專利名稱：電子器件以及用于制造電子器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子器件以及用于制造電子器件的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體芯片可以在僅僅一個主表面上或在其兩個主表面上具有接觸元件。所述芯片可以被布置在電子器件中，所述電子器件將被構(gòu)造成使得它可以被布置在電子板(舉例來說，例如印刷電路板(PCB))上。因此，半導(dǎo)體芯片的接觸元件必須與電子器件的電連接器相連，所述電連接器可以被用來將電子器件固定在電子板上。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電子器件。所述電子器件包括:半導(dǎo)體芯片，其包括接觸元件；與所述半導(dǎo)體芯片間隔開的電連接器；導(dǎo)電層；電介質(zhì)層，其被布置在所述導(dǎo)電層的面對所述半導(dǎo)體芯片的第一表面上；第一導(dǎo)電構(gòu)件，其被布置在所述電介質(zhì)層的第一凹陷中，所述第一導(dǎo)電構(gòu)件將所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件與所述導(dǎo)電層電連接；以及第二導(dǎo)電構(gòu)件，其被布置在所述電介質(zhì)層的第二凹陷中，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件將所述導(dǎo)電層與所述電連接器電連接。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電子器件。所述電子器件包括:載體；電連接器；半導(dǎo)體芯片，其包括接觸元件，所述半導(dǎo)體芯片被布置在所述載體上方并且與所述電連接器間隔開；導(dǎo)電層，其將所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件與所述電連接器電連接；以及電介質(zhì)層，其被布置在所述導(dǎo)電層的面對所述半導(dǎo)體芯片的第一表面上。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于制造電子器件的方法。所述方法包括:提供包括接觸元件的半導(dǎo)體芯片；提供電連接器；提供柔性層結(jié)構(gòu)，所述柔性層結(jié)構(gòu)包括柔性載體層、布置在所述柔性載體層上的導(dǎo)電層、布置在所述導(dǎo)電層上的電介質(zhì)層、以及布置在所述電介質(zhì)層的相應(yīng)的第一和第二凹陷中的第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件；以及以下述方式將所述柔性層結(jié)構(gòu)附著到所述半導(dǎo)體芯片和所述電連接器，即所述第一導(dǎo)電構(gòu)件被附著到所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件并且所述第二導(dǎo)電構(gòu)件被附著到所述電連接器。


附圖被包括以提供對實施例的進一步理解，以及所述附圖被結(jié)合在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出實施例并且與描述一起用來解釋實施例的原理。其他實施例以及實施例的許多預(yù)期優(yōu)點將容易被認識到，因為通過參照下列詳細描述，它們變得更好理解。附圖的元件不一定相對于彼此是按比例的。相同的附圖標記表示對應(yīng)的類似部分。 圖1示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；
圖2A和2B示出根據(jù)本公開的示例性柔性層結(jié)構(gòu)的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；
圖3示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；圖4示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；
圖5示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；
圖6示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；
圖7示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示；
圖8示出用于說明根據(jù)本公開的制造電子器件的示例性方法的流程 圖9示出用于說明根據(jù)本公開的制造電子器件的示例性方法的步驟的示意性剖面?zhèn)纫晥D表不;
圖1OA和IOB示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示(圖10A)和頂視圖表不(圖10B);以及
