具有至无源器件的低寄生连接的半导体封装制造技术

公开了一种半导体组件，其包括：半导体封装，其包括嵌入在封装主体内的第一晶体管管芯和第二晶体管管芯，所述第一晶体管管芯和所述第二晶体管管芯横向并排布置在所述封装主体内，使得所述第一晶体管管芯的第一负载端子面向所述封装主体的上表面，并且使得所述第二晶体管管芯的第二负载端子面向所述封装主体的上表面，以及分立电容器，其安装在所述半导体封装上，使得所述分立电容器的第一端子直接位于所述第一晶体管管芯的所述第一负载端子之上并且电连接到所述第一晶体管管芯的所述第一负载端子，并且使得所述分立电容器的第二端子直接位于所述第二晶体管管芯的所述第二负载端子之上并且与所述第二晶体管管芯的所述第二负载端子电连接。第二负载端子电连接。第二负载端子电连接。

【技术实现步骤摘要】
具有至无源器件的低寄生连接的半导体封装

技术介绍

[0001]功率模块用于诸如汽车和工业应用的许多应用中。功率模块可以包括额定为控制大电压和/或电 流的功率器件以及被配置为控制功率器件的驱动器器件，所述功率器件例如是MOSFET(金属氧化 物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)、二极管等。功率模块还可以包括无源电子元 件，例如电感器、电容器等，其增强了性能，例如功率效率、开关速度等。希望提供具有高性能(例 如高峰值效率和高负载效率)的功率模块，同时保持较小的面积占用并具有鲁棒的电互连。

