CN112992815A - 带有扩展散热器的半导体封装 - Google Patents

带有扩展散热器的半导体封装 Download PDF

Info

Publication number
CN112992815A
CN112992815A CN202011307640.9A CN202011307640A CN112992815A CN 112992815 A CN112992815 A CN 112992815A CN 202011307640 A CN202011307640 A CN 202011307640A CN 112992815 A CN112992815 A CN 112992815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
die
semiconductor package
heat spreader
semiconductor
interconnect clip
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
CN202011307640.9A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡柔燕
李德森
段珂颜
王伟姗
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.)
Infineon Technologies Austria AG
Original Assignee
Infineon Technologies Austria AG
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 Infineon Technologies Austria AG filed Critical Infineon Technologies Austria AG
Publication of CN112992815A publication Critical patent/CN112992815A/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
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
    • 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
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • 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
    • H01L23/49517—Additional leads
    • H01L23/49524—Additional leads the additional leads being a tape carrier or 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
    • H01L23/28—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
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • 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
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093—Snap-on arrangements, e.g. clips
    • 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
    • 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
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49548—Cross section geometry
    • H01L23/49551—Cross section geometry characterised by bent parts
    • 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
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49548—Cross section geometry
    • H01L23/49551—Cross section geometry characterised by bent parts
    • H01L23/49555—Cross section geometry characterised by bent parts the bent parts being the outer 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
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49562—Geometry of the lead-frame for devices being provided for in H01L29/00
    • 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
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49838—Geometry or layout