圖11示出用于說明根據(jù)本公開的制造柔性層結(jié)構(gòu)的示例性方法的透視圖表示。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖來描述方面和實施例，其中相同的附圖標記通常被用來始終指代相同的元件。在下列描述中，出于解釋的目的，闡述了許多具體細節(jié)以便提供對實施例的一個或多個方面的透徹理解。然而，對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可能明顯的是，可以利用較低程度的所述具體細節(jié)來實踐所述實施例的一個或多個方面。在其他情況下，以示意性形式示出已知的結(jié)構(gòu)和元件以便于描述所述實施例的一個或多個方面。將會理解，在不背離本發(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)的或邏輯的改變。還應(yīng)當(dāng)注意，附圖不是按比例的或者不一定是按比例的。另外，雖然可能相對于幾個實施中的僅僅一個公開了實施例的特定特征或方面，但是可以如對于任何給定或特定應(yīng)用可能所期望的和有利的那樣，將這種特征或方面與其他實施的一個或多個其他特征或方面相組合。此外，就在詳細描述或權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包括”、“具有”、“具有”或其其他變體而言，這種術(shù)語意圖以與術(shù)語“包括”類似的方式而為包含性的?？梢允褂眯g(shù)語“耦合”和“連接”以及派生詞。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語可以被用來指示，兩個元件彼此協(xié)作或交互，而不管它們是處于直接的物理或電接觸還是它們彼此不處于直接的接觸。此外，術(shù)語“示例性”僅僅意味著作為實例，而不意味著最佳的或最優(yōu)的。因此，下列詳細描述不應(yīng)當(dāng)在限制性意義上來理解，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書來限定。電子器件以及用于制造電子器件的方法的實施例可以使用各種類型的半導(dǎo)體芯片或者結(jié)合在半導(dǎo)體芯片中的電路，在它們之中有邏輯集成電路、模擬集成電路、混合信號集成電路、傳感器電路、MEMS (微機電系統(tǒng))、電力集成電路、具有集成無源器件的芯片等等。所述實施例還可以使用半導(dǎo)體芯片，其包括MOS晶體管結(jié)構(gòu)或者垂直晶體管結(jié)構(gòu)(舉例來說，例如IGBT (絕緣柵雙極晶體管)結(jié)構(gòu))、或者一般來說其中將至少一個電接觸墊布置在半導(dǎo)體芯片的第一主表面上并且將至少另一電接觸墊布置在與半導(dǎo)體芯片的第一主表面相對的半導(dǎo)體芯片的第二主表面上的晶體管結(jié)構(gòu)。在幾個實施例中，將層或?qū)佣询B施加于彼此，或者將材料施加或沉積到層上。應(yīng)當(dāng)認識到，任何這種術(shù)語如“施加”或“沉積”意圖字面地覆蓋將層施加到彼此上的所有種類和技術(shù)。特別是，它們意圖覆蓋其中將層作為一個整體同時施加的技術(shù)(舉例來說，例如層壓技術(shù))、以及其中以順序方式來沉積層的技術(shù)(像例如濺射、電鍍、模塑、CVD等等)。
半導(dǎo)體芯片可以在其外表面中的一個或多個上包括接觸元件或接觸墊，其中所述接觸元件用于電接觸半導(dǎo)體芯片。所述接觸元件可以具有任何期望的形式或形狀。它們例如可以具有焊盤(land)的形式，即在半導(dǎo)體封裝的外表面上的平坦接觸層。所述接觸元件或接觸墊可以由任何導(dǎo)電材料(例如由金屬(例如鋁、金或銅)或金屬合金或?qū)щ娪袡C材料或?qū)щ姲雽?dǎo)體材料)制成。半導(dǎo)體芯片的接觸元件還可以包括擴散勢壘。擴散勢壘在擴散焊接的情況下防止焊料材料從載體擴散到半導(dǎo)體芯片中。接觸元件上的薄鈦層例如可以實現(xiàn)這種擴散勢壘。在權(quán)利要求書和下列描述中，用于制造電子器件的方法的不同實施例特別是在流程圖中被描述為過程或手段的特定序列。應(yīng)當(dāng)注意，所述實施例不應(yīng)當(dāng)受限于所描述的特定序列。所述不同過程或手段中的特定一些或全部還可以被同時地或者按照任何其他有用且適當(dāng)?shù)男蛄衼磉M行。如在本申請中描述的電子器件可以包括載體。所述載體可以包括任何種類的導(dǎo)電材料或者由任何種類的導(dǎo)電材料構(gòu)成，比如銅或銅合金或鐵/鎳合金。所述載體可以與半導(dǎo)體芯片的一個接觸元件機械連接并且電連接。半導(dǎo)體芯片可以通過下述中的一個或多個被連接到所述載體:回流焊接、真空焊接、擴散焊接、或者借助于導(dǎo)電粘合劑的粘附。如果擴散焊接被用作半導(dǎo)體芯片與載體之間的連接技術(shù)，則可以使用焊料材料，這由于在焊接過程之后的界面擴散過程而導(dǎo)致在半導(dǎo)體與載體之間的界面處的金屬間相。在銅或鐵/鎳載體的情況下，因此期望使用包括AuSn、AgSn、CuSn、Agin、AuIn或CuIn的焊料材料或者由AuSn、AgSn、CuSn、Agin、AuIn或CuIn構(gòu)成的焊料材料?？商鎿Q地，如果將把半導(dǎo)體芯片粘附到載體，則可以使用導(dǎo)電粘合劑。所述粘合劑例如可以基于環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂可以富有金、銀、鎳或銅的微粒以增強其導(dǎo)電性。