重新分布板、電子組件和模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施例涉及重新分布板、電子組件和模塊。一種重新分布板包括：第一傳導(dǎo)層，包括用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)；第二傳導(dǎo)層，包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)；以及非傳導(dǎo)層。第二傳導(dǎo)層通過非傳導(dǎo)層與第一傳導(dǎo)層間隔開。重新分布板還包括傳導(dǎo)連接件，從重新分布板的安裝表面延伸到第二傳導(dǎo)層。傳導(dǎo)連接件被第一傳導(dǎo)層的低電壓連線圍繞。
【專利說明】重新分布板、電子組件和模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及重新分布板、電子組件和模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]可以提供一種形式為包括具有外部接觸件的封裝的電子組件的半導(dǎo)體芯片，該外部接觸件用于將電子組件安裝到比如印刷電路板的重新分布板上。封裝可以包括環(huán)氧樹月旨，其嵌入了半導(dǎo)體芯片從而保護它不受環(huán)境影響，并且其覆蓋從半導(dǎo)體芯片到外部接觸件的內(nèi)部部分的內(nèi)部的電連接。封裝的外部接觸件可以具有不同的形式，例如引腳、焊區(qū)或焊球。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個實施例中，一種重新分布板包括:第一傳導(dǎo)層，包括用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)；第二傳導(dǎo)層，包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)；非傳導(dǎo)層，所述第二傳導(dǎo)層通過所述非傳導(dǎo)層與所述第一傳導(dǎo)層間隔開；以及傳導(dǎo)連接件，從所述重新分布板的安裝表面延伸到所述第二傳導(dǎo)層，所述連接件被所述第一傳導(dǎo)層的低電壓連線圍繞。
[0004]在一個實施例中，一種電子組件包括:至少一個高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件和封裝圖形(footprint)，該封裝圖形包括高電壓接觸件和圍繞所述高電壓接觸件并且與之間隔開的低電壓接觸焊盤。
[0005]在一個實施例中，一種模塊包括重新分布板和電子組件。所述重新分布板包括:第一傳導(dǎo)層，包括用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)；第二傳導(dǎo)層，包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)；非傳導(dǎo)層，所述第二傳導(dǎo)層通過所述非傳導(dǎo)層與所述第一傳導(dǎo)層間隔開；以及傳導(dǎo)連接件，從所述重新分布板的安裝表面延伸到所述第二傳導(dǎo)層，所述連接件被所述第一傳導(dǎo)層的低電壓連線圍繞。所述電子組件包括至少一個高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件和封裝圖形。所述封裝圖形包括電耦合到所述第二傳導(dǎo)層的高電壓接觸件和圍繞所述高電壓接觸件并且與之間隔開、并且電耦合到所述低電壓連線的低電壓接觸焊盤。
[0006]通過閱讀以下詳細描述并且通過查看附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到另外的特征和優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖中的要素并不必相對于彼此依比例。同樣的附圖標記指代相對應(yīng)的類似部分。各種所圖示的實施例中的特征可以被組合，除非它們相互排斥。在附圖中描繪了實施例并且在以下的描述中對其詳細描述。
[0008]圖1圖示一個重新分布板的橫截面視圖。
[0009]圖2圖示一個重新分布板的平面圖。
[0010]圖3圖示一個重新分布板的平面圖。
[0011]圖4圖示一個重新分布板的橫截面視圖。
[0012]圖5圖示一個重新分布板的平面圖。
[0013]圖6圖示一個電子組件。
[0014]圖7a圖示一個電子組件的封裝圖形。
[0015]圖7b圖示一個電子組件的封裝圖形。
[0016]圖8圖示一個電子組件的封裝圖形。
[0017]圖9圖示一個電子組件的封裝圖形。
[0018]圖1Oa圖示一個電子組件的橫截面視圖。
[0019]圖1Ob圖示圖1Oa的電子組件的封裝圖形。
[0020]圖1la圖示一個電子組件的橫截面視圖。
[0021]圖1lb圖示圖1la的電子組件的封裝圖形。
[0022]圖12圖示一個模塊。
[0023]圖13圖示安裝在圖12的模塊上的一個電子組件的封裝圖形。
[0024]圖14a圖示一個模塊的橫截面視圖。
[0025]圖14b圖示圖14a的模塊的一個電子組件的封裝圖形。
[0026]圖15a圖不一個模塊的橫截面視圖。
[0027]圖15b圖示圖15a的模塊的一個電子組件的封裝圖形。

【具體實施方式】
[0028]在下面的詳細描述中，對附圖進行了參考，這些附圖形成該詳細描述的一部分，并且在附圖中通過圖示的方式示出可在其中實施本發(fā)明的具體實施例。在這一點上，參考所描述的圖的定向來使用比如“頂部”、“底部”、“正面”、“背面”、“前頭”、“末尾”等的方向術(shù)語。因為可以以多個不同定向來定位實施例的組件，所以定向術(shù)語被用于圖示的目的并且決不進行限制。應(yīng)當理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其他實施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯的改變。因此，以下詳細描述并非以限制的含義而采用的，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求所限定。
