【技术实现步骤摘要】
各种实施例总体上涉及电子芯片、封装体和制造方法。
技术介绍
1、常规封装体可以包括安装在载体(例如引线框架结构)上的半导体构件，可以通过从半导体构件延伸到载体的连接导线电连接，并且可以使用模制化合物作为包封材料来模制。
2、在例如通过切割将电子芯片从晶片化合物上分离的过程期间，可能会产生裂纹，这可能会损坏电子芯片。
技术实现思路
1、可能需要具有高可靠性的电子芯片。
2、根据一个示例性实施例，提供了一种电子芯片，所述电子芯片包括：衬底，所述衬底包括中心部分和围绕至少一部分中心部分的边缘部分；有源区域，所述有源区域布置在所述中心部分中；以及与裂纹终止结构相结合的裂纹引导结构，所述裂纹引导结构和裂纹终止结构两者都布置在芯片的衬底的边缘部分中。
3、根据另一个示例性实施例，提供了一种封装体，所述封装体包括载体、具有上述特征并安装在载体上的电子芯片、以及包封电子芯片和载体两者的至少一部分的包封材料。
4、根据又一个示例性实施例，提供了一种制造方法，所述方法包括：提供晶片，所述晶片包括多个连接成一体的具有上述特征的电子芯片；以及沿着在所述电子芯片的相邻边缘部分之间延伸的分离线将所述电子芯片从所述晶片上分离，使得在所述分离期间产生的裂纹的至少一部分沿着所述裂纹引导结构被引导，和/或被所述裂纹终止结构终止。
5、根据一个示例性实施例，电子芯片在部分地或完整地围绕中心有源芯片区域的外围或边缘部分处配备有与裂纹终止结构相结合的裂纹引导结构。
6、进一步示例性实施例的描述
7、在下文中，将解释电子芯片、封装体和方法的进一步示例性实施例。
8、在本申请的上下文中，术语“电子芯片”可以特别地涵盖提供电子功能的任何芯片。例如，电子芯片可以是半导体芯片(特别是功率半导体芯片)、有源电子器件(例如晶体管)、无源电子器件(例如电容或电感或欧姆电阻)、传感器(例如麦克风、光传感器或气体传感器)、致动器(例如扬声器)或微机电系统(mems)。然而，在其它实施例中，电子芯片也可以是不同类型的，例如机电构件、特别是开关等。特别地，电子芯片可以是在其表面部分中具有至少一个集成电路元件(例如二极管或晶体管)的半导体芯片。电子芯片可以是裸露的裸片或者可以已经被封装或包封。根据示例性实施例实现的电子芯片可以例如由硅技术、氮化镓技术、碳化硅技术等形成。
9、在本申请的上下文中，术语“衬底”可以特别地表示电子芯片的载体本体。特别地，衬底可以包括诸如硅的半导体材料。
10、在本申请的上下文中，术语“有源区域”可以特别地表示衬底的中心部分中的区域，其中可以形成至少一个集成电路元件、特别是至少一个单片集成电路元件。例如，这样的集成电路元件可以是晶体管(特别是场效应晶体管)、二极管等。
11、在本申请的上下文中，术语“裂纹”可以特别地表示衬底中的断裂、裂伤或破裂，裂纹可以例如在分离衬底以将电子芯片切单时产生。特别地，这样的裂纹可以沿着衬底移动或扩展，并且可以由此延伸到或进入敏感区域(特别是有源芯片区域)中，在敏感区域中裂纹可能造成损坏。根据示例性实施例，可以采取措施来抑制不受控制的裂纹扩展。
12、在本申请的上下文中，术语“裂纹引导结构”可以特别地表示衬底中的物理(优选地是金属界定的)布置，其强烈地促进或者甚至强制裂纹沿着预定义的空间目标轨迹扩展，同时强烈地抑制或者甚至禁止裂纹远离所述预定义的空间目标轨迹扩展。因此，裂纹引导结构可以限定或控制扩展的裂纹的运动路径，而不必使其终止或减速。裂纹引导结构可以涉及电介质衬底部分。
13、在本申请的上下文中，术语“裂纹终止结构”可以特别地表示衬底中的物理(优选地金属)结构，其被配置用于抑制或者甚至禁止裂纹的继续扩展。特别地，裂纹终止结构可以包括或由电介质或半导体环境中的金属结构组成。裂纹终止结构可以被布置和配置成使得扩展的裂纹被裂纹终止结构弹开并进入危害较小的区域和/或被裂纹终止结构吸收，从而损失扩展的裂纹的扩展能量的至少一部分，扩展的裂纹因此减速或者甚至终止。由于裂纹终止结构是机械可靠的，裂纹终止结构可以承受住接近的裂纹而其自身不会被破坏。然而，还可能的是，裂纹终止结构的至少一部分(其然后被实施为牺牲结构)被配置为在使裂纹终止或至少使裂纹减速时被破坏或牺牲。
14、在本申请的上下文中，术语“与裂纹终止结构相结合的裂纹引导结构”可以特别地表示衬底的一部分中的空间和材料配置，其可以同时和/或协同地沿着预定义轨迹引导裂纹和/或可以向裂纹施加减速力或者甚至是终止力。这可以同时确保裂纹被引导到衬底的期望的空间区域中，同时损失裂纹能量的至少一部分，使得裂纹扩展能够被抑制或者甚至被完全终止。裂纹引导结构可以与裂纹终止结构功能性地耦合。还可能的是，裂纹引导结构与裂纹终止结构一体地形成，例如形成在裂纹终止结构内部。
