半导体模块及其形成方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103996663 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103996663 A (21)申请号 201410053705.X (22)申请日 2014.02.17 13/769,769 2013.02.18 US H01L 23/31(2006.01) H01L 23/488(2006.01) H01L 21/56(2006.01) H01L 21/60(2006.01) (71)申请人 英飞凌科技股份有限公司 地址 德国诺伊比贝尔格 (72)发明人 R奥特雷姆巴 J赫格劳尔 (74)专利代理机构 北京市金杜律师事务所 11256 代理人 王茂华 (5。

2、4) 发明名称 半导体模块及其形成方法 (57) 摘要 根据本发明的实施例， 一种半导体模块， 包括 具有第一半导体裸片的第一半导体封装， 该第一 半导体裸片被设置在第一包封剂中。在第一包封 剂中设置有开口。包括第二半导体裸片的第二半 导体封装被设置在第二包封剂中。第二半导体封 装至少部分地被设置在第一包封剂中的开口之 内。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103996663 A CN 103996663 。

3、A 1/2 页 2 1. 一种半导体模块， 包括 ： 第一半导体封装， 包括被设置在第一包封剂中的第一半导体裸片 ； 在所述第一包封剂中的开口 ； 以及 第二半导体封装， 包括被设置在第二包封剂中的第二半导体裸片， 其中所述第二半导 体封装至少部分地被设置在所述第一包封剂中的所述开口之内。 2. 根据权利要求 1 所述的半导体模块， 还包括 ： 被设置在所述第二半导体封装之上的第三包封剂。 3. 根据权利要求 1 所述的半导体模块， 其中所述第一半导体裸片和所述第二半导体裸 片包括分立功率半导体。 4. 根据权利要求 1 所述的半导体模块， 其中所述第一半导体封装包括将在所述第一半 导体裸片上。

4、的接触焊盘耦合至引线的夹体， 其中所述第二半导体封装包括被耦合至所述夹 体的一部分的接触焊盘。 5. 根据权利要求 1 所述的半导体模块， 其中所述第一半导体裸片包括接触焊盘， 其中 所述第二半导体封装包括被耦合至所述第一半导体裸片的所述接触焊盘的接触焊盘。 6. 根据权利要求 1 所述的半导体模块， 还包括被设置在所述第一半导体裸片之上的重 分布层、 被设置在所述重分布层上的接触焊盘， 所述第二半导体封装包括被耦合至所述接 触焊盘的部件焊盘。 7. 根据权利要求 1 所述的半导体模块， 其中所述第二半导体封装包括电感器、 电阻器 和 / 或电容器。 8. 根据权利要求 1 所述的半导体模块，。

5、 其中所述第二半导体封装包括分立无源器件。 9. 一种半导体模块， 包括 ： 半导体封装， 包括被设置在第一包封剂中的第一半导体裸片 ； 在所述第一包封剂中的开口 ； 以及 第二半导体裸片， 至少部分地被设置在所述第一包封剂中的所述开口之内。 10. 根据权利要求 9 所述的半导体模块， 其中所述第二半导体裸片包括电感器、 电阻器 和 / 或电容器。 11.根据权利要求9所述的半导体模块， 其中所述第二半导体裸片包括分立无源器件。 12. 根据权利要求 9 所述的半导体模块， 还包括 ： 被设置在所述第二半导体裸片和所述半导体封装之上的第二包封剂。 13. 根据权利要求 12 所述的半导体模块。

6、， 其中所述第一半导体裸片和所述第二半导体 裸片包括分立功率半导体。 14. 根据权利要求 12 所述的半导体模块， 其中所述第二半导体裸片突出到所述开口之 外。 15. 根据权利要求 12 所述的半导体模块， 其中所述第二半导体裸片被完全设置在所述 开口之内。 16. 根据权利要求 12 所述的半导体模块， 其中所述半导体封装包括将在所述第一半导 体裸片上的接触焊盘耦合至引线的夹体， 其中所述第二半导体裸片包括被耦合至所述夹体 的一部分的接触焊盘， 并且其中所述第二半导体裸片被设置在所述夹体之上。 17. 根据权利要求 12 所述的半导体模块， 其中所述第一半导体裸片包括第一接触焊 权 利 。

7、要 求 书 CN 103996663 A 2 2/2 页 3 盘， 其中所述第二半导体裸片包括被附接至所述第一半导体裸片的所述第一接触焊盘的第 二接触焊盘。 18. 一种形成半导体模块的方法， 所述方法包括 ： 提供半导体封装， 所述半导体封装包括被设置在第一包封剂中的半导体裸片 ； 在所述半导体封装的所述第一包封剂中形成开口以暴露所述半导体裸片的多个接触 金属 ； 在所述多个接触金属之上形成接触焊盘 ； 在所述开口之内放置半导体部件 ； 以及 将所述半导体部件附接至所述接触焊盘。 19. 根据权利要求 18 所述的方法， 还包括在所述半导体部件之上形成第二包封剂。 20. 根据权利要求 18。