[0029]下文說明多個實施例。在這一情形下，在附圖中通過相同或類似的參考符號來標識相同的結(jié)構(gòu)特征。在本說明書的上下文中，“橫向”或“橫向方向”應(yīng)當被理解為表示總體上平行于半導(dǎo)體材料或半導(dǎo)體載體橫向程度運行的方向或程度。橫向方向因此總體上平行于這些表面或側(cè)面延伸。與此相反，術(shù)語“豎直”或“豎直方向”應(yīng)當被理解為表示總體上垂直于這些表面或側(cè)面并且因此垂直于橫向方向運行的方向。豎直方向因此在半導(dǎo)體材料或半導(dǎo)體載體的厚度方向上運行。
[0030]如在本說明書中采用的那樣，術(shù)語“耦合”和/或“電耦合”不意在表示元件必須直接耦合在一起——可以在“耦合”或“電耦合”的元件之間提供居間的元件。
[0031]如在本文中使用的那樣，術(shù)語“傳導(dǎo)的”表示導(dǎo)電的，并且術(shù)語“非傳導(dǎo)的”表示非導(dǎo)電的。
[0032]如在本文中使用的那樣，術(shù)語“低電壓信號”描述具有最大電壓為20V的信號并且包括接地信號，并且術(shù)語“高電壓信號”描述具有大于200V(例如600V)的電壓的信號。
[0033]圖1圖示根據(jù)一個實施例的重新分布板100。重新分布板100包括第一傳導(dǎo)層101，其包括用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)102。重新分布板100還包括第二傳導(dǎo)層103，其包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104。重新分布板100包括非傳導(dǎo)層105。第二傳導(dǎo)層103通過非傳導(dǎo)層105與第一傳導(dǎo)層101間隔開。重新分布板100還包括傳導(dǎo)連接件106，其從重新分布板100的安裝表面107延伸到第二傳導(dǎo)層103。傳導(dǎo)連接件106被第一傳導(dǎo)層101的低電壓連線108圍繞。
[0034]重新分布板100可以由印刷電路板來提供并且包括兩個重新分布結(jié)構(gòu)，用于低電壓信號的第一重新分布結(jié)構(gòu)102和用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104。用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104通過非傳導(dǎo)層105與第一重新分布結(jié)構(gòu)102間隔開。傳導(dǎo)連接件106從重新分布板100的安裝表面107延伸，在該實施例中，第一傳導(dǎo)層101被定位在安裝表面107上。傳導(dǎo)連接件106用來提供從安裝在安裝表面107上的組件上的高電壓接觸件到非傳導(dǎo)層105的相對表面109的連接，用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104被定位在該相對表面109上。
[0035]傳導(dǎo)連接件106可以是被制造在重新分布板100中的傳導(dǎo)過孔。傳導(dǎo)連接件106可以形成被安裝在重新分布板上的電子組件的部分。
[0036]非傳導(dǎo)層105可以包括比如FR4的介電材料，其包括嵌入在環(huán)氧樹脂中的玻璃纖維。第一傳導(dǎo)層101、第二傳導(dǎo)層103和傳導(dǎo)連接件106可以是金屬的，并且可以包括金屬，比如銅。第一傳導(dǎo)層101、第二傳導(dǎo)層103和傳導(dǎo)連接件106可以具有多層金屬結(jié)構(gòu)。
[0037]低電壓連線108形成用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)102的部分，并且可以被定位在安裝表面107上。低電壓連線108圍繞傳導(dǎo)連接件106，并且特別是傳導(dǎo)連接件106的在安裝表面107處從非傳導(dǎo)層105露出的表面。低電壓連線108可以鄰近安裝表面107的外輪廓的50%以上或75%以上定位。低電壓連線108是傳導(dǎo)的并且可以被用于對耦合到用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104的傳導(dǎo)連接件106提供電屏蔽。
[0038]用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)102由于非傳導(dǎo)層105的厚度而與用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104間隔一定距離。這樣的布置可以用于增加用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)102和用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104之間的爬電距離。
[0039]如本文所使用，爬電距離被定義為沿被定位在兩種傳導(dǎo)材料之間的隔離器的表面所測量的兩種傳導(dǎo)材料之間的最短路徑。在圖1所示的實施例的情況下，隔離器由非傳導(dǎo)層105的定位在傳導(dǎo)連接件106的在安裝表面107處暴露的表面和低電壓傳導(dǎo)連線108之間的部分來提供。
[0040]保持最小的爬電距離可以有助于減少隨著時間的推移發(fā)生故障的風(fēng)險。由于在長的時間段上施加的高電壓，即爬電電壓，而生成沿隔離器表面的傳導(dǎo)路徑與RMS值相關(guān)，并且還可能依賴于環(huán)境條件，環(huán)境條件可以通過污染程度和隔離器的材料特性來描述。
[0041]通過在非傳導(dǎo)層105的相對表面上定位用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)102和用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104，在如下布置之上的爬電距離可以被增加，在該布置中，兩個重新分布結(jié)構(gòu)102和104都被布置單個表面上，而無需增加單個表面的橫向尺寸。
[0042]圖2和圖3圖示根據(jù)不同實施例的圖1的重新分布板100的部分的頂視圖，并且圖示安裝表面107以及第一傳導(dǎo)層102的低電壓連線108和傳導(dǎo)連接件106的橫向布置。