15、在本申请的上下文中，术语“封装体”可以特别地表示可以包括安装在载体(例如引线框架结构等)上的一个或多个电子芯片(例如半导体构件)的电子器件。封装体的所述组成部分可以至少部分地由包封材料包封。可选地，一个或多个导电连接元件(例如金属柱、凸块、针、连接导线和/或夹)可以在封装体中实现，例如用于电耦合和/或机械支撑电子芯片。
16、在本申请的上下文中，术语“包封材料”可以特别地表示基本上电绝缘的材料，其被配置用于包围电子芯片的至少一部分和一个或多个导电结构的至少一部分，以提供机械保护、电绝缘以及可选地有助于在操作期间散热。特别地，所述包封材料可以是模制化合物。模制化合物可以包括可流动且可硬化的材料的基质和嵌入其中的填料颗粒。例如，填料颗粒可用于调节模制构件的特性。半导体封装体包封材料也可能是灌封或浇铸化合物。
17、在本申请的上下文中，术语“载体”可以特别地表示支撑结构(其可以是至少部分导电的)，其用作待安装在其上的电子芯片的机械支撑，并且其还可以有助于电子芯片与封装体的外围之间的电互连。换句话说，载体可以实现机械支撑功能和电连接功能。载体可以包括或由单个部件、经由包封体或其它封装体构件接合的多个部件、或载体的子组件组成。例如，载体是金属板或形成为引线框架的一部分。然而，也本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电子芯片(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)限定出至少部分地在所述裂纹终止结构(112)内部的空间上受限的裂纹扩展路径。
3.根据权利要求1或2所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)被配置用于在裂纹经过与所述裂纹终止结构(112)相结合的所述裂纹引导结构(110)时重定向裂纹的扩展方向。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)被配置用于将朝向有源区域(108)扩展的裂纹重定向成向上扩展的裂纹，其中，特别地，裂纹引导结构(110)被配置用于将向上扩展的裂纹进一步重定向成侧向远离有源区域(108)扩展的裂纹。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)被配置用于终止裂纹、作为裂纹的阻挡结构和/或用于吸收裂纹的能量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述衬底(102)包括半导体本体(114)，所述半导体本体(114)
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)限定出由所述裂纹终止结构(112)的金属结构(118、120)界定的电介质路径，其中，特别地，所述电介质路径包括合并到顶侧侧向路径区段中的底侧向上路径区段。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)包括水平金属结构(118)和竖直金属结构(120)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)的底侧部分(122)包括面向有源区域(108)的裂纹阻挡区段(124)并且包括背离有源区域(108)的牺牲区段(126)，其中，所述裂纹引导结构(110)的至少一部分在所述裂纹阻挡区段(124)与所述牺牲区段(126)之间延伸。
10.根据权利要求9所述的电子芯片(100)，其中，所述电子芯片(100)包括以下特征中的至少一个：
11.根据权利要求9或10所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)的顶侧部分(128)包括金属块体结构(130)，所述金属块体结构(130)从所述裂纹阻挡区段(124)竖直延伸并且与所述裂纹阻挡区段(124)连接。