8、 所述的方法， 其中在所述多个接触金属之上形成接触焊盘包括执 行电化学沉积工艺。 21. 根据权利要求 18 所述的方法， 其中将所述半导体部件附接至所述接触焊盘包括使 用键合工艺来电耦合所述半导体部件。 22. 根据权利要求 18 所述的方法， 还包括在将所述半导体部件附接至所述接触焊盘之 后涂敷第二包封剂。 23. 根据权利要求 18 所述的方法， 其中所述半导体裸片包括功率半导体裸片。 24. 根据权利要求 18 所述的方法， 其中所述半导体部件包括被封装在包封剂之内的半 导体裸片。 25. 根据权利要求 18 所述的方法， 其中所述半导体部件包括在晶片单片化之后的半导 体裸片。 26.。

9、 一种形成半导体模块的方法， 所述方法包括 ： 提供半导体封装， 所述半导体封装包括 ： 多个引线 ； 第一半导体裸片， 其由裸片垫支撑并且被设置在第一包封剂中， 夹体， 其将一个区域耦合至所述半导体封装的所述多个引线中的引线 ； 在所述半导体封装的所述第一包封剂中形成开口以暴露所述夹体的顶表面的一部 分 ； 在所述开口之内放置半导体部件 ； 以及 将所述半导体部件附接至所述夹体的所述顶表面的暴露的所述部分。 27. 根据权利要求 26 所述的方法， 还包括在所述半导体部件之 上形成第二包封剂。 28. 根据权利要求 26 所述的方法， 还包括在暴露所述夹体的所述顶表面的所述部分之 后通过执行。

10、电化学沉积工艺来沉积接触焊盘。 29. 根据权利要求 26 所述的方法， 还包括在附接所述半导体部件之后涂敷第二包封 剂。 30. 根据权利要求 26 所述的方法， 其中所述半导体部件包括被封装在包封剂内的半导 体裸片。 31. 根据权利要求 26 所述的方法， 其中所述半导体部件包括在晶片单片化之后的半导 体裸片。 权 利 要 求 书 CN 103996663 A 3 1/10 页 4 半导体模块及其形成方法 技术领域 0001 本发明总体涉及半导体器件， 并且更具体而言涉及半导体模块及其形成方法。 背景技术 0002 半导体器件被用在许多电子应用和其它应用中。 半导体器件包括集成电路或分立。

11、 器件， 该分立器件通过在半导体晶片之上沉积许多类型的材料的薄膜并且图案化该材料的 薄膜以形成集成电路而形成于半导体晶片上。 0003 半导体器件通常被封装在陶瓷或塑料的主体内以保护其免受物理损坏和腐蚀。 封 装还支持连接至器件所需要的电接触。 许多类型的封装取决于被封装的裸片的类型和预期 用途是可用的。典型的封装 （例如封装的尺寸、 引脚计数） 可以遵守例如来自电子器件工程 联合委员会 （JEDEC） 的开放标准。封装也可以被称为半导体器件组装或仅仅被称为组装。 0004 封装可以是成本高昂的工艺， 这是由于将多个电连接连接至外部焊盘而同时保护 这些电连接和下面的芯片的复杂性。 0005 经。

12、封装的器件被安装在印刷电路板或其它等效部件上以用于与其它部件连接。 在 许多应用中， 在印刷电路板上或最终设备 （例如手持设备） 内的空间有限。因此在一些设计 中封装被相互堆叠。然而， 当部件必须被包装在有限空间内时， 竖直堆叠可能是不够的。备 选地， 在单个封装内竖直堆叠的裸片由于更复杂的封装工艺而更加昂贵， 并且必须预先设 计并因此无法为客户提供灵活性。 发明内容 0006 根据本发明的实施例， 一种半导体模块包括 ： 第一半导体封装， 包括被设置在第一 包封剂中的第一半导体裸片 ； 在第一包封剂中的开口 ； 以及第二半导体封装， 包括被设置 在第二包封剂中的第二半导体裸片。 第二半导体封。