參照圖1，示出根據(jù)第一方面的電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。根據(jù)圖1的電子器件10包括半導(dǎo)體芯片I (其包括接觸元件1A)、電連接器2、導(dǎo)電層3、以及布置在導(dǎo)電層3的面對半導(dǎo)體 芯片I的第一表面上的電介質(zhì)層4。電子器件10還包括布置在電介質(zhì)層4的第一凹陷中的第一導(dǎo)電構(gòu)件5和布置在電介質(zhì)層4的第二凹陷中的第二導(dǎo)電構(gòu)件6，第一導(dǎo)電構(gòu)件5將半導(dǎo)體芯片I的接觸元件IA與導(dǎo)電層3電連接，第二導(dǎo)電構(gòu)件6將導(dǎo)電層3與電連接器2電連接。電子器件10還可以包括載體，半導(dǎo)體芯片I被布置在所述載體上方或所述載體上。所述載體可以被布置成與電連接器2共面。特別是，載體的上表面可以與電連接器2的上表面共面，并且載體的下表面可以與電連接器2的下表面共面。例如，如果載體和電連接器2源自同一引線框就可以是這種情況，其中所述引線框可以是任何種類的常規(guī)引線框，特別是基于銅的引線框。稍后將示出并解釋更具體的實施例。電子器件10的電介質(zhì)層4的一部分可以被布置在所述載體的表面的一部分上。稍后將更詳細地示出并解釋這一點。電子器件10的載體和電連接器2可以由同一基底材料制造。電子器件10還可以包括電介質(zhì)層4與半導(dǎo)體芯片I的側(cè)面之間的中空空間。電子器件10的電介質(zhì)層4可以被布置在半導(dǎo)體芯片I的側(cè)面上。電子器件10的電介質(zhì)層4可以被布置在電連接器2的側(cè)面上。電子器件10的電介質(zhì)層4可以被布置在電連接器2與所述載體之間的中間空間內(nèi)。電子器件10還可以包括載體層，特別是布置在導(dǎo)電層3的第二表面上的基于聚合物的層，第二表面與第一表面相對。正如稍后將更詳細一些地示出的那樣，所述基于聚合物的層可以被用作制造過程中的載體層，并且在完成制造過程之后可以將所述載體層留下。所述基于聚合物的層可以包括處于從50 m到500 u m的范圍的厚度。電子器件10的導(dǎo)電層3可以包括第一部分層和第二部分層，第二部分層被沉積在第一部分層上，特別是被電沉積在第一部分層上。根據(jù)稍后將更詳細地示出的該實例，電子器件的這種實例可以被制造成使得，從導(dǎo)電層去除載體層，此后在原始導(dǎo)電層上沉積或生長附加導(dǎo)電層，從而所得到的導(dǎo)電層包括減小的熱阻和電阻。原始導(dǎo)電層(即第一部分層)可以由金屬箔(例如銅箔)構(gòu)成，并且可以通過將另一銅層電沉積到第一部分層上來制造第二部分層。電子器件10的第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件可以由同一導(dǎo)電材料構(gòu)成。特別是，第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件中的一個或多個的材料可以不同于導(dǎo)電層3或電連接器2的材料。電子器件10的第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件中的一個或多個可以包括下述中的一個或多個或者由下述中的一個或多個構(gòu)成:包含導(dǎo)電微粒(特別是納米微粒)的材料、軟焊料、擴散焊料、或者粘合劑。電子器件10的導(dǎo)電層3的厚度可以處于從IOiim到200iim的范圍。電子器件10的接觸元件 可以被布置在半導(dǎo)體芯片的第一主表面上，并且可以在同一第一主表面上布置另一接觸元件。這種另一接觸元件可以以與第一接觸元件相同的方式被連接到另一電連接器，即通過使用另一導(dǎo)電層。所述另一電連接器也可以由同一引線框制造，正如第一電連接器和載體的情況。還可以結(jié)合所述另一接觸元件利用另外的特征(例如結(jié)合第一接觸元件所描述的那些)。電子器件10的接觸元件可以被布置在半導(dǎo)體芯片I的第一主表面上，并且另一接觸兀件可以被布置在半導(dǎo)體芯片I的與第一主表面相對的第二主表面上。利用第二主表面上的該另一接觸元件，半導(dǎo)體芯片I可以與導(dǎo)電載體或底板(例如引線框的導(dǎo)電載體或底板)電連接。電子器件10的半導(dǎo)體芯片I可以具有垂直晶體管結(jié)構(gòu)，其例如包括半導(dǎo)體芯片I的第一上主表面上的源極接觸元件和柵極接觸元件以及第二下主表面上的漏極接觸元件。電子器件10還可以包括布置在導(dǎo)電層的遠離半導(dǎo)體芯片的表面上的另一電介質(zhì)層。另一導(dǎo)電層可以被布置在該另一電介質(zhì)層的遠離半導(dǎo)體芯片的表面上。該另一導(dǎo)電層可以被用來經(jīng)由通過所述另一電介質(zhì)層的電直通連接而與半導(dǎo)體芯片的另一接觸元件進行接觸。所述另一導(dǎo)電層可以被電連接到另一電連接器。稍后將示出并解釋其詳細實例。根據(jù)第二方面，一種電子器件包括載體、電連接器、包括接觸元件的半導(dǎo)體芯片(半導(dǎo)體芯片被布置在載體上方)、將半導(dǎo)體芯片的接觸元件與電連接器電連接的導(dǎo)電層、以及布置在導(dǎo)電層的面對半導(dǎo)體芯片的第一表面上的電介質(zhì)層。