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/528—Geometry or layout of the interconnection structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L24/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/0601—Structure
    • H01L2224/0603—Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/401—Disposition
    • H01L2224/40151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/40221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/40245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Abstract

半导体封装包括：具有管芯附接表面的管芯焊盘；与管芯焊盘横向分离并且垂直偏移的第一引线；安装在管芯附接表面上并且包括在半导体管芯上表面上的第一端子的半导体管芯；电连接到第一端子和第一引线的互连夹；以及安装在互连夹的顶部上的散热器。互连夹包括第一平面区段，该第一平面区段与半导体管芯的上表面接口连接并且延伸超过管芯焊盘的外边缘侧。散热器覆盖第一平面区段的大于半导体管芯的面积的面积，该第一平面区段的面积。散热器横向延伸超过管芯焊盘的面向第一引线的第一外边缘侧。

Description

带有扩展散热器的半导体封装
技术领域
本发明的实施例总体上涉及半导体封装，并且更特别地，涉及半导体封装的冷却和互连特征。
背景技术
半导体封装被设计为在半导体管芯与诸如印刷电路板(PCB)的外部装置之间提供连接兼容性。另外，半导体封装被设计为保护半导体管芯免受潜在的破坏性环境条件(例如温度变化、湿气、灰尘颗粒等)的影响。在许多半导体封装中，重要的设计考虑因素是封装的冷却能力。许多半导体管芯在典型操作期间生成大量热量。这种器件的一个示例是功率半导体器件，其在正常操作期间额定阻挡相当大的电压，例如超过200伏的电压。通常在半导体封装中提供冷却特征以在操作期间将半导体管芯维持在安全的温度范围内。
双侧冷却封装代表一种用于增强散热能力的封装设计。双侧冷却封装包括从管芯的底部朝向封装的底侧吸走热量的导热元件和从管芯的顶部朝向封装的顶侧吸走热量的第二导热元件。
金属夹由于其较大载流能力和较低热阻而适合作为高功率应用中的互连特征。然而，在双侧冷却封装中包括金属互连夹会产生限制冷却特征的放置的几何约束。
发明内容
公开了一种半导体封装。根据实施例，半导体封装包括：包括管芯附接表面的管芯焊盘；与管芯焊盘横向分离并且垂直偏移的第一引线；半导体管芯，其安装在管芯附接表面上并且包括在半导体管芯的背离管芯焊盘的上表面上的第一端子；电连接到第一端子和第一引线的互连夹；以及安装在互连夹的顶部上的散热器。互连夹包括第一平面区段，该第一平面区段与半导体管芯的上表面接口连接并且延伸超过管芯焊盘的外边缘侧。散热器覆盖第一平面区段的大于半导体管芯的面积的面积。散热器横向延伸超过管芯焊盘的面向第一引线的第一外边缘侧。
独立地或组合地，互连夹包括第二平面区段，该第二平面区段与第一平面区段形成第一过渡弯折并且朝向第一引线垂直延伸，并且该第一过渡弯折设置在管芯焊盘的第一边缘侧与第一引线的内端之间的横向间隙中。
独立地或组合地，互连夹包括第三平面区段，该第三平面区段与第二平面区段形成第二过渡弯折并且紧靠第一引线的连接表面，并且第一平面区段和第三平面区段基本彼此平行。
独立地或组合地，半导体管芯包括面向第一引线的第一外边缘、与第一外边缘相对的第二外边缘、以及各自在第一外边缘与第二外边缘之间延伸的第三外边缘和第四外边缘，并且其中，散热器横向延伸超过第一外边缘、第二外边缘、第三外边缘和第四外边缘中的至少两个。
独立地或组合地，半导体管芯还包括在半导体管芯的上表面上的第二端子，半导体封装还包括第二引线和导电键合线，该第二引线通过管芯焊盘的第一边缘侧与第二引线的内端之间的横向间隙与管芯焊盘分离，该导电键合线将第二端子电连接到第二引线，该导电键合线直接在半导体管芯的上表面的暴露区域之上延伸，该暴露区域是半导体管芯的上表面的包括第二端子的区域，该导电键合线延伸到半导体管芯的第四外边缘，并且从互连夹暴露。
独立地或组合地，散热器包括形成彼此成角度的相交的第一边缘面和第二边缘面，第二端子横向设置在半导体管芯的第一边缘面与第四外边缘之间，并且第二边缘面横向延伸超过半导体管芯的第四外边缘。
独立地或组合地，散热器包括较厚部分和较薄部分，较厚部分的下表面紧靠互连夹的上表面，并且较薄部分的下表面从较厚部分横向向外延伸，并且与互连夹间隔开。
独立地或组合地，较薄部分包括横向延伸超过第一过渡弯折的第一翼部。
独立地或组合地，较薄部分包括横向延伸超过半导体管芯的第二外边缘的第二翼部。
独立地或组合地，较薄部分包括横向延伸超过半导体管芯的第四外边缘的第三翼部，并且其中，第三翼部在导电键合线之上延伸。
独立地或组合地，较薄部分包括横向延伸超过半导体管芯的第三外边缘的第四翼部。
独立地或组合地，散热器包括在彼此基本垂直的两个边缘面之间的至少一个倒角。
独立地或组合地，散热器的与互连夹的上表面相对的上表面是波纹状的。
独立地或组合地，散热器包括至少一个穿孔，该至少一个穿孔延伸穿过散热器的相对面向的上表面和下表面。
独立地或组合地，互连夹包括较厚部分和较薄部分，其中，互连夹的较厚部分的下表面紧靠半导体管芯的上表面，并且互连夹的较薄部分从互连夹的较厚部分横向向外延伸。
独立地或组合地，散热器是直接设置在较厚部分和较薄部分上的基本平坦的结构。
独立地或组合地，散热器的外周边具有多边形形状。
独立地或组合地，散热器的外周边包括在两个边缘面之间的相交处的钝角，或由三个边缘面形成的U形缺口。
附图说明