13、装至少部分地被设置在第一包封剂中的 开口之内。 0007 根据本发明的实施例， 一种半导体封装包括被设置在第一包封剂中的第一半导体 裸片、 在第一包封剂中的开口， 以及至少部分地被设置在第一包封剂中的开口之内的第二 半导体裸片。 0008 根据本发明的实施例， 一种形成半导体模块的方法包括 ： 提供半导体封装， 该半导 体封装包括被设置在第一包封剂中的半导体裸片 ； 以及在半导体封装的第一包封剂中形成 开口以暴露半导体裸片的多个接触金属。然后在多个接触金属之上形成接触焊盘。在开口 之内放置半导体部件并且将半导体部件附接至接触焊盘。 0009 根据本发明的实施例， 一种形成半导体模块的方法包括 。

14、： 提供半导体封装， 该半导 体封装包括 ： 多个引线、 由裸片垫支撑并且被设置在第一包封剂中的第一半导体裸片、 将一 个区域耦合至半导体封装的多个引线中的引线的夹体。 在半导体封装的第一包封剂中形成 开口以暴露夹体的顶表面的一部分。将半导体部件放置在开口之内。将半导体部件附接至 夹体的顶表面的暴露的部分。 说 明 书 CN 103996663 A 4 2/10 页 5 附图说明 0010 为了对本发明及其优点的更完整理解， 现参照如下描述连同附图， 在附图中 ： 0011 图1包括图1A-1B， 图1图示根据本发明的实施例的半导体模块， 其中图1A图示截 面图而图 1B 图示顶视图 ； 00。

15、12 图2包括图2A-2B， 图2图示根据本发明的实施例的半导体模块， 其中图2A图示截 面图而图 2B 图示顶视图 ； 0013 图 3 包括图 3A-3C， 图 3 图示根据本发明的实施例的半导体模块， 其中图 3A 和图 3B 图示截面图而图 3C 图示顶视图 ； 0014 图 4 图示半导体模块的截面图的备选实施例 ； 0015 图 5 图示根据本发明的备选实施例的具有溢出层的半导体模块的截面图 ； 0016 图 6 图示根据本发明的备选实施例的具有突出半导体部件的半导体模块 ； 0017 图 7 图示根据本发明的备选实施例的半导体模块， 该半导体模块具有被直接键合 至基部半导体封装的。

16、半导体部件而没有附加的保护层 ； 0018 图 8 图示根据本发明的实施例的在基部半导体模块的制作期间被附接至引线框 架的裸片 ； 0019 图9包括图9A-9C， 图9图示根据本发明的实施例的在附接互连之后的在制作期间 的半导体封装， 其中图 9A 和图 9B 图示不同类型的夹体而图 9C 图示作为互连的键合线 ； 0020 图 10 图示根据本发明的实施例的在裸片周围形成保护包封剂层之后的在制作期 间的半导体封装 ； 0021 图 11 图示根据本发明的实施例的在包封剂层中形成开口之后的在制作期间的半 导体封装。 0022 图 12 图示根据本发明的实施例的在暴露的开口中形成焊盘之后的在制。

17、作期间的 半导体封装 ； 0023 图 13 图示根据本发明的实施例的在开口之上放置半导体部件之后的在制作期间 的半导体封装 ； 0024 图 14 图示根据本发明的实施例的在制作期间的半导体封装， 其具有被设置在第 一包封剂材料之上并且填充容纳有半导体部件的开口的第二包封剂材料 ； 0025 图 15 图示根据本发明的备选实施例的在第一包封剂材料之上形成开口之后的在 制作期间的半导体模块。 0026 图 16 图示根据本发明的备选实施例的在开口之上放置半导体部件之后的在制作 期间的半导体模块 ； 0027 图 17 图示根据本发明的备选实施例的在半导体部件之上形成另一包封剂之后的 在制作期间。

18、的半导体模块。 0028 除非另外指明， 则不同附图中对应的标号和符号一般表示对应的部分。绘制附图 以清楚地图示实施例的相关方面并且未必按比例绘制。 具体实施方式 0029 在下面详细论述各实施例的制作和使用。 然而应当理解的是本发明提供许多能够 说 明 书 CN 103996663 A 5 3/10 页 6 在广泛的特定环境中体现的可应用的发明构思。 所论述的具体实施例仅仅说明制作和使用 本发明的特定方式而不限制本发明的范围。 0030 将利用图 1 描述本发明的结构性实施例。将利用图 2-5 描述其它的备选结构性实 施例。将利用图 8-14 描述组装半导体模块的方法。将利用图 15-17 。

19、描述组装半导体模块 的备选实施例。 0031 图1包括图1A-1B， 图1图示根据本发明的实施例的半导体模块， 其中图1A图示截 面图而图 1B 图示顶视图。 0032 在各实施例中， 半导体模块包括基部半导体封装 200 和在半导体封装 200 之上的 半导体部件 150。虽然在各实施例中示出了单个的半导体部件 150， 但是本发明的实施例包 括堆叠在半导体封装 200 之上的多于一个半导体部件。另外在一些实施例中， 可以在半导 体部件 150 之上堆叠一个或多个半导体部件。 0033 参照图 1A， 半导体封装包括被嵌入在第一包封剂材料 80 内的至少一个裸片 50。 裸片 50 被设置在。