第二方面的電子器件還可以包括將半導(dǎo)體芯片的接觸元件與導(dǎo)電層電連接的第一導(dǎo)電構(gòu)件、以及將導(dǎo)電層與電連接器電連接的第二導(dǎo)電構(gòu)件。第一或第二導(dǎo)電構(gòu)件中的一個或多個可以包括下述中的一個或多個或者由下述中的一個或多個構(gòu)成:包含導(dǎo)電微粒(特別是納米微粒)的材料、軟焊料、擴散焊料、或者粘合劑。第二方面的電子器件還可以包括布置在導(dǎo)電層上的載體層，其中所述載體層可以由基于聚合物的層構(gòu)成，特別是基于聚合物的箔。載體層的厚度可以處在從50μπι到500 μ m的范圍。載體層可以包括大于導(dǎo)電層的厚度的厚度。第二方面的電子器件的導(dǎo)電層可以包括處于從ΙΟμπι到100 μ m的范圍的厚度。第二方面的電子器件的導(dǎo)電層可以包括第一部分層和第二部分層，第二部分層被沉積在第一部分層上，特別是被電沉積在第一部分層上，例如以與上面結(jié)合第一方面的電子器件所解釋的相同的方式。第二方面的電子器件的載體可以被布置成與電連接器共面。載體的第一上表面可以與電連接器的第一上表面共面，并且載體的第二下表面可以與電連接器的第二下表面共面。載體和電連接器可以由同一材料制造，并且特別是載體和電連接器可以源自在制造過程中的同一引線框。第二方面的電子器件的電介質(zhì)層的一部分可以被布置在所述載體的面對半導(dǎo)體芯片的表面的一部分上。第二方面的電子器件還可以包括電介質(zhì)層與半導(dǎo)體芯片的側(cè)面之間的中空空間。第二方面的電子器件的電介質(zhì)層可以被布置在半導(dǎo)體芯片的側(cè)面上。 第二方面的電子器件的電介質(zhì)層可以被布置在電連接器的側(cè)面上。第二方面的電子器件的電介質(zhì)層可以被布置在電連接器與載體之間的中間空間內(nèi)。根據(jù)第二方面的電子器件的另外的實例可以與如上面結(jié)合第一方面的電子器件所描述的特征和實例中的任何一個一起形成。參照圖2A、2B，示出根據(jù)本公開的示例性柔性層結(jié)構(gòu)的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。圖2A的柔性層結(jié)構(gòu)20包括載體層21，載體層21優(yōu)選地由可以具有高達500 μ m的厚度的基于聚合物的箔制造。在載體層21上，通過例如在升高的溫度的氣氛內(nèi)進行按壓來層壓導(dǎo)電層22，特別是銅箔。所述銅箔可以具有小于100 μ m (特別是10 μ m到100 μ m)的厚度。在銅箔22的另一表面上沉積電介質(zhì)層23,電介質(zhì)層23可以具有小于20 μ m (特別是5 μ m到20 μ m)的厚度。電介質(zhì)層23包括第一凹陷23A和第二凹陷23B，此后通過絲網(wǎng)印刷、噴墨或滴涂在第一和第二凹陷23A和23B中填充導(dǎo)電介質(zhì)，像例如包含導(dǎo)電微粒(特別是銀納米微粒)的材料、軟焊料、擴散焊料、或粘合劑。此后，通過例如B階段方法將如此制造的第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件24和25固化。如圖2A中所示的柔性層結(jié)構(gòu)可以優(yōu)選地在如圖11中所示的并行過程中被制造。圖11示出由下銅箔上的上聚合物箔構(gòu)成的大層結(jié)構(gòu)200上的透視圖，其中制造出多個條狀銅箔接觸元件201。在條狀最上方電介質(zhì)層部分的末端形成凹陷區(qū)域，并且通過如前面提到的方法中的任何一種來將導(dǎo)電材料滴涂到所述凹陷區(qū)域中。參照圖2B，示出基本上包括與圖2A的柔性層結(jié)構(gòu)20相同的結(jié)構(gòu)的柔性層結(jié)構(gòu)
30。柔性層結(jié)構(gòu)30還包括聚合物載體箔31、銅箔32和電介質(zhì)層33。本質(zhì)的差別在于,層結(jié)構(gòu)30包括兩個分開的導(dǎo)電層32.1和32.2，它們意圖被使用在電子器件的實施例(例如圖5中所示的電子器件的實施例)中，其中半導(dǎo)體芯片的第一接觸元件將被連接到第一電連接器，并且半導(dǎo)體芯片的第二接觸元件將與第二電連接器相連接。為此目的，層結(jié)構(gòu)30還包括全部形成在電介質(zhì)層33的相 應(yīng)凹陷中的第一導(dǎo)電構(gòu)件34、第二導(dǎo)電構(gòu)件35、第三導(dǎo)電構(gòu)件36和第四導(dǎo)電構(gòu)件37。所述兩個導(dǎo)電層32.1和32.2通過電介質(zhì)層33的升高部分33.1彼此分開。參照圖3，示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。電子器件40包括半導(dǎo)體芯片41，半導(dǎo)體芯片41例如可以是包括垂直晶體管結(jié)構(gòu)的芯片。半導(dǎo)體芯片41包括第一接觸元件41A (其可以是源極接觸元件)、以及第二接觸元件41B (其可以是柵極接觸元件)、以及第三接觸元件41C (其可以是漏極接觸元件)。半導(dǎo)體芯片41利用其第三接觸元件41C被附著在引線框的底板(載體)47上。電子器件40還包括與底板47源自同一引線框的電連接器42。電子器件40還包括銅箔43，銅箔43通過第一導(dǎo)電構(gòu)件45和第二導(dǎo)電構(gòu)件46將第一接觸元件41A與電連接器42電連接。