[0043]低電壓連線108被定位在安裝表面107上并且橫向圍繞傳導(dǎo)連接件106的暴露的遠端表面113。低電壓連線108可以具有如在圖3中所示的連續(xù)環(huán)的形式，或者可以是如在圖2中所示的非連續(xù)的。在一些實施例中，低電壓連線108包括通過非傳導(dǎo)層105的區(qū)域110分開的四個L形部分114。四個L形部分114繞在傳導(dǎo)連接件106的正方形遠端表面113的角落進行定位。
[0044]在附圖中，示例性的低電壓連線108被表示為具有尖銳角落的正方形環(huán)，并且傳導(dǎo)連接件106的示例性遠端表面113被表示為具有尖銳角落的正方形或矩形。然而，低電壓連線108和傳導(dǎo)連接件106的遠端表面113不局限于這樣的外輪廓，并且可以具有角落是圓角的外輪廓。遠端表面113是圓形的、橢圓形的、或六邊形等并且其中低電壓連線108是圓形環(huán)、長圓形環(huán)、六邊形環(huán)或者具有不規(guī)則的外輪廓和內(nèi)輪廓，內(nèi)輪廓是與遠端表面113的外輪廓同軸的。
[0045]低電壓連線108可以位于地電位，并且可以對于傳導(dǎo)連接件106提供電屏蔽。在一些實施例中，低電壓傳導(dǎo)連線108具有內(nèi)邊界111，其與傳導(dǎo)連接件106的遠端表面113的外邊界112的以最小距離d間隔。最小距離d是在低電壓連線108的內(nèi)邊界111和傳導(dǎo)連接件106的遠端表面113的外邊界112之間的最短路徑并且代表爬電距離。
[0046]圖4圖示根據(jù)一個實施例的重新分布板120的橫截面視圖并且圖5圖示平面圖。重新分布板120包括第一傳導(dǎo)層101和第二傳導(dǎo)層103,第一傳導(dǎo)層101包括用于低電壓信號的第一重新分布結(jié)構(gòu)102，第二傳導(dǎo)層103包括與第一傳導(dǎo)層101通過第一非傳導(dǎo)層105分離的、用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104。重新分布板120還包括以延伸通過第一非傳導(dǎo)層105的傳導(dǎo)過孔的形式的傳導(dǎo)連接件106。重新分布板120進一步包括第二非傳導(dǎo)層121，其被定位在第二傳導(dǎo)層103上。包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)104的第二傳導(dǎo)層103被定位在第一非傳導(dǎo)層105和第二非傳導(dǎo)層121之間。
[0047]重新分布板120進一步包括第二導(dǎo)電過孔122，其從安裝表面107通過第一非傳導(dǎo)層105延伸到第二傳導(dǎo)層103。第一傳導(dǎo)層101進一步包括圍繞第二傳導(dǎo)過孔122的第二低電壓連線123。第一低電壓連線108和第二低電壓連線123被定位在重新分布板120的安裝表面107上。
[0048]第二導(dǎo)電過孔122還可以從第二傳導(dǎo)層103通過第二非傳導(dǎo)層121延伸到重新分布板120的下表面126。
[0049]圖5圖示重新分布板120的平面圖。如從圖5中的平面圖可見，第二低電壓傳導(dǎo)連線123圍繞在圖5中不可見的傳導(dǎo)過孔122，并且與之間隔開一定距離。第一非傳導(dǎo)層105提供低電壓傳導(dǎo)連線123的與傳導(dǎo)過孔122的電絕緣，傳導(dǎo)過孔122耦合至用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104。
[0050]第一低電壓連線108和第二低電壓連線123可以具有相同的形式，例如，如在圖5中所示的連續(xù)環(huán)，或者可以具有不同的形式。例如，低電壓連線中的一個可以是不連續(xù)的連線。例如，低電壓連線108、123中的一個或兩者可以包括具有圖2中所示的布置的四個部分。
[0051]第一低電壓連線108和第二低電壓連線123可以具有角落是圓角的外輪廓，或者具有圓形環(huán)、長圓形環(huán)、六邊形環(huán)的形式，或具有不規(guī)則的外輪廓和內(nèi)輪廓，內(nèi)輪廓是與遠端表面的外輪廓同軸的。
[0052]第二導(dǎo)電過孔122可以被用于將用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104連接到連接件，從而包括兩個導(dǎo)電過孔106、122的重新分布板120和第二重新分布結(jié)構(gòu)104可以被供應(yīng)高電壓。
[0053]重新分布板120可以包括直接定位在第一導(dǎo)電過孔106上的另一個接觸焊盤124和直接定位在傳導(dǎo)過孔122上的第二接觸焊盤125，其形成用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104的部分但是沿第一重新分布結(jié)構(gòu)102被布置在安裝表面107上。
[0054]低電壓連線108和123以預(yù)定最小距離d與相應(yīng)的接觸焊盤124、125間隔。特別地，距離d分別在接觸焊盤124、125的外邊界和傳導(dǎo)連線108、123的內(nèi)邊界之間延伸。第一非傳導(dǎo)層105的材料將接觸焊盤124、125從低電壓連線108、123電隔離。接觸焊盤124和第一低電壓連線108之間的最短距離表示這一布置的爬電距離。類似地，接觸焊盤125和第二低電壓連線123之間的最短距離表示這一布置的爬電距離。
[0055]接觸焊盤124、125可以通過構(gòu)造第一傳導(dǎo)層101的部分來制造。第一重新分布結(jié)構(gòu)102包括用于低電壓信號(例如接地信號)或者用于將被安裝在重新分布板120上的另外的低電壓設(shè)備的控制信號的另外的連線127。
