CN103165587A - 半导体封装 - Google Patents

半导体封装 Download PDF

Info

Publication number
CN103165587A
CN103165587A CN2012101001426A CN201210100142A CN103165587A CN 103165587 A CN103165587 A CN 103165587A CN 2012101001426 A CN2012101001426 A CN 2012101001426A CN 201210100142 A CN201210100142 A CN 201210100142A CN 103165587 A CN103165587 A CN 103165587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lead frame
heat
radiating substrate
semiconductor packages
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012101001426A
Other languages
English (en)
Inventor
金泰勋
崔硕文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of CN103165587A publication Critical patent/CN103165587A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • H01L23/4334—Auxiliary members in encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49537—Plurality of lead frames mounted in one device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49575—Assemblies of semiconductor devices on lead frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

这里公开了一种半导体封装。该半导体封装包括：半导体元件、形成在半导体元件下方的第一散热基板、将半导体元件的下部电连接至第一散热基板的上部的第一引线框、形成在半导体元件的上方的第二散热基板和具有突出部并将所述半导体元件的上部电连接至所述第二散热基板的下部的第二引线框，该突出部被形成以从第二引线框的下表面向外部突出。

Description

半导体封装
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年12月16日提交的名称为“Semiconductor Package”的韩国专利申请号为No.10-2011-0136666的权益，该申请的全部内容通过引用的方式结合于此。
技术领域
本发明涉及半导体封装。
背景技术
随着电子工业的发展，提供小型且高密度的功率半导体模块同时减小半导体器件的尺寸已成为主要焦点，因此，焦点已缩小在减小模块的尺寸上。在有限的空间中集成元件会增加热量的产生，且这种热量的产生极大地影响了功率半导体模块的操作和使用寿命，因此，这已成为一个重要的问题。
这类功率半导体封装被配置成具有这样的结构，即多个半导体元件被焊接在单个绝缘基板上且壳体键合于其上。而且，半导体元件和基板、及嵌入壳体的基板和端子通过引线键合或焊接的方式相互连接。而且，由于用于耗散半导体封装的热量的散热板仅布置在该封装的下部，所以热量不能有效地耗散(公开号为10-2011-0014867的韩国专利)。
发明内容
本发明致力于提供一种紧凑型半导体封装。
本发明还致力于提供一种具有增强型散热效果的半导体封装。
根据本发明的优选实施方式，提供一种半导体封装，包括：多个半导体元件；形成在半导体元件的下方的第一散热基板；将半导体元件的下部电连接至第一散热基板的上部的第一引线框；形成在半导体元件的上方的第二散热基板；以及具有突出部并将半导体元件的上部电连接至第二散热基板的下部的第二引线框，该突出部被形成以从第二引线框的一个表面向外部突出。
该半导体封装可进一步包括：形成在第一引线框和第二引线框之间的空间中的衬垫。
该半导体封装可进一步包括：覆盖第一散热基板和第二散热基板的两边以使第一散热基板和第二散热基板之间的内部空间与外界分隔的壳体。
第一引线框和第二引线框中的至少一者可被形成以从壳体向外部突出。
该半导体封装可进一步包括：填充在第一散热基板和第二散热基板之间的内部空间中的绝缘树脂。
半导体元件可包括功率元件和控制元件中的至少一者。
功率元件可以是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
控制元件可以是二极管。
二极管可被布置以使该二极管的栅电极与第一引线框相接触。
第一引线框和第二引线框可使多个半导体元件彼此串联连接或并联连接。