20、引线框架 10 之上， 引线框架 10 具有多个引线 60 以用于接触半导体封装。 裸片 50 利用第一粘结剂层被附接至引线框架 10， 第一粘结剂层 30 可以是将裸片 50 固定 至引线框架 10 的任何合适的材料。第一粘接剂层 30 可以是允许与裸片 50 的背面接触的 传导性粘接剂。例如， 裸片 50 的背面可以包括用于耦合裸片 50 的接触焊盘。裸片 50 也可 以具有在正面上的一个或多个接触焊盘。裸片接触焊盘可以包括传导性材料， 并且可以包 括金、 锡、 铜、 铝、 银、 镍、 铂及其组合。在其它实施例中， 半导体封装可以包括任意类型的封 装， 比如芯片级封装， 芯片级封装包括晶片。

21、级工艺封装或嵌入式晶片级工艺封装、 球栅阵列 封装、 薄外形封装、 晶体管外形封装及其它。在一个实施例中， 半导体封装是薄短外形封装 （thin short outline package） 。 0034 在各实施例中， 裸片50可以通过各种类型的互连被耦合至多个引线60。 例如在一 个实施例中， 第一夹体 20A 和第二夹体 20B 可以被设置在裸片 50 第一接触区域和第二接触 区域之上， 并且被嵌入在第一包封剂材料 80 内。在备选实施例中， 裸片 50 可以利用其它类 型的互连 （诸如键合线、 引脚、 带以及其它合适的连接方式） 进行耦合。 0035 第一和第二夹体 20A 和 20B。

22、 可以利用第二粘合剂层 40 被附接至裸片 50 中， 第二 粘合剂层 40 可以包括传导层。在一个或多个实施例中， 第一粘结剂层 30 和第二粘结剂层 40可以包括诸如氰化酯或环氧树脂之类的聚合物， 并且可以包括银颗粒。 在一个实施例中， 第一粘结剂层 30 和第二粘结剂层 40 可以包括复合材料， 复合材料包括在聚合物基体中的 传导性颗粒。在备选实施例中， 第一粘结剂层 30 和第二粘结剂层 40 可以包括传导性纳米 浆料。备选地， 在另一实施例中， 第一粘结剂层 30 和第二粘结剂层 40 可以包括诸如铅 - 锡 材料之类的焊料。 在各实施例中， 可以使用包括金属或金属合金 （比如铝、 。

23、钛、 金、 银、 铜、 钯、 铂、 镍、 铬、 或者镍钒） 的任意适合的传导性粘结剂材料来形成第一粘结剂层 30 和第二粘结 剂层 40。 0036 如图 1A 所示， 开口 100 被设置于在裸片 50 上方的第一包封材料 80 中。在一个实 施例中， 开口 100 可以暴露裸片 50 的一个或多个接触焊盘。备选地， 开口 100 可以暴露在 裸片 50 之上的金属层。在一个实施例中， 开口 100 暴露第一和第二夹体 20A 和 20B 的一部 分。 0037 半导体部件 150 在开口 100 内被设置于在第一和第二夹体 20A 和 20B 之上。在各 说 明 书 CN 10399666。

24、3 A 6 4/10 页 7 实施例中， 半导体部件 150 可以被完全地设置在开口 100 内。备选地， 在一些实施例中， 半 导体部件 150 可以突出到开口 100 之外。 0038 在各实施例中， 半导体部件 150 可以是单裸片封装或者可以包括多个裸片。在备 选实施例中， 半导体部件 150 可以在封装之前包括半导体裸片。在一些实施例中， 半导体部 件150可以包括例如利用晶片级工艺生产的芯片级封装。 在其它实施例中， 半导体部件150 可以包括其它类型的封装， 比如球栅阵列封装、 薄短外形封装、 晶体管外形封装及其它。 0039 在一些实施例中， 半导体部件150可以包括诸如电感器。

25、、 电阻器和/或电容器之类 的无源器件。在一个实施例中， 半导体部件 150 包括例如是分立电感器、 分立电阻器或分立 电容器的分立无源器件。 0040 如图 1A 所示， 半导体部件 150 可以包括部件焊盘 140 以用于将半导体部件 150 与 在下面的第一和第二夹体 20A 和 20B 接触和耦合。在一个实施例中， 部件焊盘 140 可以直 接被耦合至第一和第二夹体20A和20B。 在备选实施例中， 部件焊盘140可以利用例如是焊 料材料、 传导性浆料及其它的粘结剂层被附接至第一和第二夹体 20A 和 20B。 0041 在一个或多个实施例中， 第二包封材料180可以被设置在半导体部件。