[0056]用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104，用于低電壓信號的第一重新分布結(jié)構(gòu)102，傳導(dǎo)過孔106、122和接觸焊盤124、125的布置可以被用于包括至少一個高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用。這樣的高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件的例子是基于氮化鎵的晶體管，例如基于氮化鎵的HEMT，其可以被高達600V的電壓來驅(qū)動。
[0057]重新分布板120不限于具有一個或兩個導(dǎo)電連接件并且可以包括兩個以上的電耦合到用于高電壓信號的第二重新分布結(jié)構(gòu)104的導(dǎo)電連接件。
[0058]還提供一個電子組件，其適合用于安裝在圖1至5中所示的重新分布板上。
[0059]圖6圖示電子組件130，其包括高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件131和封裝圖形132。封裝圖形132包括高電壓接觸件133和圍繞高電壓接觸件133并且與之間隔開的低電壓接觸焊盤134。
[0060]電子組件的封裝圖形可以描述電子組件的外部接觸件在電子組件的安裝表面上的橫向范圍和布置。例如，如果電子組件是一個表面貼裝設(shè)備，則電子組件的封裝圖形可以包括具有預(yù)定橫向布置的多個外部接觸件的橫向區(qū)域和布置。
[0061]在圖6所示的實施例中，電子組件130包括高電壓接觸件133和低電壓接觸焊盤134，低電壓接觸焊盤134與高電壓接觸件133的外邊界135間隔一定距離，使得低電壓接觸焊盤134圍繞高電壓接觸件133并且可以通過非傳導(dǎo)殼體的定位在低電壓接觸焊盤134和高電壓接觸件133之間的區(qū)域與高電壓接觸件133電絕緣。
[0062]低電壓接觸焊盤134可以具有連續(xù)環(huán)的形式或者可以不連續(xù)。低電壓接觸焊盤134可以與高電壓接觸件133電絕緣。電子組件130還可以包括控制接觸焊盤(未示出)，其與低電壓接觸焊盤134和/或多個信號焊盤的外邊界間隔一定距離，該多個信號焊盤與低電壓接觸焊盤134的外邊界間隔開一定距離。
[0063]在一些實施例中，電子組件130可以包括至少一個另外的高電壓接觸件(未示出)。高電壓接觸件133和至少一個另外的高電壓接觸件可以被低電壓接觸焊盤134所圍繞。在電子組件130包括信號焊盤(未示出)的實施例中，信號焊盤可以在至少三個側(cè)面與低電壓接觸焊盤134間隔距離dl并且高電壓接觸件133可以在所有的側(cè)面與低電壓接觸焊盤134間隔距離d2。
[0064]電子組件130可進一步包括殼體(未示出)，例如環(huán)氧樹脂。低電壓接觸焊盤134可以通過焊區(qū)提供并且高電壓接觸件133可以通過從殼體伸出的引腳來提供。在此實施例中，電子組件130包括兩種不同類型的外部接觸件。在一些實施例中，低電壓接觸焊盤134和高電壓接觸件133通過焊區(qū)來提供。
[0065]高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件可以是III族氮化物晶體管，比如III族氮化物HEMT元件。術(shù)語“III族氮化物”指代包括根據(jù)化學(xué)計量式AlxInyGazN的復(fù)合半導(dǎo)體材料的材料設(shè)備或結(jié)構(gòu)，其中x+y+z = I。
[0066]在高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件是晶體管的實施例中，晶體管可以具有漏極電極、源極電極和柵極電極。漏極電極電耦合到高電壓接觸件并且源極電極電耦合到所述低電壓接觸焊盤。柵極電極可以電耦合到另一個柵極接觸焊盤。
[0067]圖7a和圖7b各自圖示包括沒有示出的高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件的電子組件140、140’，并且特別是電子組件140的下表面141和封裝圖形的相應(yīng)平面圖。在圖7a所圖示的電子組件140中，電子組件140包括定位在電子組件140的下表面141的中央的高電壓接觸焊盤143，其被與高電壓接觸件143的外邊界145間隔一定距離的、連續(xù)的正方形環(huán)形式的低電壓接觸焊盤所圍繞。低電壓接觸焊盤144包括內(nèi)邊界146，其與高電壓接觸件143的外邊界145間隔開并且通過電子組件140的殼體147的區(qū)域148與高電壓接觸件143電絕緣。
[0068]在圖7b所示的實施例中，電子組件140’的低電壓接觸焊盤144是不連續(xù)的，并且包括由電子組件140的殼體147的區(qū)域148而彼此分開的四個部分149。低電壓接觸焊盤144包括與高電壓接觸件143以最小距離d定位的四個L形部分149。每個L形部分繞正方形高電壓接觸件143的角落延伸。
[0069]電子組件140、140’的低電壓接觸焊盤144和高電壓接觸件143的橫向布置與圖2和圖3中所示的重新分布板100的傳導(dǎo)連線108和導(dǎo)電連接件106的橫向布置相對應(yīng)。電子組件140、140’可以被安裝在重新分布板100的對應(yīng)布置上。
[0070]圖8圖示包括以特別是III族氮化物HEMT的晶體管(未示出)形式的高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件的電子組件150。電子組件150包括由低電壓接觸件152圍繞的高電壓接觸件151，該低電壓接觸件152與高電壓接觸件151以最小距離間隔。高電壓接觸件151和低電壓接觸件152被定位在電子組件150的安裝表面156，并且被嵌入在形成電子組件150的殼體的非傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂157中。低電壓接觸焊盤152具有連續(xù)環(huán)的形式并且通常為正方形。高電壓接觸件152被定位在安裝表面156的中央。封裝圖形153進一步包括柵極接觸焊盤154，其在低電壓接觸焊盤152的正方形環(huán)形狀的一側(cè)上與低電壓接觸焊盤152的外邊界155間隔開一定距離。殼體的環(huán)氧樹脂157在柵極接觸焊盤154和低電壓接觸焊盤152之間以及在低電壓接觸焊盤152和高電壓接觸件152之間延伸。
[0071]晶體管包括電耦合到高電壓接觸件151的漏極電極、電耦合到低電壓接觸焊盤152的源極電極、以及電耦合到柵極接觸焊盤154的柵極電極。
