電殼體，該導(dǎo)電殼體具有內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面限定出空腔；子組件，該子組件以使所述子組件與所述內(nèi)表面之間存在空間的這種方式布置在所述空腔內(nèi)，所述子組件包括裸片，引線，以及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)布置為便于所述裸片與所述引線之間的電連接；以及封裝材料，該封裝材料布置在所述子組件與所述內(nèi)表面之間的所述空間中。14.如權(quán)利要求13所述的集成電路器件，其中熱量能夠通過由所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述封裝材料、所述導(dǎo)電殼體的內(nèi)表面和所述導(dǎo)電殼體的外表面形成的熱傳導(dǎo)路徑、通過所述導(dǎo)電殼體的外表面而從所述裸片排出。15.—種用于制造集成電路器件的方法，該方法包括將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)布置為便于裸片與引線之間的電連接，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、所述裸片和所述引線形成子組件；提供導(dǎo)電殼體，該導(dǎo)電殼體具有內(nèi)表面和外表面，該內(nèi)表面限定出空腔；將封裝材料分配到所述空腔中；以及以使所述子組件與所述內(nèi)表面之間存在空間的這種方式將所述子組件放置在所述空腔中，并且所述空間被所述封裝材料占據(jù)。16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括固化所述封裝材料。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中將封裝材料分配到所述空腔中的步驟在將所述子組件放置在所述空腔中的步驟之前執(zhí)行。18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中將封裝材料分配到所述空腔中的步驟在將所述子組件放置在所述空腔中的步驟之后執(zhí)行。19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中將所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)布置為便于所述裸片與所述引線之間的電連接并形成子組件的步驟包括將所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)焊接到所述裸片和所述引線。20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述集成電路器件包括可表面安裝的整流器和可通孔插裝的整流器中的一種。全文摘要一種集成電路器件，該器件包括裸片、引線和布置為便于裸片與引線之間的電連接的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。該器件還包括使導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、裸片和至少一部分引線嵌入的封裝材料。導(dǎo)電殼體包住該封裝材料并形成該器件的外部封裝。在制造期間，可以在封裝材料被放置在該殼體中之前或之后將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、裸片和至少一部分引線布置在該導(dǎo)電殼體中。當(dāng)該集成電路器件工作時，熱量可以通過由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、封裝材料和導(dǎo)電殼體所形成的熱傳導(dǎo)路徑而從裸片排出。文檔編號H01L23/48GK101578702SQ200780038940公開日2009年11月11日申請日期2007年8月10日優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日發(fā)明者M(jìn)·L·周,伊萬·付,彼得·周,薩姆爾·李,露西·田申請人:威世通用半導(dǎo)體公司