在用于容納電子芯片的襯底上的導(dǎo)電框的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實(shí)施例通常涉及方法、布置和電子部件。
【背景技術(shù)】
[0002]電子芯片的常規(guī)封裝(例如模具結(jié)構(gòu))已發(fā)展到封裝不再顯著阻礙電子芯片的性能的水平。封裝電子芯片通常包括使電子芯片的上表面與引線框等連接的接合線。電子芯片的下表面照慣例被焊接到引線框上，其涉及高溫度和高機(jī)械應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]可能需要提供具有簡(jiǎn)單的處理體系結(jié)構(gòu)和具有高可靠性的封裝電子芯片的可能性。
[0004]根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了一種方法，其包括:將多個(gè)電子芯片布置在多個(gè)芯片容納腔中，每一個(gè)芯片容納腔由襯底的相應(yīng)表面部分和壁限定，壁由布置在襯底上的導(dǎo)電框中的多個(gè)孔中的相應(yīng)孔定界；通過(guò)密封劑將電子芯片至少部分地密封在芯片容納腔中；以及形成用于電接觸至少部分地密封的電子芯片的導(dǎo)電觸頭。
[0005]根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供了一種方法，其包括:將多個(gè)半導(dǎo)體功率芯片布置在多個(gè)芯片容納腔中，每一個(gè)芯片容納腔由襯底的相應(yīng)表面部分和壁限定，壁由布置在襯底上的導(dǎo)電框中的多個(gè)穿孔中的相應(yīng)穿孔定界；通過(guò)密封劑將半導(dǎo)體功率芯片至少部分地密封在芯片容納腔和導(dǎo)電框中；形成用于電接觸半導(dǎo)體功率芯片的相應(yīng)主表面的在密封劑中的第一導(dǎo)電通孔；以及形成用于電接觸導(dǎo)電框的相應(yīng)部分的在密封劑中的第二導(dǎo)電通孔。
[0006]根據(jù)又另一示例性實(shí)施例，提供了一種布置，其包括襯底、導(dǎo)電框、多個(gè)電子芯片、密封劑和導(dǎo)電觸頭，其中多個(gè)電子芯片被布置在多個(gè)芯片容納腔中，每一個(gè)芯片容納腔由襯底的相應(yīng)表面部分和壁限定，壁由布置在襯底上的導(dǎo)電框中的多個(gè)孔中的相應(yīng)孔定界，其中電子芯片通過(guò)密封劑至少部分地密封在芯片容納腔中，以及其中導(dǎo)電觸頭被形成用于電接觸至少部分地密封的電子芯片。
[0007]根據(jù)又另一示例性實(shí)施例，提供了一種電子部件，其包括:至少一個(gè)電子芯片；具有至少一個(gè)開(kāi)口的導(dǎo)電框結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)電子芯片被放置在開(kāi)口中；密封劑，其密封至少一個(gè)電子芯片的至少部分和導(dǎo)電框結(jié)構(gòu)的至少部分；以及導(dǎo)電觸頭，其穿過(guò)密封劑延伸以接觸至少一個(gè)電子芯片的主表面和導(dǎo)電框結(jié)構(gòu)。
[0008]示例性實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn):可同時(shí)對(duì)大量電子芯片執(zhí)行分批電連接和密封。有利地，這可被實(shí)現(xiàn)而不需要施加防止敏感電子芯片受到應(yīng)力的高溫過(guò)程(其可例如出現(xiàn)在將電子芯片焊接到導(dǎo)電襯底(諸如引線框)的常規(guī)過(guò)程中)。與此相反，示例性實(shí)施例在并行工藝中將多個(gè)電子芯片嵌在導(dǎo)電框中形成的孔或凹槽中。