技术实现思路

[0002]公开了一种半导体组件。根据实施例，半导体组件包括：半导体封装，该半导体封装包括嵌入 封装主体内的第一和第二晶体管管芯，第一和第二晶体管管芯横向并排布置在封装主体内，使得第 一晶体管管芯的第一负载端子面向封装主体的上表面并且使得第二晶体管管芯的第二负载端子面向 封装主体的上表面；以及分立电容器，其安装在半导体封装上，使得分立电容器的第一端子直接位 于第一晶体管管芯的第一负载端子之上并且电连接到第一晶体管管芯的第一负载端子，并且使得分 立电容器的第二端子直接位于第二晶体管管芯的第二负载端子之上并且与第二晶体管管芯的第二负 载端子电连接。
[0003]单独地或组合地，第一晶体管管芯和第二晶体管管芯均是垂直器件，并且其中第一晶体管管芯 的垂直取向与第二晶体管管芯相反。
[0004]单独地或组合地，半导体封装还包括设置在封装主体的上表面上的第一结构化金属化层，其中 第一结构化金属化层包括直接位于第一晶体管管芯的第一负载端子之上并且电连接到该第一负载端 子的第一接合焊盘，以及直接位于第二晶体管管芯的第二负载端子之上并且电连接到该第二负载端 子的第二接合焊盘。
[0005]单独地或组合地，分立电容器的第一端子粘性地、导电地连接到第一接合焊盘，并且其中分立 电容器的第二端子粘性地、导电地连接到第二接合焊盘。
[0006]单独地或组合地，半导体封装还包括设置在封装主体的与封装主体的上表面相对的下表面上的 第二结构化金属化层，其中第二结构化金属化层包括通过第一通孔电连接到第一接合焊盘的第三接 合焊盘以及通过第二通孔电连接到第二接合焊盘的第四接合焊盘，并且其中第一和第二晶体管管芯 都横向位于第一和第二通孔之间。
[0007]单独地或组合地，半导体组件还包括：载体，该载体包括电绝缘衬底；以及安装在载体上的多 个半导体封装，其中来自多个半导体封装中的每个半导体封装的第一接合焊盘通过第一金属互连结 构彼此电连接，并且其中来自多个半导体封装中的每个半导体封装的第二接合焊盘通过第二金属互 连结构彼此电连接。
[0008]单独地或组合地，第一金属互连结构和第二金属互连结构中的一个或两者是完全设置在多个半 导体封装上方的金属条。
[0009]单独地或组合地，第一金属互连结构和第二金属互连结构中的一个或两者是连接在半导体封装 和载体之间的金属夹。
[0010]根据另一个实施例，半导体组件包括：半导体封装，该半导体封装包括单片集成到封装主体中 的功率转换器电路，功率转换器电路包括第一负载端子和第二负载端子，第一负载端子和第二负载 端子均面向封装主体的上表面；以及分立电容器，其安装在半导体封装上，使得分立电容器的第一 端子直接位于第一负载端子之上并电连接到第一负载端子，并且使得分立电容器的第二端子直接位 于第二负载端子之上并与第二负载端子电连接。
[0011]单独地或组合地，功率转换器电路包括嵌入封装主体内的第一和第二晶体管管芯，其中第一和 第二晶体管管芯均被配置为分立的功率MOSFET，其中第一负载端子对应于第一晶体管管芯的漏极 端子，并且其中第二负载端子对应于第二晶体管管芯的源极端子。
[0012]单独地或组合地，功率转换器电路被配置为半桥电路，其中第一晶体管管芯是半桥电路的高侧 开关，并且其中第二晶体管管芯是半桥电路的低侧开关。
[0013]单独地或组合地，分立电容器的第一端子是金属接触部或引线，其粘性地、导电地附接到第一 负载端子，并且其中分立电容器的第二端子是金属接触部或引线，其粘合地、导电地附接到第二负 载端子。
[0014]公开了一种组装半导体器件的方法。根据实施例，该方法包括提供半导体封装，该半导体封装 包括嵌入在封装主体内的第一和第二晶体管管芯，第一和第二晶体管管芯横向并排布置在封装主体 内，使得第一晶体管管芯的第一负载端子面向封装主体的上表面，并且使得第二晶体管管芯的第二 负载端子面向封装主体的上表面；以及将分立电容器安装在半导体封装上，使得分立电容器的第一 端子直接位于第一晶体管管芯的第一负载端子之上并且电连接到第一晶体管管芯的第一负载端子， 并且使得分立电容器的第二端子直接位于第二晶体管管芯的第二负载端子之上并且与第二晶体管管 芯的第二负载端子电连接。
[0015]单独地或组合地，半导体封装包括设置在半导体封装的上表面上的第一接合焊盘和第二接合焊 盘，其中第一接合焊盘直接位于第一晶体管管芯的第一负载端子之上并且电连接到第一晶体管管芯 的第一负载端子，其中第二接合焊盘直接位于第二晶体管管芯的第二负载端子之上并且电连接到第 二晶体管管芯的第二负载端子，其中安装分立电容器包括将分立电容器的第一端子直接附接到第一 接合焊盘以及将分立电容器的第二端子直接附接到第二接合焊盘。
[0016]单独地或组合地，将分立电容器的第一端子直接附接到第一接合焊盘包括将分立电容器的第一 端子焊接到第一接合焊盘，并且其中将分立电容器的第二端子直接附接到第二接合焊盘包括将分立 电容器的第二端子焊接到第二接合焊盘。
[0017]单独地或组合地，该方法还包括：提供包括电绝缘衬底的电路载体；将多个半导体封装安装在 电路载体上；提供第一和第二金属互连结构；使用第一金属互连结构将半导体封装的第一接合焊盘 彼此电连接；使用第二金属互连结构将半导体封装的第二接合焊盘彼此电连接；以及将分立电容器 中的一个分立电容器安装在多个半导体封装中的每个半导体封装上。