12.根据权利要求11所述的电子芯片(100)，其中，所述金属块体结构(130)与所述牺牲区段(126)以竖直间距(d)间隔开，并且在所述牺牲区段(126)的至少一部分之上侧向地延伸。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)包括多个竖直堆叠且相互间隔开的水平金属结构(118)，所述水平金属结构(118)具有从所述裂纹终止结构(112)的底部到顶部增加的厚度(l1、l2、l3)。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述电子芯片(100)包括密封环(132)，所述密封环(132)侧向地布置在作为一个方面的所述有源区域(108)与作为另一方面的与所述裂纹终止结构(112)相结合的所述裂纹引导结构(110)之间。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述电子芯片(100)包括以下特征中的至少一个：
16.根据权利要求1-15中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述电子芯片(100)包括至少一个裂纹扩展抑制沟槽(136)，所述至少一个裂纹扩展抑制沟槽(136)形成在所述衬底(102)中并且被配置用于抑制裂纹的水平扩展。
17.根据权利要求16所述的电子芯片(100)，其中，所述电子芯片(100)包括以下特征中的至少一个：
18.一种封装体(142)，包括：
19.一种制造方法，其中，所述方法包括：
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法包括通过机械切割、通过激光切割或通过其他的芯片分离技术将所述电子芯片(100)从所述晶片(148)上分离。
...【技术特征摘要】
1.一种电子芯片(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)限定出至少部分地在所述裂纹终止结构(112)内部的空间上受限的裂纹扩展路径。
3.根据权利要求1或2所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)被配置用于在裂纹经过与所述裂纹终止结构(112)相结合的所述裂纹引导结构(110)时重定向裂纹的扩展方向。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)被配置用于将朝向有源区域(108)扩展的裂纹重定向成向上扩展的裂纹，其中，特别地，裂纹引导结构(110)被配置用于将向上扩展的裂纹进一步重定向成侧向远离有源区域(108)扩展的裂纹。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)被配置用于终止裂纹、作为裂纹的阻挡结构和/或用于吸收裂纹的能量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述衬底(102)包括半导体本体(114)，所述半导体本体(114)上具有生产线后道工序结构(116)，与所述裂纹终止结构(112)相结合的所述裂纹引导结构(110)形成所述生产线后道工序结构(116)的一部分。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹引导结构(110)限定出由所述裂纹终止结构(112)的金属结构(118、120)界定的电介质路径，其中，特别地，所述电介质路径包括合并到顶侧侧向路径区段中的底侧向上路径区段。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)包括水平金属结构(118)和竖直金属结构(120)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电子芯片(100)，其中，所述裂纹终止结构(112)的底侧部分(122)包括面向有源区域(108)的裂纹阻挡区段(124)并且包括背离有源区域(108)的牺牲区段(126)，其中，所述裂纹引导结构(110)的至少一部分在所述裂纹阻挡区段(124)与所述牺牲区段(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·海登布卢特，M·戈罗尔，S·凯泽，S·阿纳尼耶夫，S·博古特，G·马克，A·鲍尔，G·M·罗伊特，
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：
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