第一導(dǎo)電構(gòu)件45將第一接觸元件41A與銅箔43電連接，以及第二導(dǎo)電構(gòu)件46將銅箔43與電連接器42電連接。第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件45和46可以由銀納米膏、軟焊料、擴散焊料或?qū)щ娬澈蟿┲圃?，所有這些優(yōu)選地被硬化或固化，使得它無法與鄰接材料中的任何一個起反應(yīng)。電子器件40還包括與銅箔43連接的電介質(zhì)層44。包括銅箔43和電介質(zhì)層44以及第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件45和46的層結(jié)構(gòu)對應(yīng)于在去除聚合物載體層21之后的如圖2A中所示的層結(jié)構(gòu)。一個基本問題在于，第一接觸元件41A的上表面和電連接器42的上表面位于彼此平行的不同平面內(nèi)。第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件45和46的下表面必須以貼合 的(form-fitting)方式被附著到第一接觸元件41A和電連接器42的上表面。所述問題的解決在于，如圖2A、2B中所示的層結(jié)構(gòu)被配置為柔性層結(jié)構(gòu)，使得以稍后將示出的方式，所述層結(jié)構(gòu)可以通過例如下述被附著到半導(dǎo)體芯片41和電連接器42:首先以貼合的方式將第一導(dǎo)電構(gòu)件45附著到第一接觸元件41A，隨后向下彎曲柔性層結(jié)構(gòu)的剩余部分以用于后續(xù)以貼合的方式將第二導(dǎo)電構(gòu)件46附著到電連接器42。結(jié)果是，在圖3的實施例中，在電介質(zhì)層44與半導(dǎo)體芯片41的左側(cè)面之間產(chǎn)生中空空間48。當(dāng)向下彎曲柔性層結(jié)構(gòu)時，電介質(zhì)層44的一部分可以被放置在底板47的上表面的左側(cè)部分上。電子器件40還可以照常由封裝材料封裝，使得電連接器42的僅僅一部分和相應(yīng)的另外電連接器延伸出封裝材料以便連接到電子板并且與之固定。參照圖4，示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。在下文中將僅僅解釋相對于圖3的電子器件40的差異。相同的附圖標記被用于具有與圖3的電子器件40中等同或類似的結(jié)構(gòu)和功能的元件。在結(jié)構(gòu)上不同的唯一元件是電介質(zhì)層54。在圖4的實例中，電介質(zhì)層54以熱設(shè)定前驅(qū)物的形式被提供在柔性層結(jié)構(gòu)中，并且在將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo)體芯片41期間，電介質(zhì)層54液化并且在其反應(yīng)到固化且硬化的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最終狀態(tài)之前填充位于半導(dǎo)體芯片41的左側(cè)面的中空空間以及位于電連接器42與底板47之間的中空空間。參照圖5，示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。同樣僅僅解釋相對于圖4的差異。電子器件60包括第一導(dǎo)電層63.1和第二導(dǎo)電層63.2、第一電連接器62.1和第二電連接器62.2以及電介質(zhì)層64。相對于圖4的電子器件50的最重要的差別在于，半導(dǎo)體芯片41的第一接觸元件41A和第二接觸元件41B被分別電連接到第一電連接器62.1和第二電連接器62.2。為此目的，電子器件60還包括第一導(dǎo)電構(gòu)件65、第二導(dǎo)電構(gòu)件66、第三導(dǎo)電構(gòu)件67和第四導(dǎo)電構(gòu)件68,以用于分別將第一接觸兀件41A與第一電連接器62.1以及將第二接觸元件41B與第二電連接器62.2電連接。此外對于圖5的實施例，電介質(zhì)層64在將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo)體芯片41時液化，使得在電子器件60的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)沒有留下中空空間。此外，在完成電子器件60的制造之后載體層(即對應(yīng)于圖2B的聚合物箔31的聚合物箔69)被留下。參照圖6，示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。圖6的電子器件70與圖4的電子器件50之間的唯一差別是下述事實，即載體層71被留在產(chǎn)品中，而不像其他實施例中那樣被去除。正如前面所解釋的那樣，載體層71可以由柔性箔制造，優(yōu)選地由基于聚合物的箔(像聚酰亞胺箔)制造。載體層71的厚度優(yōu)選地處于50 到500 u m的范圍。參照圖7，示出根據(jù)本公開的示例性電子器件的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。圖7的電子器件80與圖4的電子器件50的差別僅僅在于，電子器件80的導(dǎo)電層83厚于電子器件50的導(dǎo)電層43。