[0018]单独地或组合地，提供第一和第二金属互连结构包括提供第一和第二细长金属条，其中电连接 半导体封装的第一接合焊盘包括将第一金属条布置在来自多个半导体封装中的每个半导体封装的第 一接合焊盘之上，并且其中电连接半导体封装的第二接合焊盘包括将第二金属条布置在来自多个半 导体封装中的每个半导体封装的第二接合焊盘之
上。
[0019]单独地或组合地，提供第一和第二金属互连结构包括提供第一和第二金属夹，其中电连接半导 体封装的第一接合焊盘包括使用第一金属夹中的一个第一金属夹将来自多个半导体封装中的每个半 导体封装的第一接合焊盘电连接到载体，并且其中电连接半导体封装的第二接合焊盘包括使用第二 金属夹中的一个第二金属夹将来自多个半导体封装中的每个半导体封装的第二接合焊盘电连接到载 体。
[0020]单独地或组合地，对于多个半导体封装中的每个半导体封装，分立电容器安装在第一和第二金 属夹的顶部。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体组件，包括：半导体封装，所述半导体封装包括嵌入在封装主体内的第一晶体管管芯和第二晶体管管芯，所述第一晶体管管芯和所述第二晶体管管芯横向并排布置在所述封装主体内，使得所述第一晶体管管芯的第一负载端子面向所述封装主体的上表面，并且使得所述第二晶体管管芯的第二负载端子面向所述封装主体的所述上表面，以及分立电容器，所述分立电容器安装在所述半导体封装上，使得所述分立电容器的第一端子直接位于所述第一晶体管管芯的所述第一负载端子之上并且电连接到所述第一晶体管管芯的所述第一负载端子，并且使得所述分立电容器的第二端子直接位于所述第二晶体管管芯的所述第二负载端子之上并且与所述第二晶体管管芯的所述第二负载端子电连接。2.根据权利要求1所述的半导体组件，其中，所述第一晶体管管芯和所述第二晶体管管芯均是垂直器件，并且其中，所述第一晶体管管芯的垂直取向与所述第二晶体管管芯的垂直取向相反。3.根据权利要求2所述的半导体组件，其中，所述半导体封装还包括设置在所述封装主体的所述上表面上的第一结构化金属化层，其中，所述第一结构化金属化层包括第一接合焊盘和第二接合焊盘，所述第一接合焊盘直接位于所述第一晶体管管芯的所述第一负载端子之上并且电连接到所述第一晶体管管芯的所述第一负载端子，所述第二接合焊盘直接位于所述第二晶体管管芯的所述第二负载端子之上并且电连接到所述第二晶体管管芯的所述第二负载端子。4.根据权利要求3所述的半导体组件，其中，所述分立电容器的所述第一端子粘性地、导电地连接到所述第一接合焊盘，并且其中，所述分立电容器的所述第二端子粘性地、导电地连接到所述第二接合焊盘。5.根据权利要求3所述的半导体组件，其中，所述半导体封装还包括第二结构化金属化层，所述第二结构化金属化层设置在与所述封装主体的所述上表面相对的所述封装主体的下表面上，其中，所述第二结构化金属化层包括：第三接合焊盘，其通过第一通孔电连接到所述第一接合焊盘；以及第四接合焊盘，其通过第二通孔电连接到所述第二接合焊盘，并且其中，所述第一晶体管管芯和所述第二晶体管管芯都横向位于所述第一通孔和所述第二通孔之间。6.根据权利要求2所述的半导体组件，还包括：载体，包括电绝缘衬底；以及安装在所述载体上的多个所述半导体封装，其中，来自多个所述半导体封装中的每个半导体封装的所述第一接合焊盘通过第一金属互连结构彼此电连接，并且其中，来自多个所述半导体封装中的每个半导体封装的所述第二接合焊盘通过第二金属互连结构彼此电连接。7.根据权利要求6所述的半导体组件，其中，所述第一金属互连结构和所述第二金属互连结构中的一个或两者是完全设置在多个所述半导体封装上方的金属条。8.根据权利要求6所述的半导体组件，其中，所述第一金属互连结构和所述第二金属互连结构中的一个或两个是连接在所述半导体封装和所述载体之间的金属夹。
9.一种半导体组件，包括：半导体封装，所述半导体封装包括单片集成到封装主体中的功率转换器电路，所述功率转换器电路包括第一负载端子和第二负载端子，所述第一负载端子和所述第二负载端子均面向所述封装主体的上表面；以及分立电容器，所述分立电容器安装在所述半导体封装上，使得所述分立电容器的第一端子直接位于所述第一负载端子之上并电连接到所述第一负载端子，并且使得所述分立电容器的第二端子直接位于第二负载端子之上并与第二负载端子电连接。10.根据权利要求9所述的半导体组件，其中，所述功率转换器电路包括嵌入在所述封装主体内的第一晶体管管芯和第二晶体管管芯，其中，所述第一晶体管管芯和所述第二晶体管管芯均被配置为分立的功率MOSFET，其中，所述第一负载端子对应于所述第一晶体管管芯的漏极端子，并且其中，所述第二负载端子对应于所述第二晶体管管芯的源极端子。11.根据权利要求10所述的半导体组件，其中，所述功率转换器电路被配置为半桥电路，其中，所述第一晶体管管芯是所述半桥电路的高侧开关，并且其中，所述第二晶体管管芯是所述半桥电路的低侧开关。12.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：