26、150之上。 第 二包封材料 180 可以部分地或者完全地填充开口 100。在一个实施例中， 第一包封材料 80 和第二包封材料 180 可以包括相同的材料。然而在一些实施例中， 第一包封材料 80 可以不 同于第二包封材料 180。具体而言， 第二包封材料 180 可能必须在比第一包封材料 80 低的 温度形成 （沉积和固化） 。另外， 第二包封材料 180 可能需要流入到半导体部件 150 与开口 100 的侧壁之间的腔体中。因此， 第二包封材料 180 可以被设计为比第一包封材料 80 更好 地流动。 0042 如图 1A 所示， 第一包封材料 80（或基部半导体封装 200） 具有第一。

27、厚度 D1， 该厚 度 D1 是基部半导体封装的厚度。半导体部件 150 具有第二厚度 D2， 该厚度 D2 是小于第一 厚度 D1。然而， 包括基部半导体封装和半导体部件 150 的组合封装具有第三厚度 D3， 该厚 度 D3 小于第一厚度 D1 与第二厚度 D2 之和。 0043 图 1B 图示半导体封装的顶视截面图。如图 1B 所示， 第一和第二夹体 20A 和 20B 从裸片 50 之上向多个引线 60 延伸。半导体部件 150 在开口 100 内被设置第一和第二夹体 20A 和 20B 之上。 0044 因此， 在各实施例中， 半导体部件使用基部半导体封装的引线与外部部件接触。 00。

28、45 图2包括图2A-2B， 图2图示根据本发明的实施例的半导体模块， 其中图2A图示截 面图而图 2B 图示顶视图。 0046 在多个实施例中， 半导体部件 150 可以被放置在半导体封装之上的任意位置。例 如， 在图 2 所示的一个实施例中， 半导体部件 150 在多个夹体之上被放置半导体封装的一 侧。 0047 图 3 包括图 3A-3C， 图 3 图示根据本发明的实施例的半导体模块， 其中图 3A 和图 3B 图示截面图而图 3C 图示顶视图。 0048 在备选实施例中， 半导体部件 150 可以直接被放置在裸片 50 的接触焊盘之上。如 图3A所示， 基部半导体封装200可以包括在第。

29、一主表面上具有多个接触区域的裸片50。 裸 片50的第二主表面可以利用如在之前实施例中描述的粘结剂层30被耦合至引线框架的裸 片垫 （die paddle） 10。 说 明 书 CN 103996663 A 7 5/10 页 8 0049 在各实施例中， 裸片 50 可以被耦合至多个引线 60。在一个实施例中， 半导体部件 150 可以被耦合至重分布引线 130， 在一些实施例中重分布引线 130 可以被耦合至裸片 50。 备选地， 一个或多个重分布引线 130 可以与裸片 50 电隔离。例如， 半导体部件 150 的接触 焊盘可以被耦合至多个引线 60 中的引线而不被耦合至裸片 50。 00。

30、50 在一个实施例中， 半导体部件 150 可以突出到第一包封材料 80 之外。在其它实施 例中， 半导体部件 150 可以被完全地设置在基部半导体封装 200 之内。 0051 在一个或多个实施例中， 可以在基部半导体200或者第一包封材料80之上覆盖第 二包封材料180。 第二包封材料180可以部分地或者完全地填充第一包封材料80内的开口 100。 0052 图 3C 图示根据本发明的实施例的半导体模块的顶视图。如图 3C 所示， 裸片 50 可 以利用各种类型的互连被耦合至多个引线 60。例如， 图 3C 示出第一夹体 20A 和第二夹体 20B 被耦合至多个引线 60 中的不同引线。另。

31、外， 半导体部件 150 被耦合至第一重分布引线 130A和第二重分布引线130B。 重分布引线在各实施例中可以具有不同的形状。 例如在一个 实施例中， 图示 L 形的重分布引线作为第二重分布引线 130B。如在图 3C 中进一步图示的， 第一重分布引线 130A 被耦合至第一接触焊盘 140A， 而第二重分布引线 130B 被耦合至第二 接触焊盘 140B。第一和第二接触焊盘 140A 和 140B 可以是半导体部件 150 的一部分。 0053 在各实施例中， 在裸片 50 上的一个或多个焊盘可以利用键合线 75 被耦合至多个 引线 60。在一个实施例中， 裸片 50 可以是功率裸片， 其。