當(dāng)制造電子器件80時，柔性層結(jié)構(gòu)的原始導(dǎo)電層可能已經(jīng)具有與當(dāng)制造圖4的電子器件50時相同的厚度。然而，此后去除聚合物載體層并且在原始導(dǎo)電層上生長或沉積另一導(dǎo)電層以便制造最終導(dǎo)電層，所述最終導(dǎo)電層具有增大的厚度以用于降低熱阻和電阻。另一導(dǎo)電層的生長或沉積例如可以通過將另一金屬層電沉積到原始金屬層上來執(zhí)行。舉例來說，原始金屬層可以是如前所述的銅箔。可以將另一銅層電沉積到該銅箔上。參照圖8，示出用于說明根據(jù)本公開的制造電子器件的示例性方法的流程圖。圖8的方法90包括:提供包括接觸元件的半導(dǎo)體芯片(91);提供電連接器(92);提供柔性層結(jié)構(gòu)，所述柔性層結(jié)構(gòu)包括柔性載體層、布置在柔性載體層上的導(dǎo)電層、布置在導(dǎo)電層上的電介質(zhì)層、以及布置在電介質(zhì)層的相應(yīng)的第一和第二凹陷中的第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件(93)；以及以下述方式將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo) 體芯片和電連接器，即第一導(dǎo)電構(gòu)件被附著到半導(dǎo)體芯片的接觸元件并且第二導(dǎo)電構(gòu)件被附著到電連接器(94)。方法90還可以包括將半導(dǎo)體芯片附著到載體。提供柔性層結(jié)構(gòu)可以包括將金屬箔層壓到柔性載體層上，特別是基于聚合物的箔(像聚酰亞胺箔)。提供柔性層結(jié)構(gòu)可以包括特別是通過絲網(wǎng)印刷、噴墨或滴涂中的一個或多個將導(dǎo)電材料填充到第一和第二凹陷中來形成第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件，所述導(dǎo)電材料特別是包含導(dǎo)電微粒(特別是納米微粒)的材料、軟焊料、擴散焊料、或粘合劑。提供柔性層結(jié)構(gòu)可以包括在并行過程中制造多個柔性層結(jié)構(gòu)。將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo)體芯片可以包括液化電介質(zhì)層，使得它填充半導(dǎo)體芯片、電連接器和導(dǎo)電層之間的中間基底。將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo)體芯片可以包括彎曲柔性層結(jié)構(gòu)，使得第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件以貼合的方式被分別放置在接觸元件和電連接器上。方法90還可以包括在將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo)體芯片之后去除柔性載體層。所述方法還可以包括特別是通過電沉積將另一導(dǎo)電層生長到所述導(dǎo)電層上。參照圖9，示出用于說明所述方法的實例的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示。在圖9的上部中示出柔性層結(jié)構(gòu)，例如結(jié)合圖2A描述的柔性層結(jié)構(gòu)，其包括聚合物箔49、銅箔43、電介質(zhì)層44、以及第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件45和46。在圖9的下部中示出附著到載體47和電連接器42的半導(dǎo)體芯片41。圖9示出如由箭頭所指示的將柔性層結(jié)構(gòu)附著到半導(dǎo)體芯片和電連接器的步驟。所述方法步驟是在升高的壓力和溫度的氣氛中執(zhí)行的。圖9還示出，第一接觸元件41A的上表面和電連接器42的上表面是平面并且處在彼此平行的不同平面內(nèi)。為了以貼合的方式將第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件45和46附著到接觸元件41A和電連接器42，必須向下移動柔性層結(jié)構(gòu)以用于將第一導(dǎo)電構(gòu)件45附著到第一接觸元件41A，并且隨后必須向下彎曲柔性層結(jié)構(gòu)的左側(cè)部分，使得第二導(dǎo)電構(gòu)件46停留在電連接器42上，其中第二導(dǎo)電構(gòu)件46也以貼合的方式被附著在電連接器42上。參照圖10A、10B，示出根據(jù)本公開的示例性電子器件100的示意性剖面?zhèn)纫晥D表示(圖10A)和頂視圖表示(圖10B)。圖1OA的剖面表示是沿著圖1OB的線A-A取得的。電子器件100包括布置在載體107上的半導(dǎo)體芯片101。在載體107的平面中布置電連接器102、103和104。電連接器102、103、104和載體107可以由同一引線框制造。半導(dǎo)體芯片101在其上表面上包括第一電接觸件101A、第二電接觸件IOlB和第三電接觸件101C。半導(dǎo)體芯片101還可以包括未在圖1OA中示出但是可以在圖1OB的頂視圖表示中看到的另外的電接觸件IOlD和101E。