根据本发明的另一优选实施方式，提供一种半导体封装，包括：各自具有相同厚度的多个半导体元件；形成在半导体元件下方的第一散热基板；将半导体元件的下部电连接至第一散热基板的上部的第一引线框；形成在半导体元件的上方的第二散热基板；以及将半导体元件的上部电连接至所述第二散热基板的下部的第二引线框。
该半导体封装可进一步包括：形成在第一引线框和第二引线框之间的空间中的衬垫。
该半导体封装可进一步包括：覆盖第一散热基板和第二散热基板的两边以使第一散热基板和第二散热基板之间的内部空间与外界分隔的壳体。
第一引线框和第二引线框中的至少一者可被形成以从壳体向外部突出。
该半导体封装可进一步包括：填充在第一散热基板和第二散热基板之间的内部空间中的绝缘树脂。
半导体元件可包括功率元件和控制元件中的至少一者。
功率元件可以是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
控制元件可以是二极管。
二极管可被布置以使二极管的栅电极与第一引线框相接触。
第一引线框和第二引线框可使多个半导体元件彼此串联连接或并联连接。
附图说明
图1是示出根据本发明优选实施方式的半导体封装的视图；
图2是示出根据本发明优选实施方式的由壳体封装的半导体封装的视图；
图3是示出根据本发明优选实施方式的包括半导体元件的电路图；
图4是示出根据本发明优选实施方式的半导体封装的布线结构的视图；以及
图5是示出根据本发明另一优选实施方式的半导体封装的视图。
具体实施方式
根据结合附图的下述描述，本发明的各种特征和优势将更加明显。
本说明书及权利要求书中所使用的术语及词语不应被解释为限于一般含义或字典定义，而是应当基于发明人可适当地对术语概念进行定义以更为适当地对他或她所知的用于执行本发明的最佳方法进行描述这一原则被解释为具有与本发明的技术范围相关的含义及概念。
通过以下结合附图的详细描述，可更为清晰地理解本发明的上述及其他目的、特征以及优点。在说明书中，应该注意的是，在对附图中的组件添加附图标记时，类似的参考标记指代类似的组件，即使该组件出现于不同附图中。在描述本发明时，将省略相关众所周知的功能或配置的详细描述，以便不模糊本发明的要点。在说明书中，术语“第一”、“第二”等用于将一个元件与另一元件相区分，且这些元件不受上述术语的限定。
下文中，将结合附图来详细描述根据本发明的优选实施方式的半导体封装。
图1是示出了根据本发明优选实施方式的半导体封装的视图。
参照图1，半导体封装100可包括半导体元件150、第一散热基板110、第二散热基板120、第一引线框130、第二引线框140和衬垫(spacer)160。
第一散热基板110可由具有高热导率的材料制成。例如，第一散热基板110可以是向外散发热量的散热片。第一散热基板110可由金属、金属氮化物、陶瓷树脂或它们的任意组合制成。第一引线框130可形成在第一散热基板110上。
第二散热基板120可由具有高热导率的材料制成。例如，第二散热基板120可以是向外散发热量的散热片。第二散热基板120可由金属、金属氮化物、陶瓷树脂或它们的任意组合制成。第二引线框140可形成在第二散热基板120下面。
第一引线框130可形成在第一散热基板110上。第一引线框130可电连接至第一散热基板110。并且，第一引线框130可电连接至半导体元件150。即，第一引线框130可以将第一散热基板110电连接至半导体元件150。第一引线框130可由导电金属制成。并且，第一引线框130可由导热金属制成。由导电金属或导热金属制成的第一引线框130向第一散热基板110传导从半导体元件150产生的热量，以使热量向外界释放。第一引线框130可被形成为从第一散热基板110向外部突出。
半导体元件150可包括功率元件(power element)和控制元件。半导体元件150可安装在第一引线框130上。当半导体元件150被安装在第一引线框130上时，其可通过导电粘结剂键合到第一引线框130上。导电粘结剂可以是焊料、导电环氧树脂等。第二引线框140可安装在半导体元件150上。
第二引线框140可形成在第二散热基板120的下方。第二引线框140可电连接至第二散热基板120。并且，第二引线框140可电连接至半导体元件150。即，第二引线框140可将第二散热基板120电连接至半导体元件150。第二引线框140可由导电金属制成。并且，第二引线框140可由导热金属制成。由导电金属或导热金属制成的第二引线框140可以向第二散热基板120传导从半导体元件150产生的热量，以使热量向外界释放。第二引线框140可从第二散热基板140向外部突出。突出部145可形成在第二引线框140的一个表面上。突出部145可被形成以从第二引线框140的主体向外部突出。突出部145用于减轻半导体元件150中具有较大厚度的半导体元件和具有较小厚度的半导体元件之间的厚度差异。例如，与更厚的半导体元件即二极管152相接触的第二引线框140的一部分没有突出部145，而与更薄的半导体元件即绝缘栅双极晶体管(IGBT)151相接触的第二引线框140的一部分可能有突出部145。突出部145的厚度用于减轻安装在相同基板上的半导体元件150的厚度差异。因此，突出部145的厚度可以分别是最厚的半导体元件150和与突出部145相接触的半导体元件150之间的厚度差异。即，当半导体元件150具有各种厚度时，键合到该半导体元件150上的突出部145可具有与其相对应的各种厚度。