[0072]圖9圖示電子組件160，并且特別地，包括封裝圖形162的電子組件160的下表面161。電子組件160包括四個高電壓接觸件163和以正方形環(huán)形式的單個的低電壓接觸焊盤164，四個高電壓接觸件163被以規(guī)則方格布置在封裝圖形162的中央，低電壓接觸焊盤164圍繞四個高電壓接觸件163。
[0073]低電壓接觸焊盤164提供用于電子組件160的接地焊盤。低電壓接觸焊盤164與高電壓接觸件163的外邊界以最小距離d間隔。距離d表示高電壓接觸件163和低電壓接觸焊盤164之間的爬電距離。電子組件160進一步包括多個信號接觸焊盤165，其間隔一定距離地被布置在下表面164的外圍區(qū)域的所有四個側(cè)面上并且與低電壓接觸焊盤164的外邊界166以一定距離間隔開。
[0074]圖1Oa圖示根據(jù)一個實施例的電子組件170的橫截面視圖并且圖1Ob是平面圖。電子組件170包括半導(dǎo)體器件171和包括以布置在共同平面中的焊區(qū)的形式的表面貼裝接觸焊盤的封裝圖形172。封裝圖形172包括單個的高電壓接觸焊盤173和與高電壓接觸件173的外邊界175以距離d間隔開的連續(xù)環(huán)形的低電壓接觸焊盤174。低電壓接觸焊盤174與正方形高電壓接觸焊盤173同軸。電子組件170進一步包括多個信號接觸焊盤176，其間隔一定距離地被布置在組件的所有側(cè)面上的封裝圖形172的外圍區(qū)域中。
[0075]如在圖1Oa橫截面視圖中所示出的，電子組件170包括具有圍繞裸片焊盤181的部分180的引線框架179，半導(dǎo)體器件171被安裝在裸片焊盤181上。引線框架179的下表面182提供高電壓接觸焊盤173、低電壓接觸焊盤174和信號接觸焊盤176。
[0076]半導(dǎo)體器件171通過第一多個鍵合接線177電連接到低電壓接觸焊盤174并且通過第二多個鍵合接線178電連接到信號接觸焊盤176。半導(dǎo)體器件171被安裝在引線框架179的提供裸片焊盤181的部分上并且電連接到引線框架179的該部分。電子組件170包括封裝半導(dǎo)體器件171、第一多個鍵合接線177、多個第二鍵合接線178和引線框架179上部的塑料殼體。
[0077]引線框架179的裸片焊盤181的下表面182從殼體183露出，并且形成在電子組件170的下表面180處露出的高電壓接觸件173。另外的接觸焊盤174、176也通過引線框架179的露出的部分180來提供。引線框架179的下表面182可以包括可焊接涂層。例如，引線框架179可以包括銅并且可焊接涂層可包括鎳磷合金。
[0078]圖1la圖示電子組件190的橫截面視圖，并且圖1lb圖示電子組件190的下表面191的平面圖。電子組件190包括半導(dǎo)體器件192、引線框架193和通過環(huán)氧樹脂194提供的殼體。引線框架193包括從環(huán)氧樹脂194暴露出的并且提供電子組件190的外部接觸件的部分。如圖1la的橫截面視圖所示的，電子組件190包括在以表面貼裝焊區(qū)195的形式的外部接觸件，表面貼裝焊區(qū)195位于與環(huán)氧樹脂194的下表面191平行的共同平面中。
[0079]電子組件190進一步包括伸出部分196，其提供以引腳197的形式的外部接觸件。引腳197從引線框架193的一部分197伸出，并且特別地，從引線框架193的半導(dǎo)體器件192被安裝在其上的裸片焊盤區(qū)域198的下表面伸出。
[0080]半導(dǎo)體器件192可以是在其后表面具有電極的晶體管。半導(dǎo)體器件192電連接到裸片焊盤198。環(huán)氧樹脂194覆蓋引腳197的長表面，并且引腳197的下表面被暴露并且提供電子組件190的高電壓接觸件205。高電壓接觸件205被定位在與提供低電壓接觸焊盤的焊區(qū)195不同的平面中。
[0081]圖1lb圖示電子組件190的封裝圖形199。封裝圖形199包括由伸出部分196和引腳197所提供的中央高電壓接觸件205，其由電子組件190的殼體的環(huán)氧樹脂194的一部分200所圍繞。封裝圖形199進一步包括以焊區(qū)195的形式的接觸焊盤201，該接觸焊盤201也在三個側(cè)面上由形成殼體194的環(huán)氧樹脂的一部分202所圍繞。封裝圖形199的四個角落中的每個角落還包括環(huán)氧樹脂203，而電子組件190的下表面191的其余部分由傳導(dǎo)材料形成并且提供以焊區(qū)195的形式的低電壓接觸焊盤204。在該實施例中，低電壓接觸焊盤204具有不規(guī)則的形狀并且占據(jù)電子組件190的下表面191的大部分。低電壓接觸焊盤204在電子組件190的所有四個側(cè)面上延伸到封裝圖形199的外圍邊緣上。在其它實施例中，低電壓焊盤僅延伸到一條、兩條或三條外圍邊緣。
[0082]電子組件190也可以包括安裝在引腳197的露出表面上的傳導(dǎo)凸塊206。凸塊206可以提供聞電壓接觸件205。
[0083]圖12圖示根據(jù)一個實施例的模塊210。模塊210包括重新分布板211和高電壓半導(dǎo)體器件212。
[0084]重新分布板211包括第一非導(dǎo)電層213、布置在非導(dǎo)電層213的上表面215上的第一導(dǎo)電層214、以及布置在非傳導(dǎo)層213的下表面上的第二傳導(dǎo)層216。重新分布板211包括定位在第二傳導(dǎo)層216的下表面上的第二非傳導(dǎo)層217、定位在第二非傳導(dǎo)層217的下表面上的第三傳導(dǎo)層218、定位在第三傳導(dǎo)層218上的第三非傳導(dǎo)層219、以及定位在第三非傳導(dǎo)層219的下表面上的第四傳導(dǎo)層220。傳導(dǎo)層214、216、218、220通過非傳導(dǎo)層213、217,219交錯并且提供多層重新分布結(jié)構(gòu)。
[0085]第一傳導(dǎo)層214被定位在重新分布板211的上表面215上并且包括用于低電壓信號的多個導(dǎo)電連線221。第二傳導(dǎo)層216被定位在重新分布板211之內(nèi)并且通過第一非傳導(dǎo)層213與第一傳導(dǎo)層214以一定距離間隔。第二傳導(dǎo)層216被配置為傳送高電壓信號。重新分布板211的高電壓重新分布結(jié)構(gòu)包括在第二傳導(dǎo)層216之內(nèi)的連線222和至少兩個導(dǎo)電過孔223、224，該導(dǎo)電過孔223、224從重新分布板211的上表面215通過非傳導(dǎo)層213延伸到第二傳導(dǎo)層216的一個或多個連線222。