附图的要素未必彼此相对成比例。类似附图标记指示对应的类似部分。可以组合各种所示实施例的特征，除非它们彼此排斥。实施例在附图中描绘，并且在以下描述中详述。
包括图1A、图1B、图1C、图1D和图1E的图1示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图1A和图1B各自描绘了包封之前的半导体封装的等距视图。图1C描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图1D描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图1E描绘了包封之后的带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图2A、图2B和图2C的图2示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图2A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图2B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图2C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图3A、图3B和图3C的图3示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图3A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图3B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图3C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图4A、图4B和图4C的图4示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图4A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图4B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图4C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图5A、图5B和图5C的图5示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图5A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图5B示描绘包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图5C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图6A、图6B、图6C和图6D的图6示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图6A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图6B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图6C描绘了在垂直于电流方向的第二横向方向上带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。图6D描绘了在平行于电流方向的第一横向方向上带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图7A、图7B和图7C的图7示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图7A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图7B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图7C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图8A、图8B和图8C的图8示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图8A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图8B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图8C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图9A、图9B和图9C的图9示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图9A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图9B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图9C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
包括图10A、图10B和图10C的图10示出了根据实施例的带有扩展互连夹和散热器设计的半导体封装。图10A描绘了包封之前的带有互连夹且没有散热器的半导体封装的平面视图。图10B描绘了包封之前的带有互连夹和散热器的半导体封装的平面视图。图10C描绘了带有互连夹和散热器的半导体封装的截面图。
具体实施方式