衬垫160可形成在第一引线框130与第二引线框140之间的空间中。为了避免半导体封装100的形状被半导体封装100内的空空间所改变，衬垫160可形成在第一引线框130与第二引线框140之间的空间中。即，衬垫160可形成在没有放置半导体元件150的区域上。衬垫160可由导热材料制成。并且，衬垫160可由非导电材料制成。然而，当第一引线框130和第二引线框140需要彼此电连接时，衬垫160可由导电材料制成。
根据本发明的优选实施方式，半导体封装的可靠性能够通过由引线框而非引线键合来实现基板和半导体元件之间或半导体元件之间的电连接而得到增强。
图2是示出根据本发明优选实施方式的由壳体封装的半导体封装的视图。
参照图2，半导体封装100可包括半导体元件150、第一散热基板110、第二散热基板120、第一引线框130、第二引线框140、衬垫160和壳体170。
第一散热基板110可由具有高热导率的材料制成。例如，第一散热基板110可以是向外散发热量的散热片。第一散热基板110可由金属、金属氮化物、陶瓷树脂或它们的任意组合制成。第一引线框130可形成在第一散热基板110上。
第二散热基板120可由具有高热导率的材料制成。例如，第二散热基板120可以是向外散发热量的散热片。第二散热基板120可由金属、金属氮化物、陶瓷树脂或它们的任意组合制成。第二引线框140可形成在第二散热基板120下方。
第一引线框130可形成在第一散热基板110上。第一引线框130可电连接至第一散热基板110。并且，第一引线框130可电连接至半导体元件150。即，第一引线框130可将第一散热基板110电连接至半导体元件150。第一引线框130可由导电金属制成。并且，第一引线框130可由导热金属制成。由导电金属或导热金属制成的第一引线框130向第一散热基板110传导从半导体元件150产生的热量，以使热量向外界释放。第一引线框130可从壳体170向外部突出。
半导体元件150可包括功率元件和控制元件。半导体元件150可安装在第一引线框130上。当半导体元件150被安装在第一引线框130上时，其可通过导电粘结剂键合到第一引线框130上。导电粘结剂可以是焊料、导电环氧树脂等。第二引线框140可安装在半导体元件150上。
第二引线框140可形成在第二散热基板120下方。第二引线框140可电连接至第二散热基板120。并且，第二引线框140可电连接至半导体元件150。即，第二引线框140可将第二散热基板120电连接至半导体元件150。第二引线框140可由导电金属制成。并且，第二引线框140可由导热金属制成。由导电金属或导热金属制成的第二引线框140向第二散热基板120传导从半导体元件150产生的热量，以使热量向外界释放。第二引线框140可从壳体170向外部突出。突出部145可形成在第二引线框140的主体的一个表面上。突出部145可被形成以从第二引线框140的主体向外部突出。突出部145用于减轻半导体元件150中具有较大厚度的半导体元件150和具有较小厚度的半导体元件150之间的厚度差异。例如，与厚半导体元件即二极管152相接触的第二引线框140的一部分没有突出部145，而与薄半导体元件即IGBT151相接触的第二引线框140的一部分可能有突出部145。突出部145的厚度用于减轻安装在相同基板上的半导体元件150的厚度差异。因此，突出部145的厚度可以分别是最厚的半导体元件150和与突出部145相接触的半导体元件150之间的厚度差异。即，当半导体元件150具有各种厚度时，键合到该半导体元件150上的突出部145可具有与其相对应的各种厚度。
衬垫160可形成在第一引线框130与第二引线框140之间的空间中。为了避免半导体封装100的形状被半导体封装100内的空空间所改变，衬垫160可形成在第一引线框130与第二引线框140之间的空间中。即，衬垫160可形成在没有放置半导体元件150的区域上。衬垫160可由导热材料制成。并且，衬垫160可由非导电材料制成。然而，当第一引线框130和第二引线框140需要彼此电连接时，衬垫160可由导电材料制成。
壳体170可被形成以将形成在第一散热基板110和第二散热基板120之间的内部空间和构成部件与外界分隔。为了使内部构成部件与外界分隔，壳体170可以被形成以具有各种形状。例如，壳体170可具有用于覆盖第一散热基板110和第二散热基板120的边以使壳体170的内部与外部分隔的结构。并且，壳体170可具有用于覆盖第一散热基板110和第二散热基板120的所有边以使壳体170的内部与外部分隔的结构。壳体170可由绝缘材料制成。为了保护位于壳体部的构成部件，壳体170可填充有诸如硅等的绝缘树脂180。
图3是根据本发明优选实施方式的包括半导体元件的电路图。
参照图3，半导体元件150可包括第一功率元件151、第二功率元件153、第三功率元件155和第四功率元件157，以及第一至第四控制元件152、154、156和158。例如，第一功率元件151、第二功率元件153、第三功率元件155和第四功率元件157可以是IGBT。并且，第一至第四控制元件152、154、156和158可以是二极管。
参照图3的电路图，第一功率元件151和第一控制元件152彼此并联。第二功率元件153与第二控制元件154彼此并联。第三功率元件155与第三控制元件156彼此并联。同样，第四功率元件157与第四控制元件158彼此并联。
这里，可以看出，第一功率元件151和第一控制元件152与第三功率元件155和第三控制元件156并联。
图4是示出根据本发明优选实施方式的半导体封装的布线结构的视图。