[0086]傳導(dǎo)過孔223、224能夠使得被安裝在重新分布板211的上表面215上的比如半導(dǎo)體器件212的設(shè)備被電耦合到第二傳導(dǎo)層216，第二傳導(dǎo)層216被隱埋在重新分布板211的本體內(nèi)。傳導(dǎo)過孔223、224各自均被第一傳導(dǎo)層214的傳導(dǎo)連線221圍繞。
[0087]高電壓電子組件212包括封裝高電壓半導(dǎo)體器件(未示出)的封裝225和封裝的封裝圖形226。封裝的封裝圖形226包括表面貼裝在第一傳導(dǎo)層214的連線221上的接觸焊盤或焊區(qū)。高電壓電子組件212可以是III族氮化物晶體管，比如基于氮化鎵的HEMT。電子設(shè)備212的封裝圖形226的平面圖在圖13中圖示。
[0088]在本實施例中，電子組件212包括基于氮化鎵的HEMT并且具有漏極接觸焊盤227、源極接觸焊盤228和柵極接觸焊盤229。漏極接觸焊盤227是高電壓接觸件并且中央地定位在封裝圖形226的橫向區(qū)域內(nèi)。漏極接觸焊盤227在所有四個側(cè)面上被環(huán)形的源極接觸焊盤228圍繞，源極接觸焊盤228具有與漏極接觸焊盤227的側(cè)面以一定距離d間隔的內(nèi)邊界230、以及與柵極接觸焊盤229以一定距離間隔的外邊界231，柵極接觸焊盤229在封裝圖形226的一側(cè)上鄰近外邊界231定位并且與之間隔開。以漏極接觸焊盤227的形式的高電壓接觸焊盤在被安裝在如圖12中所示的重新分布板上時被布置在電子設(shè)備212的本體下方。
[0089]重新分布板211的第一傳導(dǎo)層214包括安裝在傳導(dǎo)過孔223上并且與之電耦合的高電壓接觸焊盤239。高電壓接觸焊盤239在所有四個側(cè)面上由低電壓傳導(dǎo)連線234圍繞，低電壓傳導(dǎo)連線234與高電壓接觸焊盤239以一定距離間隔。高電壓接觸焊盤239和低電壓傳導(dǎo)連線234的布置對應(yīng)于電子組件212的封裝圖形216的布置。
[0090]電子組件212的漏極接觸焊盤227被安裝在高電壓接觸焊盤239上。電子組件212的環(huán)形源極接觸焊盤228被安裝在形成第一傳導(dǎo)層214的部分的、類似尺寸和形狀的傳導(dǎo)連線234上。柵極焊盤229被安裝在第一傳導(dǎo)層214的另一個傳導(dǎo)連線上。源極接觸焊盤228和環(huán)形低電壓接觸傳導(dǎo)連線234提供對于中央放置的高電壓接觸焊盤239和傳導(dǎo)過孔223以及重新分布板211的高電壓重新分布結(jié)構(gòu)的屏蔽。
[0091]電子組件212的本體自身作為防止滴落到電子組件212的外表面上的比如灰塵或其它顆粒的污染物的蓋子，并且保護高電壓接觸焊盤以免接觸該可能的污染物，高電壓接觸焊盤即電子組件212的漏極接觸焊盤227和重新分布板211的高電壓接觸焊盤239。過孔223延伸到接觸焊盤232的背面，其被定位在第一傳導(dǎo)層214中，并且提供例如從電子組件212的漏極接觸焊盤217，通過傳導(dǎo)過孔223、第二導(dǎo)電層216的傳導(dǎo)連線222和第二導(dǎo)電過孔224到可以是能夠被連接到電源的輸出223的高電壓信號傳送路徑。
[0092]重新分布板211，例如第一非傳導(dǎo)層213，可以包括凹槽或在凹槽235的基底240中暴露第二傳導(dǎo)層216的部分236的空腔235。這樣的布置可以用于將諸如二極管的設(shè)備237直接安裝到第二傳導(dǎo)層216的暴露的部分236上，這提供了用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)。設(shè)備237還可以通過諸如接觸夾的鍵合接線的傳導(dǎo)構(gòu)件238被電耦合到低電壓連線221。
[0093]圖14和圖15圖示包括重新分布板和至少一個電子組件的另外的模塊。
[0094]圖14a圖示包括重新分布板251和電子組件252的模塊250的橫截面視圖。圖14b圖示電子組件252的下表面253的平面圖并且圖示電子組件252的封裝圖形254。
[0095]重新分布板251包括非傳導(dǎo)層255、提供用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)257的第一傳導(dǎo)層256和提供用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)為259的第二傳導(dǎo)層258。第一傳導(dǎo)層256被布置在非傳導(dǎo)層255的上表面260上并且第二傳導(dǎo)層258被布置在非傳導(dǎo)層255的相對的下表面261上。重新分布板251進一步包括傳導(dǎo)過孔262，其通過非傳導(dǎo)層255的厚度從上表面260延伸至下表面261并且電連接至第二傳導(dǎo)層258。第一傳導(dǎo)層256包括接觸焊盤267，其覆蓋并且電連接至傳導(dǎo)過孔262并且形成用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)259的一部分。
[0096]如在圖14b的平面圖中所示的，電子組件252包括布置在下表面253的中央的單個高電壓接觸焊區(qū)263和布置在封裝圖形254的一側(cè)的外圍處的兩個信號接觸焊盤264。電子組件252進一步包括低電壓接觸焊盤265，其覆蓋除了四個角落和圍繞高電壓接觸焊區(qū)263和信號接觸焊盤264的區(qū)域之外的下表面253。電子組件252包括作為外部接觸件的接觸焊區(qū)，其被布置在共同平面中。第一傳導(dǎo)層256包括提供與電子組件252的封裝圖形254相對應(yīng)的重新分布結(jié)構(gòu)的多個連線257。
[0097]電子組件252的低電壓接觸焊盤265和信號接觸焊盤264被通過焊接連接安裝在提供用于低信號的重新分布結(jié)構(gòu)的連線257上。電子組件的高電壓接觸焊區(qū)被通過焊接連接安裝在接觸焊盤267上。接觸焊盤267通過傳導(dǎo)過孔262被耦合到在重新分布板251的相對表面上的高電壓重新分布結(jié)構(gòu)259上。