第一導(dǎo)電層105以在電子器件的先前實例中描述的方式將第一電接觸件IOlA與第一電連接器102相連，并且以相同的方式，第二導(dǎo)電層106將第三電接觸件IOlB與第二電連接器103相連。電介質(zhì)層111被布置在導(dǎo)電層105和106的下表面上，其中電介質(zhì)層111還覆蓋半導(dǎo)體芯片101的側(cè)面。電子器件100與圖1、3到7中所示的電子器件實例的差別主要在于，另一電介質(zhì)層109被布置在第一和第二導(dǎo)電層105和106的上表面上。在另一電介質(zhì)層109的上表面上布置另一導(dǎo)電層108,其將第二電接觸件IOlB與第三電連接器104相連。第二電接觸件IOlB通過形成在另一電介質(zhì)層109中的通孔內(nèi)的電直通連接112而與另一導(dǎo)電層108相連。直通連接112可以由金屬制成，并且可以通過與另一導(dǎo)電層108相同的制造步驟形成。在圖1OB中可以看到，另一導(dǎo)電層108與第二導(dǎo)電層106重疊。以與其他導(dǎo)電層105和106被連接到電連接器102和103相同的方式，另一導(dǎo)電層108與第三電連接器104相連。雖然已經(jīng)相對于一個或多個實施示出并描述了本發(fā)明，但是可以在不背離所附權(quán)利要求書的精神和范圍的情況下對所示的實例做出改動和/或修改。特別關(guān)于由上面描述的部件或結(jié)構(gòu)(組件、器件、電路、系統(tǒng)等等)所執(zhí)行的各種功能，除非另有指示，否則被用來描述這種部件的術(shù) 語(包括對“裝置”的提及)意圖對應(yīng)于執(zhí)行所描述的部件的規(guī)定功能的任何部件或結(jié)構(gòu)(例如在功能上是等同的)，即使在結(jié)構(gòu)上不等同于在這里所示的本發(fā)明的示例性實施中執(zhí)行所述功能的所公開的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種電子器件，包括: 半導(dǎo)體芯片，其包括接觸元件； 與所述半導(dǎo)體芯片間隔開的電連接器； 導(dǎo)電層； 電介質(zhì)層，其被布置在所述導(dǎo)電層的面對所述半導(dǎo)體芯片的第一表面上； 第一導(dǎo)電構(gòu)件，其被布置在所述電介質(zhì)層的第一凹陷中，所述第一導(dǎo)電構(gòu)件將所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件與所述導(dǎo)電層電連接；以及 第二導(dǎo)電構(gòu)件，其被布置在所述電介質(zhì)層的第二凹陷中，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件將所述導(dǎo)電層與所述電連接器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，還包括載體，所述半導(dǎo)體芯片被布置在所述載體上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件，其中，所述載體被布置成與所述電連接器共面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件，其中，所述電介質(zhì)層的一部分被布置在所述載體的面對所述半導(dǎo)體芯片的表面的一部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，還包括在所述電介質(zhì)層與所述半導(dǎo)體芯片的側(cè)面之間的中空空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中，所述電介質(zhì)層的一部分被布置在所述半導(dǎo)體芯片的側(cè)面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中，所述電介質(zhì)層的一部分被布置在所述電連接器的側(cè)面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件，其中，所述電介質(zhì)層被布置在所述電連接器與所述載體之間的中間空間內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，還包括布置在所述導(dǎo)電層的第二表面上的基于聚合物的層，所述第二表面與所述第一表面相對。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中，所述導(dǎo)電層包括第一部分層和第二部分層，所述第二部分層被沉積在所述第一部分層上。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件，其中，所述載體和所述電連接器是引線框的部分。