連同這樣的導(dǎo)電框一起，可使用附加的襯底，芯片和框架可附著于該襯底，且該襯底可在密封期間用作支持基底。襯底也可機(jī)械地支持電子芯片并且也將電子芯片維持在期望位置處。因此，芯片安裝過(guò)程可變得非常容易，并可避免高溫和高應(yīng)力條件。此外，可有助于電子芯片到電子外圍設(shè)備的電連接的導(dǎo)電框可在具有高自由度的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是，導(dǎo)電框的性質(zhì)可被選擇成滿足形成電子芯片的電觸頭的隨后過(guò)程的所有要求。
[0009]另外的示例性實(shí)施例的描述
在下文中，將解釋方法、布置和電子部件的另外的示例性實(shí)施例。
[0010]在實(shí)施例中，多個(gè)電子芯片中的每一個(gè)電子芯片在用導(dǎo)電框覆蓋襯底的另外的表面部分之前被放置在襯底的相應(yīng)表面部分上，以從而將電子芯片容納在導(dǎo)電框的孔中。因此，可在將導(dǎo)電框連接到襯底和電子芯片的以前形成的布置之前執(zhí)行在襯底上的電子芯片的放置(例如，電子芯片可粘附到襯底的粘性表面)。通過(guò)這樣的過(guò)程，用于到地的連接的電子芯片的常規(guī)焊接可由無(wú)焊接連接代替，從而防止將高應(yīng)力施加到電子芯片上的高焊接溫度。
[0011]在替換的實(shí)施例中，在將襯底放置在導(dǎo)電框和電子芯片上之前，電子芯片首先被容納在導(dǎo)電框的孔中。在這樣的實(shí)施例中，芯片可首先被放置在導(dǎo)電框的凹槽中，且其后襯底可連接(例如附著或甚至粘附)到電子芯片以及導(dǎo)電框。此外這個(gè)過(guò)程對(duì)電子芯片非常平緩，并避免高溫過(guò)程和將高機(jī)械應(yīng)力施加在電子芯片上的過(guò)程。
[0012]在實(shí)施例中，導(dǎo)電觸頭被形成以將電子芯片中的每一個(gè)電子芯片電連接到導(dǎo)電框的相應(yīng)部分。這樣的電子封裝內(nèi)耦合可例如由在密封中形成的并填充有導(dǎo)電材料(例如金屬)的通孔實(shí)現(xiàn)，以使電子芯片與導(dǎo)電框連接。所填充的通孔可通過(guò)導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)連接到彼此，導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)可被沉積在密封的外表面上。
[0013]在實(shí)施例中，導(dǎo)電觸頭在電子芯片的兩個(gè)相對(duì)的主表面中的每一個(gè)主表面上形成。因此，電子芯片的前側(cè)面以及背側(cè)面都可被電接觸。例如，在電子芯片是功率晶體管的情況下，主表面之一可包含源極連接和柵極連接，而另一主表面可包括漏極連接。鑒于制造過(guò)程，通過(guò)在密封中形成檢查孔來(lái)容易達(dá)到芯片的上表面，而通過(guò)移除襯底或在襯底中形成檢查孔來(lái)容易達(dá)到芯片的下表面。
[0014]在實(shí)施例中，檢查孔在密封劑中形成，且檢查孔被填充有導(dǎo)電材料，以從而形成用于電接觸電子芯片的導(dǎo)電觸頭的至少部分。例如，可通過(guò)激光鉆孔或通過(guò)光刻和蝕刻來(lái)執(zhí)行檢查孔的形成。可通過(guò)適當(dāng)?shù)某练e過(guò)程來(lái)執(zhí)行填充檢查孔。