图4是示出图3的电路图的布线版图(wiring layout)的视图。
参照图4，多个半导体元件150可通过引线框131、132、141、142、143和144彼此连接。
半导体元件150可包括第一功率元件151、第二功率元件153、第三功率元件155和第四功率元件157，以及第一控制元件152、第二控制元件154、第三控制元件156和第四控制元件158。例如，第一功率元件151、第二功率元件153、第三功率元件155和第四功率元件157可以是IGBT。并且，第一至第四控制元件152、154、156和158可以是二极管。
引线框131、132、141、142、143和144可将半导体元件150彼此电连接。引线框131、132、141、142、143和144可通过设计而被布图成将半导体元件150彼此电连接。引线框131、132、141、142、143和144可包括键合到半导体元件150的下部的第一引线框130和键合到半导体元件150的上部的第二引线框140。根据本发明的优选实施方式，为了根据设计而电连接至半导体元件150，一个或多个第一引线框130和第二引线框140可被布图成具有各种形状。
第一功率元件151、第二功率元件153、第一控制元件152和第二控制元件154可通过第(1-1)根引线框131、第(2-1-1)根引线框141和第(2-1-2)根引线框142连接。例如，第一功率元件151的集电极、第一控制元件152的阴极、第二功率元件153的集电极和第二控制元件154的阴极可被键合并电连接至第(1-1)根引线框131。并且，第一功率元件151的发射极、第一控制元件152的阳极、第二功率元件153的发射极和第二控制元件154的阳极可被键合并电连接至第(2-1-1)根引线框141。并且，第一功率元件151的栅极和第二功率元件153的栅极可被键合并电连接至第(2-1-2)根引线框142。在这种方式下，在根据本发明优选实施方式的半导体封装100中，因为第一功率元件151和第二功率元件153的栅极通过引线框而彼此连接，因此，现有的通过焊球进行连接的焊球工艺就可以省略了。
在这种方式下，第一功率元件151、第一控制元件152、第二功率元件153和第二控制元件154可通过第(1-1)根引线框131、第(2-1-1)根引线框141和第(2-1-2)根引线框142而彼此并联。
第三功率元件155、第四功率元件157、第三控制元件156和第四控制元件158可通过第(1-2)根引线框132、第(2-2-1)根引线框143和第(2-2-2)根引线框144连接。例如，第三功率元件155的集电极、第三控制元件156的阴极、第四功率元件157的集电极和第四控制元件158的阴极可被键合并电连接至第(1-2)根引线框132。并且，第三功率元件155的发射极、第三控制元件156的阳极、第四功率元件157的发射极和第四控制元件158的阳极可被键合并电连接至第(2-2-1)根引线框143。并且，第三功率元件155的栅极和第四功率元件157的栅极可被键合并电连接至第(2-1-2)根引线框142。在根据本发明优选实施方式的半导体封装100中，因为第三功率元件155和第四功率元件157的栅极通过引线框连接，因此，现有的通过焊球进行连接的焊球工艺就可以省略了。
在这种方式下，第三功率元件155、第三控制元件156、第四功率元件157和第四控制元件158可通过第(1-2)根引线框132、第(2-2-1)根引线框143和第(2-2-2)根引线框144来彼此并联。
并且，第(2-1-1)根引线框141可连接至第(1-2)根引线框132，因此，第一功率元件151、第二功率元件153、第三功率元件155和第四功率元件157以及第一控制元件152、第二控制元件154、第三控制元件156和第四控制元件158可通过第(2-1-1)根引线框141和第(1-2)根引线框132彼此串联。
在本发明的优选实施方式中，示出和描述了两个功率元件和两个控制元件，但包含在半导体封装中的半导体元件的数量并不限于此。即，本领域技术人员可改变包含在半导体封装中的功率元件和控制元件的数量。并且，本领域技术人员可改变引线框布图设计，藉此能够容易地改变多个半导体元件之间的串联或并联连接。
图5是示出根据本发明另一优选实施方式的半导体封装的视图。
参照图5，半导体封装200可包括半导体元件250、第一散热基板210、第二散热基板220、第一引线框230、第二引线框240、衬垫260和壳体270。
第一散热基板210可由具有高热导率的材料制成。例如，第一散热基板210可以是向外散发热量的散热片。第一散热基板210可由金属、金属氮化物、陶瓷树脂或它们的任意组合制成。第一引线框230可形成在第一散热基板210上。
第二散热基板220可由具有高热导率的材料制成。例如，第二散热基板220可以是向外散发热量的散热片。第二散热基板220可由金属、金属氮化物、陶瓷树脂或它们的任意组合制成。第二引线框240可形成在第二散热基板220的下方。
第一引线框230可形成在第一散热基板210上。第一引线框230可电连接到第一散热基板210。并且，第一引线框230可电连接至半导体元件250。即，第一引线框架230可将第一散热基板210电连接至半导体元件250。第一引线框230可由导电金属制成。并且，第一引线框230可由导热金属制成。由导电金属或导热金属制成的第一引线框230向第一散热基板210传导从半导体元件250产生的热量，以使热量向外界释放。第一引线框230可从壳体270向外部突出。