[0098]用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)連線257具有對應(yīng)于電子組件252的封裝圖形254的橫向布置。這些連線257中的一條連線圍繞電子組件252的高電壓接觸焊盤267和高電壓接觸焊區(qū)263，并且可以被用于提供屏蔽。利用參考數(shù)字266在附圖14b中指示爬電距離。對應(yīng)于接觸焊盤267和傳導(dǎo)過孔262的高電壓接觸焊區(qū)263被電子組件252覆蓋，因為它們被朝向電子組件252的封裝圖形254的橫向中央進行定位。電子組件252對于高電壓接觸焊區(qū)263和高電壓重新分布結(jié)構(gòu)的暴露出的部分(即定位在重新分布板251的上表面上的接觸焊盤267)提供保護，以免受環(huán)境污染
[0099]圖15a圖示包括重新分布板271和電子組件272的模塊270的橫截面視圖。圖15b圖示電子組件272的下表面273的平面圖并且圖示電子組件272的封裝圖形274。
[0100]封裝圖形274對應(yīng)于圖1lb中所示的封裝圖形并且電子組件對應(yīng)于圖1la中所示的電子組件。
[0101]電子組件272包括兩種類型的外部接觸件。低電壓接觸焊盤275和276通過焊區(qū)提供，并且高電壓接觸件277通過伸出區(qū)域278和傳導(dǎo)引腳279來提供。
[0102]高電壓接觸件277被定位在與低電壓接觸焊盤275、276的不同的平面中。這樣的布置可以用于增加爬電距離，因為爬電距離包括引腳279的長度。
[0103]重新分布板271包括非傳導(dǎo)層280、被定位在非傳導(dǎo)層280的上表面282上的提供用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)的第一傳導(dǎo)層281、被定位在非傳導(dǎo)層280的相對的下表面284上的提供用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)的第二傳導(dǎo)層283。重新分布板271進一步包括用于容納電子組件272的伸出區(qū)域278的通孔295。
[0104]電子組件272被安裝在重新分布板271的上側(cè)282，從而低電壓接觸焊盤275、276被安裝在第一傳導(dǎo)層281的連線上并且從而伸出部分278被定位在通孔281內(nèi)并延伸到非傳導(dǎo)層280的相對的下表面284，接觸引腳279通過在引腳279和第二傳導(dǎo)層283之間延伸的焊料沉積物294與第二傳導(dǎo)層283電連接。在該實施例中，爬電距離是非傳導(dǎo)層280的厚度，在圖15a中由參考數(shù)字286示出。
[0105]電子組件272的半導(dǎo)體器件287可以是高電壓驅(qū)動的晶體管器件，例如III族氮化物晶體管器件。在該實施例中，半導(dǎo)體器件287包括通過鍵合接線288導(dǎo)電地耦合到柵極接觸件276的柵極電極以及通過鍵合接線289點連接到源極接觸275的源極電極。半導(dǎo)體器件287進一步包括電耦合到被定位在電子組件272的殼體291和引腳279之間的裸片焊盤290的漏極電極。
[0106]接觸件275、276通過包括裸片焊盤290的引線框架的部分的下表面提供。表面貼裝接觸件275、276通過焊接連接293被安裝在第一傳導(dǎo)層281的連線292上。
[0107]在一些實施例中，高電壓接觸焊盤被定位在電子組件的下表面的橫向中央。當電子組件被安裝在重新分布板上時，高電壓接觸件被定位在電子組件的下方，并且通過圍繞電子組件的外圍區(qū)域而被保護。因此，電子組件本身提供了對于落在電子組件的上側(cè)的諸如灰塵的污染物的物理保護，使得它沒有與定位在橫向中央的高電壓接觸焊盤相接觸。
[0108]可以通過使用用于低電壓信號和高電壓信號的物理上分開的重新分布結(jié)構(gòu)來增加爬電距離。特別地，用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)被布置在非傳導(dǎo)層的與用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)的表面相對的表面上。由于電子組件被安裝在重新分布板的一側(cè)上，因此提供從重新分布板的一側(cè)延伸到另一側(cè)的傳導(dǎo)豎直連接，以使電子組件能夠被電耦合到相對的表面上的重新分布結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，在重新分布板中提供一個或多個傳導(dǎo)過孔。在其它實施例中，電子組件包括提供引腳類型結(jié)構(gòu)的伸出區(qū)域并且重新分布板包括被成形以容納電子組件的伸出部分的非傳導(dǎo)的通孔。
[0109]諸如“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等空間上相對的術(shù)語為了便于描述而被使用來說明一個元件相對于第二元件的定位。這些元件意圖涵蓋設(shè)備的除了與附圖中描繪的定向不同的定向之外的不同定向。
[0110]此外，諸如“第一”、“第二”及之類的術(shù)語還被用于描述不同的元件、區(qū)域、部分等，并且也不意圖進行限制。同樣的術(shù)語在整個說明書指代同樣的元件。
[0111]如本文所使用的，術(shù)語“具有”、“含有”、“包括”、“包含”及之類的術(shù)語是開放的術(shù)語，其指示存在所陳述的元件或特征，但是不排除附加的元件或特征。冠詞“一”、“一個”和“所述”意圖包括復(fù)數(shù)和單數(shù)，除非上下文另有清楚地指示。
[0112]還將要理解本文描述的各種實施例的特征可以相互組合，除非另外特別注明。