[0015]在實(shí)施例中，在密封劑中形成的檢查孔被填充有導(dǎo)電材料，以從而使電子芯片中的每一個(gè)電子芯片與導(dǎo)電框的相應(yīng)部分電接觸。通過(guò)與在不同的填充通孔之間的連接的形成結(jié)合的所述通孔形成和填充過(guò)程，所述電耦合可用基本上U形的連接結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0016]在實(shí)施例中，電子芯片、導(dǎo)電框和密封劑的尺寸被選擇成使得用于接觸電子芯片的檢查孔的深度基本上與用于接觸導(dǎo)電框的相應(yīng)部分的檢查孔的深度相同。因?yàn)榇嬖谟脕?lái)選擇導(dǎo)電框的厚度的大自由度，所以這樣的過(guò)程可確保用于接觸導(dǎo)電框的通孔的長(zhǎng)度和用于接觸所分配的電子芯片的通孔的長(zhǎng)度可以變得相同或非常類似，這克服了當(dāng)這樣的長(zhǎng)度非常不同于彼此時(shí)照慣例出現(xiàn)的顯著的技術(shù)問(wèn)題。
[0017]在實(shí)施例中，通過(guò)在密封之后將襯底從電子芯片移除以從而暴露電子芯片中的每一個(gè)電子芯片的主表面并通過(guò)隨后將導(dǎo)電材料涂敷在電子芯片的已暴露主表面上來(lái)形成導(dǎo)電觸頭的至少部分。例如，襯底可以是可從所形成的布置的其余部分剝?nèi)セ蚍謱拥谋“?。通過(guò)移除襯底，每一個(gè)電子芯片的一個(gè)主表面可被暴露，使得它可通過(guò)將對(duì)應(yīng)的材料沉積在已暴露表面上而容易被電連接。
[0018]在實(shí)施例中，通過(guò)在襯底中形成用于暴露電子芯片的表面部分的檢查孔并用導(dǎo)電材料填充襯底中的檢查孔來(lái)形成導(dǎo)電觸頭的至少部分。因此，作為移除襯底的替換，可通過(guò)形成檢查孔(例如通過(guò)激光鉆孔、蝕刻等)來(lái)暴露電子芯片的主表面。
[0019]在實(shí)施例中，導(dǎo)電觸頭在密封劑中形成以從而電接觸導(dǎo)電框。特別地，可通過(guò)在密封中形成這樣的檢查孔(例如通過(guò)激光鉆孔、蝕刻等)來(lái)達(dá)到電子芯片的上表面。
[0020]在實(shí)施例中，提供具有與導(dǎo)電框的厚度相同的厚度的多個(gè)電子芯片。這樣的幾何結(jié)構(gòu)形成用于形成通孔的基礎(chǔ)，通孔用于到電子芯片和到具有相同長(zhǎng)度的導(dǎo)電框的連接。
[0021]在實(shí)施例中，電子芯片的至少部分被配置為半導(dǎo)體功率芯片。例如，這樣的半導(dǎo)體功率芯片可用于汽車應(yīng)用。半導(dǎo)體功率芯片可包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(例如MOSFET)、一個(gè)或多個(gè)雙極晶體管(例如IGBT)、一個(gè)或多個(gè)二極管、逆變器電路、半橋等。
[0022]在實(shí)施例中，導(dǎo)電框被配置成形成在電子芯片中的至少兩個(gè)電子芯片之間的電連接的至少部分。在這樣的實(shí)施例中，導(dǎo)電框的一部分可協(xié)作地用于電橋接相鄰電子芯片。
[0023]在實(shí)施例中，半導(dǎo)體功率芯片的至少部分與導(dǎo)電框電接觸。因此，在芯片和導(dǎo)電框之間可以有電觸頭。而且，導(dǎo)電框也可用于在多芯片封裝中(例如在封裝中的兩個(gè)不同芯片之間)的再分布。
[0024]在實(shí)施例中，襯底在密封之后從電子芯片和導(dǎo)電框移除。因此，襯底可被配置為不形成成品的部分的臨時(shí)襯底?？商鎿Q地，襯底是成品的主要剩余部分。
[0025]在實(shí)施例中，至少由導(dǎo)電框、密封劑和電子芯片形成的布置被分割成多個(gè)區(qū)段，每一個(gè)區(qū)段包括電子芯片中的至少一個(gè)、導(dǎo)電框的至少一部分和密封劑的至少一部分。這些區(qū)段中的每一個(gè)區(qū)段可被考慮為封裝芯片，其已經(jīng)包括用于將它連接到電子外圍設(shè)備的所有必要的連接。
[0026]在實(shí)施例中，分割被執(zhí)行，使得在各種區(qū)段之間的分離在不移除導(dǎo)電框的材料的情況下被執(zhí)行。這可通過(guò)形成