12.一種電子器件，包括: 載體； 電連接器； 半導(dǎo)體芯片，其包括接觸元件，所述半導(dǎo)體芯片被布置在所述載體上方并且與所述電連接器間隔開； 導(dǎo)電層，其將所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件與所述電連接器電連接；以及 電介質(zhì)層，其被布置在所述導(dǎo)電層的面對所述半導(dǎo)體芯片的第一表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子器件，還包括: 第一導(dǎo)電構(gòu)件，其將所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件與所述導(dǎo)電層電連接；以及 第二導(dǎo)電構(gòu)件，其將所述導(dǎo)電層與所述電連接器電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子器件，其中，所述第一或第二導(dǎo)電構(gòu)件中的一個或多個包括下述中的一個或多個:包含導(dǎo)電微粒的材料、軟焊料、擴散焊料、或粘合劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子器件，還包括布置在所述導(dǎo)電層上的基于聚合物的層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件，其中，所述基于聚合物的層包括基于聚合物的箔。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件，其中，所述基于聚合物的層具有大于所述導(dǎo)電層的厚度的厚度。
18.一種用于制造電子器件的方法，包括: 提供包括接觸元件的半導(dǎo)體芯片； 提供電連接器； 提供柔性層結(jié)構(gòu)，所述柔性層結(jié)構(gòu)包括柔性載體層、布置在所述柔性載體層上的導(dǎo)電層、布置在所述導(dǎo)電層上的電介質(zhì)層、以及布置在所述電介質(zhì)層的相應(yīng)的第一和第二凹陷中的第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件；以及 以下述方式將所述柔性層結(jié)構(gòu)附著到所述半導(dǎo)體芯片和所述電連接器，即所述第一導(dǎo)電構(gòu)件被附著到所述半導(dǎo)體芯片的接觸元件并且所述第二導(dǎo)電構(gòu)件被附著到所述電連接器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括將所述半導(dǎo)體芯片附著到載體。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，提供柔性層結(jié)構(gòu)包括將金屬箔層壓到所述柔性載體層上。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，提供柔性層結(jié)構(gòu)包括通過將導(dǎo)電材料填充到所述第一和第二凹陷中來形成所述第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述導(dǎo)電材料包括包含導(dǎo)電微粒的材料、軟焊料、擴散焊料、或粘合劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述填充包括絲網(wǎng)印刷、噴墨或滴涂中的一個或多個。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，提供柔性層結(jié)構(gòu)包括在并行過程中制造多個柔性層組件。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，將所述柔性層結(jié)構(gòu)附著到所述半導(dǎo)體芯片包括液化所述電介質(zhì)層，使得它填充在所述半導(dǎo)體芯片、所述電連接器和所述導(dǎo)電層之間的中間空間。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，將所述柔性層結(jié)構(gòu)附著到所述半導(dǎo)體芯片包括彎曲所述柔性層結(jié)構(gòu)，使得所述第一和第二導(dǎo)電構(gòu)件分別以貼合的方式被放置在所述接觸元件和所述電連接器上。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在將所述柔性層結(jié)構(gòu)附著到所述半導(dǎo)體芯片之后去除所述柔性載體層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括將另一導(dǎo)電層生長到所述導(dǎo)電層上。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括通過電沉積將另一導(dǎo)電層生長到所述導(dǎo)電層上。
全文摘要
本發(fā)明公開了電子器件以及用于制造電子器件的方法。一種電子器件包括半導(dǎo)體芯片。接觸元件、電連接器和電介質(zhì)層被布置在導(dǎo)電層的面對半導(dǎo)體芯片的第一表面上。第一導(dǎo)電構(gòu)件被布置在電介質(zhì)層的第一凹陷中。第一導(dǎo)電構(gòu)件將半導(dǎo)體芯片的接觸元件與導(dǎo)電層電連接。第二導(dǎo)電構(gòu)件被布置在電介質(zhì)層的第二凹陷中。第二導(dǎo)電構(gòu)件將導(dǎo)電層與電連接器電連接。
文檔編號H01L21/60GK103219314SQ20131001877
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者J.馬勒, I.尼基廷 申請人:英飛凌科技股份有限公司