32、被配置为以例如 20V 以上的较高电 压进行操作。在一个实施例中， 功率裸片的栅极区可以利用键合线 75 而被耦合， 而功率裸 片的源极区可以利用夹体类型互连而被耦合。本发明的实施例包括在图 2 和图 3 中描述的 实施例的结合。例如在一个实施例中， 第一部件可以如图 3 那样被堆叠在基部半导体封装 的接触金属之上， 而第二部件可以如图 2 那样被堆叠在夹体之上。 0054 图 4 图示半导体模块的截面图的备选实施例。 0055 参照图 4， 半导体部件 150 被完全地设置在第一包封材料 80 的开口 100 之内。如 图所示， 第二厚度 D2 可以小于开口 100 的高度。在这样的实施例中。

33、， 基部半导体封装 200 的第一厚度 D1 与半导体模块的第三厚度 D3 大致相同。 0056 图 5 图示根据本发明的备选实施例的具有溢出层 （overflow layer） 的半导体模 块。 0057 在一个或多个实施例中， 第二包封材料180可以具有覆盖第一包封材料80的顶部 主表面的溢出部。溢出层可以有助于防止在开口 100 的拐角周围的第二包封材料 180 的层 离 （delamination） 。 0058 图 6 图示根据本发明的备选实施例的、 具有突出半导体部件的半导体模块。 0059 在一个或多个实施例中， 半导体部件 150 可以被键合至基部半导体封装 200 的夹 体。。

34、在一些实施例中， 开口 100 的高度可以小于半导体部件的高度 （第二深度 D2） 。在这样 的实施例中， 半导体部件 150 可以突出出来。另外如图所示， 在一些实施例中， 可能无需附 加的包封材料或保护材料。在一个实施例中， 半导体部件 150 可以被直接键合， 在此之后没 有进一步的处理。这对于最小化处理成本而言可以是有用的， 并且可以在低成本设施处执 行。 0060 图 7 图示根据本发明的备选实施例的半导体模块， 该半导体模块具有被直接键合 说 明 书 CN 103996663 A 8 6/10 页 9 至基部半导体封装 200 的半导体部件而没有附加的保护层。 0061 在又一实施。

35、例中， 半导体部件 150 被键合至基部半导体封装 200 的键合焊盘或接 触焊盘。如在图 6 的实施例中， 在基部半导体封装 200 之上没有附加的保护层。因而在开 口 100 的侧壁与半导体部件 150 之间保留有缝隙。在所示实施例中， 半导体部件 150 被完 全地设置在开口 100 内。同样， 由于它需要最少的处理步骤， 所以这一实施例可以在低成本 设施中执行。 0062 图 8 至 14 图示根据本发明的实施例的半导体模块的制作的各个阶段。 0063 图 8 图示根据本发明的实施例的在基部半导体模块的制作期间被附接至引线框 架的裸片 ； 0064 在各实施例中， 基部半导体封装 20。

36、0 可以是任意类型的封装。在一个实施例中， 基 部半导体封装 200 是引线框架封装。图 8 至 10 图示根据一个实施例的引线框架封装的制 作。然而如果基部半导体封装有所不同， 则本领域技术人员可以相应地修改基部半导体封 装的制作。 0065 例如可以利用常规处理对晶片进行划片以形成多个裸片50。 可以在诸如体硅衬底 或绝缘体上硅 （SOI） 衬底的之类硅衬底上形成裸片 50。备选地， 裸片 50 可以是在硅碳化硅 （SiC） 上形成的器件。 本发明的实施例还可以包括在复合半导体衬底上形成的器件， 并且可 以包括在异质外延衬底上的器件。在一个实施例中， 裸片 50 是至少部分地在氮化镓 （G。

37、aN） 上形成的器件， 该氮化镓 （GaN） 可以是在蓝宝石或硅衬底上的氮化镓 （GaN） 。 0066 在各实施例中， 裸片 50 可以包括功率芯片， 该功率芯片例如可以汲取 （例如大于 30 安培的） 大电流。在各实施例中， 裸片 50 可以包括分立竖直器件， 比如两端子功率器件 或三端子功率器件。裸片 50 的示例包括 PIN 或肖特基二极管、 MISFET、 JFET、 BJT、 IGBT 或 晶闸管。 0067 在各实施例中， 裸片 50 可以是被配置为在约 20V 至约 1000V 操作的竖直半导体器 件。在一个实施例中， 裸片 50 可以被配置为在约 20V 至约 100V 操作。