[0113]雖然已經(jīng)在此圖示和描述了具體實施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下可以用各種替換的和/或等效實現(xiàn)方式來替代所示出和描述的具體實施例。本申請意圖覆蓋本文所討論的具體實施例的任何改編和修改。因此，本發(fā)明意在僅由權(quán)利要求及其等效形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種重新分布板，包括: 第一傳導(dǎo)層，包括用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)； 第二傳導(dǎo)層，包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)； 非傳導(dǎo)層，所述第二傳導(dǎo)層通過所述非傳導(dǎo)層與所述第一傳導(dǎo)層間隔開；以及傳導(dǎo)連接件，從所述重新分布板的安裝表面延伸到所述第二傳導(dǎo)層，所述傳導(dǎo)連接件被所述第一傳導(dǎo)層的低電壓連線圍繞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新分布板，其中所述低電壓連線是連續(xù)環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新分布板，其中所述第一傳導(dǎo)層被定位在所述重新分布板的所述安裝表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新分布板，其中所述第二傳導(dǎo)層被定位在所述非傳導(dǎo)層的第二表面上，所述第二表面與所述安裝面相對。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新分布板，還包括附加的非傳導(dǎo)層，所述第二傳導(dǎo)層被定位在所述非傳導(dǎo)層之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重新分布板，還包括第二導(dǎo)電連接件，所述第二導(dǎo)電連接件從所述第二傳導(dǎo)層延伸到所述非傳導(dǎo)層的表面并且被定位在所述表面上的第二低電壓連線圍繞。
7.一種電子組件，包括: 至少一個高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件；和 封裝圖形，包括高電壓接觸件和圍繞所述高電壓接觸件并且與之間隔開的低電壓接觸焊盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，其中所述低電壓接觸焊盤具有連續(xù)環(huán)形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，其中所述低電壓接觸焊盤與所述高電壓接觸件電絕緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，還包括與所述低電壓接觸焊盤的外邊界間隔開一定距離的控制接觸焊盤。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，還包括與所述低電壓接觸焊盤的外邊界間隔開一定距離的多個信號焊盤。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，還包括至少一個另外的高電壓接觸件，所述高電壓接觸件和所述至少一個另外的高電壓接觸件被所述低電壓接觸焊盤圍繞。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，還包括在至少三個側(cè)面上與所述低電壓接觸焊盤間隔第一距離的信號接觸焊盤，其中所述高電壓接觸件在所有側(cè)面上與所述低電壓接觸焊盤間隔第二距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，還包括殼體，其中所述低電壓接觸焊盤由焊區(qū)來提供，并且所述高電壓接觸件由焊區(qū)和從所述殼體伸出的引腳中的一種來提供。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，其中所述高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件是具有漏極電極、源極電極和柵極電極的晶體管，所述漏極電極電耦合到所述高電壓接觸件并且所述源極電極電耦合到所述低電壓接觸焊盤。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子組件，其中所述高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件是III族氮化物 HEMT。
17.—種包括重新分布板和電子組件的模塊，所述重新分布板包括: 第一傳導(dǎo)層，包括用于低電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)； 第二傳導(dǎo)層，包括用于高電壓信號的重新分布結(jié)構(gòu)； 非傳導(dǎo)層，所述第二傳導(dǎo)層通過所述非傳導(dǎo)層與所述第一傳導(dǎo)層間隔開；以及 傳導(dǎo)連接件，從所述重新分布板的安裝表面延伸到所述第二傳導(dǎo)層，所述傳導(dǎo)連接件被所述第一傳導(dǎo)層的低電壓連線圍繞， 其中所述電子組件包括至少一個高電壓驅(qū)動的半導(dǎo)體器件和封裝圖形，所述封裝圖形包括電耦合到所述第二傳導(dǎo)層的高電壓接觸件和圍繞所述高電壓接觸件并且與之間隔開并且電耦合到所述低電壓連線的低電壓接觸焊盤。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的模塊，其中所述傳導(dǎo)連接件由定位在所述非傳導(dǎo)層中的傳導(dǎo)過孔來提供，并且所述電子組件的所述高電壓接觸件安裝在所述傳導(dǎo)過孔上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的模塊，其中所述電子組件的所述高電壓接觸件包括提供所述傳導(dǎo)連接件的伸出引腳。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的模塊，其中所述電子組件覆蓋所述傳導(dǎo)連接件和所述低電壓連線。
【文檔編號】H01L25/07GK104347577SQ201410386659
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】R·奧特雷姆巴, J·赫格勞爾 申請人:英飛凌科技股份有限公司