引线框架上的衬底中介层制造技术

本发明专利技术在一个一般方面涉及一种器件，所述器件可包括引线框架、中介层和重新分布层，所述引线框架包括外部输入端或外部输出端中的至少一者，所述中介层由绝缘材料制成，所述重新分布层耦合到所述中介层并且由导电材料制成。所述重新分布层可包括多条迹线。所述器件还可包括半导体晶粒，所述半导体晶粒设置在所述重新分布层和所述引线框架之间。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求2015年3月27日提交的美国临时申请62/139,378“Substrate Interposer on a Leadframe”(引线框架上的衬底中介层)的优先权和权益，所述美国临时申请全文以引用方式并入本文。
本说明书涉及引线框架上的衬底中介层。
技术介绍
随着电子行业朝更小尺寸、更高效率以及更低成本的趋势发展，在包括电源管理空间在内的多种空间中，非常需要采用集成技术来制造更小、更智能且更有效率的产品。最高性能的器件(诸如，功率器件)通常被分立地制造，而不是在集成电路(IC)工艺中被集成。生产这样的分立器件的成本可能是使用这样的复杂工艺生产的成本的一小部分，因为分立器件中使用的掩模层通常是更复杂IC工艺中使用的掩模层的数量的一部分(例如，一半、三分之一)。许多已知的方法已使用例如引线框架封装件和铜夹来实现集成，但是此类封装件的缺点是成本较高、导热性能较差、电感系数较高、尺寸较大并且通常集成度较低。因此，需要解决现有技术的缺点并提供其他新的及创新性特征的系统、方法和装置。附图说明图1为示出器件中所包括的中介层的示意图。图2A和图2B为示出图1中所示的器件的变型形式的示意图。图3A至图3C为示出作为图1中所示的器件的另一个变型形式的器件的示意图。图4A至图4E为示出作为图1中所示的器件的又一个变型形式的器件的示意图。图5A至图5F为示出作为图1中所示的器件的又一个变型形式的器件的示意图。图6A至图6C为示出作为图1中所示的器件的又一个变型形式的器件的示意图。图7A至图7E示出制造如本文所述的器件的工艺。图8A至图8E示出制造如本文所述的器件的另一个工艺。图9A至图9C示出器件的另一个具体实施。图10A至图10N为示出制造器件的又一个工艺的示意图。图11为示出制造本文所述的一个或多个器件的方法的流程图。图12A至图12D为示出又一个示例器件的示意图。
技术实现思路
在一个一般方面，器件可包括引线框架、中介层和重新分布层，引线框架包括外部输入端或外部输出端中的至少一者，中介层由绝缘材料制成，重新分布层耦合到中介层并由导电材料制成。重新分布层可包括多条迹线。器件还可以包括设置在重新分布层和引线框架之间的半导体晶粒。具体实施方式图1为示出器件100中所包括的中介层110的示意图。在一些具体实施中，器件100可称为封装器件或称为封装件。如图1所示，器件100包括重新分布层120、半导体晶粒130、135和引线框架140。重新分布层120设置在半导体晶粒130、135和中介层110之间。具体地讲，重新分布层120可电耦合到每个半导体晶粒130、135，并且可耦合到中介层110。在一些具体实施中，电耦合可经由一种或多种导电材料或耦合机构(诸如焊料、电浆料和/或诸如此类)实现。在一些具体实施中，当一个元件被称为与另一个元件接触(例如，或电接触)时，这两个元件可经由导电材料(诸如焊料、电浆料和/或诸如此类)耦合。在图1中示出的具体实施中，中介层110可作为平台，通过该平台可建立多个半导体器件(如，半导体晶粒130、135、芯片、无源器件和/或诸如此类)的连接。具体地讲，可经由耦合到中介层110的重新分布层120提供电连接。在一些具体实施中，中介层110(或与其耦合的导电部件(如，重新分布层120))可焊接到引线框架140上，以建立器件100内部的有源部件(如，半导体晶粒130、135)的电连接。在一些具体实施中，重新分布层可包括一条或多条迹线，这些迹线可以为数微米宽和/或厚(例如，10微米、30微米、40微米)或更宽和/或更厚(例如，大于40微米、100微米)。虽然图1中未示出，但一个或多个电连接可设置在中介层110内，或可通过中介层110产生。换句话讲，中介层110的第一侧面和中介层110的第二侧面之间的元件电连接可使用通路(如，电通路、金属通路)产生。例如，重新分布层120(其设置在中介层110的底侧上，如图1所示)和半导体晶粒(其可设置在中介层110的顶侧上，如图1所示)之间的电连接可使用设置在中介层110内的通路产生。模塑件150(如，模塑料)(其以虚线示出)可包括在器件100中。如图1所示，模塑件150可耦合到中介层110(如，设置在其上)。如图1所示，半导体晶粒130、135中的一者或多者可设置在模塑件150的至少一部分内。另外，如图1所示，引线框架140的至少一部分通过模塑件150暴露出来。因此，用于板装连接的一个或多个暴露引线和/或焊盘(如，外部输入端和/或外部输出端)可穿过引线框架140，该引线框架通过模塑件150暴露出来。因此，模塑件150可用于至少部分地包裹(如，覆盖)(或在一些具体实施中，可封装)器件100。关于外部输入端和/或外部输出端的更多细节在下文中描述。在一些具体实施中，半导体晶粒130、135中的一者或多者可以是立式架构或倒装架构，其中一个或多个端子或触点朝上(朝向中介层110)或朝下(朝向引线框架140)。