半导体元件250可包括功率元件和控制元件。这里，所有的半导体元件250都可具有相同的厚度。例如，在半导体元件250中，功率元件可以是IGBT251。并且，在半导体元件250中，控制元件可以是二极管252。二极管252的厚度可大于IGBT 251的厚度。比IGBT 251更厚的二极管252可通过减薄工艺而具有与IGBT 251相同的厚度。具有相同厚度的半导体元件250可安装在第一引线框230上。当半导体元件250安装在第一引线框230上时，其可通过导电粘结剂键合至第一引线框230。导电粘结剂可以是焊料、导电环氧树脂等。第二引线框240可安装在半导体元件250上。
第二引线框240可形成在第二散热基板220的下方。第二引线框240可电连接至第二散热基板220。并且，第二引线框240可电连接到半导体元件250。即，第二引线框240可将第二散热基板220电连接至半导体元件250。第二引线框240可由导电金属制成。并且，第二引线框240可由导热金属制成。由导电金属或导热金属制成的第二引线框240向第二散热基板220传导从半导体元件250产生的热量，以使热量向外界释放。第二引线框240可从壳体270向外部突出。
衬垫260可形成在第一引线框230与第二引线框240之间的空间中。为了避免半导体封装200的形状被半导体封装200中的空空间所改变，衬垫260可形成在第一引线框230与第二引线框240之间的空间中。即，衬垫260可形成在没有放置半导体元件250的区域上。衬垫260可由导热材料制成。并且，衬垫260可由非导电材料制成。然而，当第一引线框230和第二引线框240需要彼此电连接时，衬垫260可由导电材料制成。
壳体270可被形成以将形成在第一散热基板210和第二散热基板220之间的内部空间和构成部件与外界分隔。为了使内部构成部件与外界分隔，壳体270可以被形成以具有各种形状。例如，壳体270可具有用于覆盖第一散热基板210和第二散热基板220的边以使壳体270的内部与外部分隔的结构。并且，壳体270可具有覆盖第一散热基板210和第二散热基板220的所有边以使壳体270的内部与外部分隔的结构。壳体270可由绝缘材料制成。为了保护位于壳体内部的构成部件，壳体270可装有(或填充)诸如硅等的绝缘树脂280。
根据本发明的优选实施方式，该半导体封装能够被形成以具有小尺寸。
该半导体封装能够具有增强的散热效果。
虽然本发明的优选实施方式已出于说明的目的而被公开，但它们用于具体解释本发明，因此根据本发明的半导体封装不限于此，但本领域技术人员应当理解在不脱离所附权利要求书所公开的本发明的范围和构思的情况下，不同的修改、增加及替代都是可以的。
相应地，任何或所有的修改、变化或等同的方案都应属于本发明的范围，且本发明的具体范围将由所附的权利要求书公开。

Claims (20)

1.一种半导体封装，该半导体封装包括：
多个半导体元件；
形成在所述半导体元件的下方的第一散热基板；
将所述半导体元件的下部电连接至所述第一散热基板的上部的第一引线框；
形成在所述半导体元件的上方的第二散热基板；以及
具有突出部并将所述半导体元件的上部电连接至所述第二散热基板的下部的第二引线框，该突出部被形成以从所述第二引线框的一个表面向外部突出。
2.根据权利要求1所述的半导体封装，该半导体封装进一步包括：
形成在所述第一引线框与所述第二引线框之间的空间中的衬垫。
3.根据权利要求1所述的半导体封装，该半导体封装进一步包括：
覆盖所述第一散热基板和所述第二散热基板的两边以使形成在所述第一散热基板与所述第二散热基板之间的内部空间与外界分隔的壳体。
4.根据权利要求3所述的半导体封装，其中，所述第一引线框和所述第二引线框中的至少一者被形成以从所述壳体向外部突出。
5.根据权利要求1所述的半导体封装，该半导体封装进一步包括：
填充在所述第一散热基板与所述第二散热基板之间的所述内部空间中的绝缘树脂。
6.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体元件包括功率元件和控制元件中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的半导体封装，其中，所述功率元件是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
8.根据权利要求6所述的半导体封装，其中，所述控制元件是二极管。
9.根据权利要求8所述的半导体封装，其中，所述二极管被布置以使所述二极管的栅电极与所述第一引线框相接触。
10.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述第一引线框和所述第二引线框使所述多个半导体元件彼此串联或并联连接。
11.一种半导体封装，该半导体封装包括：
各自具有相同厚度的多个半导体元件；
形成在所述半导体元件的下方的第一散热基板；
将所述半导体元件的下部电连接至所述第一散热基板的上部的第一引线框；
形成在所述半导体元件的上方的第二散热基板；以及
将所述半导体元件的上部电连接至所述第二散热基板的下部的第二引线框。
12.根据权利要求11所述的半导体封装，该半导体封装进一步包括：
形成在所述第一引线框与所述第二引线框之间的空间中的衬垫。
13.根据权利要求11所述的半导体封装，该半导体封装进一步包括：