38、。在另一实施例中， 裸 片 50 可以被配置为在约 100V 至约 500V 操作。在又一实施例中， 裸片 50 可以被配置为在 约 500V 至约 1000V 操作。在一个实施例中， 裸片 50 可以是 NPN 晶体管。在另一实施例中， 裸片 50 可以是 PNP 晶体管。在又一实施例中， 裸片 50 可以是 n 沟道 MISFET。在再一实施 例中， 裸片 50 可以是 p 沟道 MISFET。在一个或多个实施例中， 裸片 50 可以包括多个器件， 比如竖直 MISFET 和二极管、 或者备选地为被隔离区分开的两个 MISFET 器件。 0068 在各实施例中， 裸片 50 的自顶表面至相。

39、对的底表面的厚度可以小于 50m。在一 个或多个实施例中， 裸片 50 的自顶表面至底表面的厚度可以小于 20m。在一些实施例 中， 为了改善散热， 在一个或多个实施例中， 裸片 50 的自顶表面至底表面的厚度可以小于 10m。 0069 参照图 8， 在引线框架 10 之上放置裸片 50。可以利用第一粘结剂层 30 将裸片 50 附接至引线框架 10， 在一个实施例中第一粘结剂层 30 可以是绝缘的。在一些实施例中， 第 一粘结剂层 30 可以是传导性的， 例如可以包括纳米传导性浆料。在备选实施例中， 第一粘 结剂层 30 是可焊接材料。 0070 在一个实施例中， 第一粘结剂层 30 包括。

40、诸如氰化酯或环氧树脂材料之类的聚合 物， 并且可以包括银颗粒。在一个实施例中， 可以将第一粘结剂层 30 涂敷为在聚合物基体 说 明 书 CN 103996663 A 9 7/10 页 10 中的传导性颗粒， 以便在固化之后形成复合材料。 在备选实施例中， 可以涂敷诸如银纳米浆 料之类的传导性纳米浆料。 备选地， 在另一实施例中， 第一粘结剂层30包括诸如铅-锡材料 之类的焊料。在各实施例中， 可以使用包括金属或金属合金 （比如铝、 钛、 金、 银、 铜、 钯、 铂、 镍、 铬、 或者镍钒） 的任意适合的传导性粘结剂材料来形成裸片附接层 280。 0071 可以在裸片 50 之下按受控数量施与。

41、第一粘结剂层 30。具有聚合物的第一粘结剂 层 30 可以在约 125至约 200被固化， 而基于焊料的第一粘结剂层 30 可以在 250至约 350被固化。利用第一粘结剂层 30 将裸片 50 附接至引线框架 10 的裸片垫。 0072 图9包括图9A-9C， 图9图示根据本发明的实施例的在附接互连之后的在制作期间 的半导体封装。图 9A 和图 9B 图示不同类型的夹体而图 9C 图示作为互连的键合线。 0073 参照图 9A， 在一个实施例， 将多个夹体 （例如第一夹体 20A） 附接至裸片 50 上的焊 盘。例如可以同时在另一截面平面中附接其它夹体 （未示出） 。可以在裸片 50 之上形。

42、成第 二粘结剂层 40， 并且可以利用第二粘结剂层 40 将第一夹具 20A 附接至裸片 50。利用第二 粘结剂层 40 将裸片 50 附接至第一夹体 20A。参照图 9A， 可以利用第二粘结剂层 40 的另一 部分将第一夹体 20A 的另一端附接至多个引线 60 中的引线。在各实施例中， 可以按照与第 一粘结剂层 30 相似的方式形成第二粘结剂层 40。 0074 在一个或多个实施例中， 第二粘结剂层 40 可以是导电的粘结剂层。在其它实施例 中， 第二粘结剂层 40 可以是软焊料或纳米裸片附接物。在一个实施例中， 第二粘结剂层 40 包括诸如氰化酯或环氧树脂材料之类的聚合物， 并且可以包括。

43、银颗粒。 在一个实施例中， 可 以将第二粘结剂层 40 涂敷为在聚合物基体中的传导性颗粒， 以便在固化之后形成复合材 料。在备选实施例中， 可以涂敷诸如银纳米浆料之类的传导性纳米浆料。备选地， 在另一实 施例中， 第二粘结剂层 40 包括诸如铅 - 锡材料之类的焊料。在各实施例中， 可以使用包括 金属或金属合金 （比如铝、 钛、 金、 银、 铜、 钯、 铂、 镍、 铬、 或者镍钒） 的任意适合的传导性粘结 剂材料来形成第二粘结剂层 40。可以在约 125至约 200固化具有聚合物的第二粘结剂 层 40， 而可以在 250至约 350固化基于焊料的第二粘结剂层 40。 0075 在一个或多个实施。