本文描述了带有有利的互连夹和散热器构造的双侧冷却封装的实施例。互连夹被设计为提供最大的表面面积，以容纳安装在其上的大型散热器，同时在半导体管芯与从半导体管芯垂直偏移的引线之间提供电连接。互连夹包括与半导体管芯配合并且横向延伸超过封装的管芯焊盘的大平面区段。该大平面区段可以容纳同样横向延伸超过管芯焊盘的散热器。在实施例中，通过将互连夹的过渡弯折定位在管芯焊盘与第一引线之间的横向间隙中，使得这种布置成为可能。散热器被设计成沿多个不同方向延伸超过半导体管芯和/或管芯焊盘。在实施例中，这通过比常规散热器设计中典型的简单立方形状更复杂的散热器的几何构造而成为可能。例如，散热器可以包括L形几何形状、U形几何形状、缺口等中的一个或多个。在另一示例中，散热器具有多厚度构造，使得散热器的上部区域可以延伸超过管芯和管芯焊盘。在任一种情况下，散热器提供大冷却表面面积，同时容纳到半导体管芯的键合线连接。当组合在单一封装中时，互连夹和散热器允许散热器的大得多的冷却面积(例如，至少是半导体管芯的两倍大)，这有益地提高了散热能力。
参考图1-图2，半导体封装100包括管芯焊盘102、多个导电引线104、半导体管芯106、导电互连夹108和导热散热器110。图1A、图1B、图1C、图1D示出了封装的部分组件。图1E示出了完成的半导体封装100，其包括电绝缘的包封剂主体112。包封剂主体112包括电绝缘的包封剂材料，例如陶瓷、环氧树脂材料、热固性塑料等。形成包封剂材料使得半导体管芯106被包封，并且使得引线104的外端、管芯焊盘102的下表面和散热器110的上表面138从包封剂材料暴露。通过这种方式，半导体封装100可以与印刷电路板配合，其中引线104提供I/O连接，并且管芯焊盘102和散热器110提供对所安装的半导体封装100的双侧冷却。
管芯焊盘102和引线104包括导电材料，例如，诸如铜、铝、镍等的金属及其合金。可以由公共的引线框架结构提供管芯焊盘102和引线104，该公共的引线框架结构由平面金属片构造。管芯焊盘102包括管芯附接表面114，该管芯附接表面114是被配置用于在其上安装半导体管芯106的基本平坦并且导电的表面。引线包括第一引线116，该第一引线116通过管芯焊盘102的第一边缘侧118与第一引线116的内端之间的横向间隙与管芯焊盘102分离。第一引线116与管芯焊盘102物理脱离并且横向分离。第一引线116的连接表面120延伸到第一引线116的内端。第一引线116的连接表面120被配置为容纳互连结构，例如，键合线、夹等。连接表面120与管芯附接表面114垂直地间隔开。该垂直间隔在垂直于管芯附接表面114的垂直方向上。在所描绘的实施例中，第一引线116包括由公共焊盘熔合在一起的多个分立的引线部分。更一般地，第一引线116可以包括任何数量的引线，包括单根引线。引线104附加地包括第二引线122，该第二引线122以类似方式通过管芯焊盘102的第一边缘侧118与第二引线122的内端之间的横向间隙与管芯焊盘102分离。
半导体管芯106安装在管芯焊盘102的管芯附接表面114上。一般来说，半导体管芯106可以具有多种器件构造，例如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、JFET(结型场效应晶体管)、二极管等。此外，半导体管芯106可以包括多种半导体材料中的任何一种，多种半导体材料包括IV型半导体(例如，硅、硅锗、碳化硅等)以及III-V型半导体(例如，氮化镓、砷化镓等)。此外，半导体管芯106可以被配置为垂直器件或横向器件，垂直器件被配置为控制在相对面向的上表面与下表面之间流动的电流，横向器件被配置为控制平行于主表面流动的电流。
根据实施例，半导体管芯106被配置为分立MOSFET器件。更具体地，半导体管芯106可以被配置为基于碳化硅的功率MOSFET器件，基于碳化硅的功率MOSFET器件额定控制至少1200V(伏特)的电压。
半导体管芯106被安装成下表面面向管芯焊盘102的并且上表面背离管芯焊盘102。半导体管芯106包括在半导体管芯102的上表面上的第一端子124和第二端子126。第一端子124可以是主电压施加在其上的负载端子，例如源极端子、漏极端子、集电极端子等。第二端子126可以是被配置为控制器件的导电状态的控制端子，例如栅极端子、基极端子等。半导体管芯106可以附加地包括在后表面上的第三端子(未示出)。第三端子可以是主电压施加在其上的另一负载端子，例如源极端子、漏极端子、集电极端子等。在一个实施例中，半导体管芯106是功率MOSFET，第一端子124是栅极端子，第二端子126是源极端子，并且第三端子是漏极端子。这些端子中的每一个可以通过设置在半导体管芯106的表面上的导电键合焊盘来实施。第三端子可以通过导电粘合剂(例如，焊料、烧结剂、导电胶等)电连接到管芯焊盘102。
互连夹108包括导电材料，例如，诸如铜、铝、镍等的金属及其合金。互连夹108可以由平面金属片提供，并且通过诸如冲孔、冲压、弯曲等金属加工技术形成为包括本文所述的任何几何特征。
互连夹108包括第一平面区段128、第二平面区段130和第三平面区段132。第一平面区段128、第二平面区段130和第三平面区段132可以是连续且基本均匀的厚度结构的一部分，其中第一平面区段128、第二平面区段130和第三平面区段132中的每个在相对面向的上表面与下表面之间具有基本相同的厚度。第一平面区段128平行于第三平面区段132并且从第三平面区段132垂直偏移。该垂直偏移对应于管芯附接表面114与第一引线116的连接表面120之间的偏移距离。第二平面区段130从第一平面区段128朝向第一引线116垂直延伸。
第一过渡弯折134设置在第一平面区段128与第二平面区段130之间。第二过渡弯折136设置在第二平面区段130与第三平面区段132之间。这些过渡弯折是其中互连夹108的平面改变了方向的互连夹108的位置。在所描绘的实施例中，第一过渡弯折134和第二过渡弯折136在两个平面之间形成锐角相交。更一般地，第一过渡弯折134和第二过渡弯折136可以具有弯曲的或更渐变的几何形状。此外，第二平面区段130与第一平面区段128和/或第三平面区段132之间的倾斜角度可以从例如30度的平缓倾斜变化到例如90度的陡峭倾斜。