覆盖所述第一散热基板和所述第二散热基板的两边以使所述第一散热基板与所述第二散热基板之间的内部空间与外界分隔的壳体。
14.根据权利要求13所述的半导体封装，其中，所述第一引线框和所述第二引线框中的至少一者被形成以从所述壳体向外部突出。
15.根据权利要求11所述的半导体封装，该半导体封装进一步包括：
填充在所述第一散热基板与所述第二散热基板之间的所述内部空间中的绝缘树脂。
16.根据权利要求11所述的半导体封装，其中，所述半导体元件包括功率元件和控制元件中的至少一者。
17.根据权利要求16所述的半导体封装，其中，所述功率元件是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
18.根据权利要求16所述的半导体封装，其中所述控制元件是二极管。
19.根据权利要求18所述的半导体封装，其中，所述二极管被布置以使所述二极管的栅电极与所述第一引线框相接触。
20.根据权利要求11所述的半导体封装，其中，所述第一引线框和所述第二引线框使所述多个半导体元件彼此串联或并联连接。
CN2012101001426A 2011-12-16 2012-04-06 半导体封装 Pending CN103165587A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110136666A KR20130069108A (ko) 2011-12-16 2011-12-16 반도체 패키지
KR10-2011-0136666 2011-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103165587A true CN103165587A (zh) 2013-06-19

Family

ID=48522137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101001426A Pending CN103165587A (zh) 2011-12-16 2012-04-06 半导体封装

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8823153B2 (zh)
KR (1) KR20130069108A (zh)
CN (1) CN103165587A (zh)
DE (1) DE102012005787A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070695A (zh) * 2015-08-14 2015-11-18 株洲南车时代电气股份有限公司 双面散热电动汽车功率模块
CN106847781A (zh) * 2015-12-07 2017-06-13 现代摩比斯株式会社 功率模块封装及其制造方法
CN108346628A (zh) * 2017-01-24 2018-07-31 比亚迪股份有限公司 一种功率模块及其制造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8987876B2 (en) * 2013-03-14 2015-03-24 General Electric Company Power overlay structure and method of making same
CN106575645B (zh) * 2014-08-25 2019-12-24 瑞萨电子株式会社 半导体器件及电子装置
KR102391008B1 (ko) * 2017-08-08 2022-04-26 현대자동차주식회사 파워 모듈 및 그 파워 모듈을 포함하는 전력 변환 시스템
KR102059816B1 (ko) * 2018-02-12 2019-12-27 삼성전기주식회사 통신 모듈 및 그 실장 구조

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1012812A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Toshiba Corp 電力用半導体装置
JP2005136332A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Toyota Motor Corp 半導体装置
JP2006134990A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体装置
US20080224303A1 (en) * 2006-10-18 2008-09-18 Sunao Funakoshi Power Semiconductor Module
CN102024770A (zh) * 2009-09-18 2011-04-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体芯片封装结构及封装方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006040838B4 (de) 2006-08-31 2009-11-12 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Elektronische Leistungspackung mit zwei Substraten mit mehreren Halbleiterchips und elektronischen Komponenten