44、例中， 利用接线键合工艺 （图 9A） 使用键合线 75 将在裸片 50 上 的其它接触焊盘耦合至引线框架10。 可以利用焊球将键合线75焊接至引线框架10的引线 60 和接触焊盘。在一个或多个实施例中， 可以使用高速接线键合设备来最小化形成接线键 合的时间。在一些实施例中， 在接线键合工艺期间可以使用图像识别系统来对裸片 50 进行 定向。 0076 图 9B 图示互连的备选实施例， 在该互连中压制、 模制或弯曲夹体以形成与裸片 50 的接触。图 9C 图示利用接线键合的另一备选实施例。线键合中的某些线键合可以更厚以 支持更高的电流。例如， 去往裸片 50 的源极接触焊盘的源极接线键合 75。

45、S 可以比去往栅极 接触焊盘的栅极接线键合 75G 更厚。 0077 图 10 图示根据本发明的实施例的在裸片周围形成保护包封剂层之后的在制作期 间的半导体模块。 0078 参照图10， 在包括第一夹体20A的多个夹体、 裸片50和引线框架10之上沉积第一 包封材料 80。在各实施例中， 在整个第一夹体 20A、 裸片 50 和引线框架 10 之上覆盖第一包 封材料 80。因而裸片 50 被嵌入在第一包封材料 80 内。在一个实施例中， 利用压缩模制工 艺来涂敷第一包封材料 80。在压缩模制中， 可以将第一包封材料 80 放置到模制腔中， 然后 说 明 书 CN 103996663 A 10 。

46、8/10 页 11 关闭模制腔以压缩第一包封材料80。 当模制单个图案时可以利用压缩模制。 在备选实施例 中， 例如在批处理中利用传递模制工艺来涂敷第一包封材料 80， 并且可以在固化工艺之后 通过单片化来形成单独的封装。 0079 在其它实施例中， 可以利用注入模制、 粒化模制、 粉料模制或液体模制来涂敷第一 包封材料 80。备选地， 可以利用诸如模版或丝网印刷之类的印刷工艺来涂敷第一包封材料 80。 0080 在各实施例中， 第一包封材料 80 包括介电材料， 并且在一个实施例中可以包括模 制化合物。在其它实施例中， 第一包封材料 80 可以包括聚合物、 生物聚合物、 纤维浸渍聚合 物 （。

47、例如在树脂中的碳纤维或玻璃纤维） 、 填充有颗粒的聚合物以及其它有机材料。在一个 或多个实施例中， 第一包封材料80包括并非利用模制化合物以及诸如环氧树脂和/或硅树 脂之类的材料形成的密封剂。在各实施例中， 第一包封材料 80 可以由任意适当的硬质塑 料、 热塑性塑料或热固性材料、 或者层压板制成。第一包封材料 80 的材料在一些实施例中 可以包括填充材料。在一个实施例中， 第一包封材料 80 可以包括环氧树脂材料和填充材 料， 该填充材料包括玻璃或像氧化铝之类的其它电绝缘矿物填充材料或是有机填充材料的 小颗粒。 0081 可以将第一包封材料 80 固化， 即经受热处理以硬化， 因而形成保护裸。

48、片 50、 第一 和第二粘结剂层 30 和 40、 第一夹体 20A 和引线框架 10 的密封。因此根据本发明的实施例 形成基部半导体封装 200。 0082 图 11 图示根据本发明的实施例的在包封剂层中形成开口之后的在制作期间的半 导体封装。 0083 接着参照图 11， 可以在基部半导体封装 200 内形成开口 100。开口 100 旨在于在 裸片 50 上打开接触区域。例如， 开口 100 可以在裸片 50 之上打开重分布金属。备选地， 开 口100可以打开第一夹体20A的区域。 在一个实施例中可以利用蚀刻工艺来形成开口100。 在另一实施例中， 可以利用激光工艺 （例如局部加热工艺）。

49、 来形成开口 100。在各实施例中， 可以利用化学、 机械、 等离子体和 / 或加热工艺来形成开口 100。 0084 图 12 图示根据本发明的实施例的在暴露的开口中形成焊盘之后的在制作期间的 半导体封装。 0085 接着如图 12 所示， 在一个或多个实施例中， 可以执行电镀工艺 （galvanic process） 以形成在裸片 50 之上的更大接触区域。在一个实施例中， 可以将裸片 50 的接触 焊盘暴露于电镀工艺。电镀工艺可以在裸片 50 的暴露的焊盘之上生长铜层， 由此形成电镀 焊盘 55。 0086 例如在一个实施例中， 裸片 50 可以包括重分布线和 / 或下方凸块金属， 该下方凸 块金属可以包括多层。例如， 堆叠可以包括传导衬垫、 种子层和在上面形成的薄传导层。在 各实施例中， 开口 100 可以暴露这些重分布线和 / 或下方凸块金属焊盘。 0087 在各实施例中，。