在一些具体实施中，半导体晶粒130、135中的一者或多者可取向使得半导体晶粒130、135中的一者或多者的漏极(或漏极触点)耦合到(如，直接耦合到)引线框架140。在一些具体实施中，倒装和/或非倒装架构对于在一些应用中的操作可能是至关重要的。在一些具体实施中，半导体晶粒130、135中的一者或多者的取向可使得半导体晶粒130、135中的一者或多者的源极(或源极触点)耦合到(如，直接耦合到)引线框架140。在一些具体实施中，半导体晶粒130、135中的一者或多者可取向使得半导体晶粒130、135中的一者或多者的栅极(或栅极触点)耦合到(如，直接耦合到)引线框架140。在一些具体实施中，半导体晶粒130和/或135可经由焊料(未示出)耦合到引线框架140和/或重新分布层120。因此，例如，沿着垂直方向的叠堆可包括重新分布层120、第一焊料、半导体晶粒130、第二焊料和引线框架140。在一些具体实施中，所述引线框架140可以是预形成的(例如，预限定的)导电或电导层，所述导电或电导层可以从导体(例如，金属)通过冲压、和/或切削等等方式来获得。这有别于通过电镀、生长，和/或喷涂等等在，例如，中介层110，上获得的导电层。中介层110可由多种材料制成，这些材料包括陶瓷、基于硅的材料、有机衬底、预模塑衬底和/或诸如此类。在一些具体实施中，中介层110的厚度(例如，垂直厚度)可以根据应用所需的最终封装件的目标封装厚度而变化。在一些具体实施中，中介层110可由绝缘材料制成。重新分布层120可由一种或多种导电材料制成，诸如铜、铝和/或诸如此类。根据特定的具体实施，器件100的引线框架140(或其部分)可由铜、铜的合金或任何数量适于形成封装半导体器件的引线框架的其他材料形成(例如，使用本文所述的方法)。在一些具体实施中，与中介层110的平面成正交的距离(例如，厚度，方向)可被称为垂直，而沿着与中介层110平面对齐的距离可被称为水平。在一些具体实施中，可对重新分布层120进行有机保焊剂(OSP)处理，以便在重新分布层120上实现所期望的和可重复的焊料润湿。模塑件150可以是液体模塑料，其经注射或流动，然后经热固化以硬化模塑件150。在其他具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，所述器件包括：引线框架，所述引线框架包括外部输入端或外部输出端中的至少一者；中介层，所述中介层由绝缘材料制成；重新分布层，所述重新分布层耦合到所述中介层并且由导电材料制成，所述重新分布层包括多条迹线；以及半导体晶粒，所述半导体晶粒设置在所述重新分布层和所述引线框架之间。

【技术特征摘要】
2015.03.27 US 62/139,378;2016.03.24 US 15/079,6031.一种器件，所述器件包括：引线框架，所述引线框架包括外部输入端或外部输出端中的至少一者；中介层，所述中介层由绝缘材料制成；重新分布层，所述重新分布层耦合到所述中介层并且由导电材料制成，所述重新分布层包括多条迹线；以及半导体晶粒，所述半导体晶粒设置在所述重新分布层和所述引线框架之间。2.根据权利要求1所述的器件，所述器件还包括：导电柱，所述导电柱电耦合到所述重新分布层并且电耦合到所述引线框架。3.根据权利要求1所述的器件，所述器件还包括：导电柱，所述导电柱设置在所述重新分布层和所述引线框架之间，所述导电柱具有的高度至少等于所述半导体晶粒的厚度。4.根据权利要求1所述的器件，其中所述半导体晶粒是第一半导体晶粒，所述第一半导体晶粒具有朝向并且接触所述重新分布层的漏极，所述器件还包括：第二半导体晶粒，所述第二半导体晶粒设置在所述重新分布层和所述引线框架之间，所述第二半导体晶粒具有朝向并且接触所述引线框架的漏极。5.根据权利要求1所述的器件，其中所述半导体晶粒是第一半导体晶粒，所述器件还包括：第二半导体晶粒，所述第二半导体晶粒设置在所述重新分布层和所述引线框架之间，所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒各自具有朝向并且电耦合到所述重新分布层的漏极。6.根据权利要求1所述的器件，其中所述半导体晶粒是第一半导体晶粒，所述器件还包括：第二半导体晶粒，所述第二半导体晶粒设置在所述重新分布层和所述引线框架之间，所述第一半导体晶粒和所述第二半导体晶粒各自具有朝向并且电接触所述引线框架的漏极。7.根据权利要求1所述的器件，其中所述半导体晶粒是第一半导体晶粒，所述第一半导体晶粒是具有第一侧面的集成电路，所述第一侧面通过模塑件与所述引线框架绝缘，所述器件还包括：第二半导体晶粒，所述第二半导体晶粒具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面电耦合到所述重新分布层，所述第二侧面电耦合到所述引线框架。8.根据权利要求1所述的器件，其中所述半导体晶粒通过模塑件与所述引线框架中的凹陷部绝缘。9.根据权利要求1所述的器件，其中位于所述器件与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·A·卡巴哈格，M·C·Y·奎诺尼斯，M·C·伊斯塔西欧，R·N·马纳塔德，吴宗麟，J·特耶塞耶雷，
申请(专利权)人：费查尔德半导体有限公司，快捷半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US