KR20110014867A (ko) 2009-08-06 2011-02-14 삼성전기주식회사 전력소자 패키지 및 그 제조방법
KR20110136666A (ko) 2010-06-15 2011-12-21 조광식 수직축 풍력발전장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1012812A (ja) * 1996-06-20 1998-01-16 Toshiba Corp 電力用半導体装置
JP2005136332A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Toyota Motor Corp 半導体装置
JP2006134990A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体装置
US20080224303A1 (en) * 2006-10-18 2008-09-18 Sunao Funakoshi Power Semiconductor Module
CN102024770A (zh) * 2009-09-18 2011-04-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体芯片封装结构及封装方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070695A (zh) * 2015-08-14 2015-11-18 株洲南车时代电气股份有限公司 双面散热电动汽车功率模块
CN106847781A (zh) * 2015-12-07 2017-06-13 现代摩比斯株式会社 功率模块封装及其制造方法
CN106847781B (zh) * 2015-12-07 2019-03-19 现代摩比斯株式会社 功率模块封装及其制造方法
CN108346628A (zh) * 2017-01-24 2018-07-31 比亚迪股份有限公司 一种功率模块及其制造方法
CN108346628B (zh) * 2017-01-24 2021-06-18 比亚迪半导体股份有限公司 一种功率模块及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8823153B2 (en) 2014-09-02
US20130154070A1 (en) 2013-06-20
KR20130069108A (ko) 2013-06-26
DE102012005787A1 (de) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9287231B2 (en) Package structure with direct bond copper substrate
JP6233507B2 (ja) パワー半導体モジュールおよび複合モジュール
CN103165587A (zh) 半导体封装
CN103426873B (zh) 多芯片封装及其制造方法
US7868436B2 (en) Semiconductor device
US10163752B2 (en) Semiconductor device
JP2004047850A (ja) パワー半導体装置
CN104659012A (zh) 具有在再分配结构和装配结构之间的电子芯片的电子部件
JP6149932B2 (ja) 半導体装置
JP5481104B2 (ja) 半導体装置
JP2010034350A (ja) 半導体装置
KR101343199B1 (ko) 반도체 패키지
JP6248803B2 (ja) パワー半導体モジュール
US8810014B2 (en) Semiconductor package including conductive member disposed between the heat dissipation member and the lead frame
JP5172290B2 (ja) 半導体装置
US20230369163A1 (en) Power module package
CN114080672A (zh) 半导体装置
JP2004303854A (ja) 半導体装置
US11764141B2 (en) Semiconductor device
JP2004088022A (ja) 大電力用半導体装置
CN112397472A (zh) 半导体装置
CN113366634A (zh) 半导体装置
KR20200011891A (ko) 수동 전기 소자를 갖는 반도체 패키지 및 그 제조 방법
KR20190085587A (ko) 고열전도성 반도체 패키지
JP6887476B2 (ja) 半導体パワーモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20170329