互连夹108将第一端子124电连接到第一引线116。为了实现该连接，将互连夹108安装在组件中，其中第一平面区段128紧靠半导体管芯106的上表面，并且第三平面区段132紧靠第一引线116的连接表面120。可以通过直接接触或通过在互连夹108与第一端子124和/或第一引线116之间提供例如焊料、烧结物、粘合剂等的导电中介物来实现电接触。
散热器110是导热材料的分立片。例如，散热器110可以包括诸如铜、铝等金属或其合金。根据实施例，散热器110是连续体积的导热材料，这意味着散热器110内不包含开口或空腔。散热器110安装在互连夹108的上表面上。这可以通过提供在互连夹108与散热器110之间的导热粘合剂(例如，焊料、烧结剂、导电胶等)来实现。在半导体管芯106的操作期间，散热器110经由互连夹108从半导体管芯106吸走热量。根据实施例，散热器110包括基本平面的上表面138。在完成的半导体封装100中，散热器110的该上表面138可以从包封剂112暴露，从而提供用于连接至散热片的界面。
根据实施例，互连夹108的第一过渡弯折134设置在管芯焊盘102的第一边缘侧118与第一引线116的内端之间的横向间隙中。因此，第一过渡弯折134在管芯焊盘102周边的横向外侧。此构造不同于常规的垂直偏移夹设计，在常规的垂直偏移夹设计中，直接在芯片之上出现角度过渡。在利用该概念的实施例中，第一过渡弯折134与管芯焊盘102的第一边缘侧118之间的横向距离为横向间隙的总横向距离的至少50％，并且在各实施例中，可以大于60％、大于70％、大于80％、大于90％等。
如图1C所示，半导体管芯106包括面向第一引线116的第一外边缘140、与第一外边缘140相对的第二外边缘142、以及各自在第一外边缘140与第二外边缘142之间延伸的第三外边缘144和第四外边缘146。这些外边缘140、142、144和146形成半导体管芯106的外周边。半导体管芯106的上表面的一部分被互连夹108覆盖。半导体管芯106的上表面的另一部分从互连夹108暴露。上表面的该暴露部分延伸到半导体管芯106的第二外边缘142，并且包括第二端子126。将第二端子126电连接到第二引线122的导电键合线186直接在上表面的暴露部分之上延伸。
如图1D所示，散热器110包括形成散热器110的外周边的多个边缘面。散热器110以与半导体管芯106和与互连夹108部分重叠的构造布置。亦即，散热器110覆盖互连夹108的一部分。
散热器110横向延伸超过半导体管芯106的第一外边缘140侧。亦即，散热器110在平行于第一端子124与第一引线116之间的电流流动方向的第一横向方向148上延伸超过半导体管芯106。
根据实施例，散热器110具有比半导体管芯106更大的面积。具体地，散热器110的面积可以是半导体管芯106的两倍大。这意味着由散热器110的边缘面形成的散热器110的外周边比由半导体管芯106的外边缘形成的半导体管芯106的外周边占据更大的二维空间。如果散热器110具有多厚度构造(例如，如以下实施例中所公开的)，则散热器110的外周边是指具有最大面积的厚度区域的外周边。
散热器110的较大面积可归因于互连夹108、散热器110或两者的几何特征。具体地，通过将互连夹108的第一过渡弯折134定位在管芯焊盘102的第一边缘侧118与第一引线116之间的横向间隙中，散热器110可以在第一横向方向148上延伸。同时，散热器110的几何形状被定制为允许散热器110在垂直于第一横向方向148的第二横向方向150上延伸超过半导体管芯106的第三外边缘144和/或第四外边缘146，同时容纳键合线。以下讨论的实施例中示出了这些几何形状的各种示例。
根据实施例，散热器110的外周边具有多边形形状。如本文所使用的，多边形形状描述了由至少五个线性跨距组成的封闭几何形状，在每个跨距之间具有成角度的相交。换言之，多边形比矩形更复杂。多边形几何形状的示例包括U形几何形状、C形几何形状、在其他情况下一侧带有缺口的矩形几何形状、以及包括钝角的几何形状。这种构造允许散热器110在不同方向上延伸，同时容纳键合线。图1的多边形形状的散热器110包括具有三个线性跨距的侧面，其中线性跨距中的一个相对于其他两个成角度。这允许散热器110横向延伸超过半导体管芯106的第二外边缘142。
根据实施例，散热器110横向延伸超过第一外边缘140、第二外边缘142、第三外边缘144和第四外边缘146中的至少两个。通过这种方式，可以有益地增加散热器110的有效冷却表面。将在下面进一步描述用于实现该扩展的表面面积的散热器110和/或互连夹108的各种构造。
参考图2，描绘了根据实施例的带有多边形形状的散热器110的半导体封装100的实施例。在图2的实施例中，散热器110包括形成彼此成角度的相交的第一边缘面152和第二边缘面154。例如，第一边缘面152和第二边缘面154可以以大约120度与150度之间的角度彼此相交。第二端子126横向地设置在第一边缘面152与半导体管芯106的第四外边缘146之间。第二边缘面154横向延伸超过半导体管芯106的第四外边缘146。在所描绘实施例中，第二边缘面154直接在半导体管芯106的第四外边缘146之上延伸。替代地，第二边缘面154可以在管芯覆盖区的外侧与平面第四外边缘146相交。在所描绘实施例中，散热器110还延伸超过半导体管芯106的第二外边缘142。因此，提供了散热器11的较大表面面积。
参考图3，描绘了根据实施例的带有多边形形状的散热器110的半导体封装100的实施例。在本实施例中，散热器110包括第一边缘面152、第二边缘面154和第三边缘面156。第二端子126横向地设置在第一边缘面152与半导体管芯106的第四外边缘146之间。第二边缘面154和第三边缘面156各自与第一边缘面152形成基本垂直角。结果，散热器110包括由三个边缘面形成的U形缺口，U形缺口容纳键合线186的连接。该U形缺口为键合线186进入并且接触第二端子126提供了暴露区域。在本实施例中，散热器110横向延伸超过半导体管芯106的全部四个外边缘140、142、144和146。因此，提供了散热器110的较大表面面积。
参考图4，描绘了根据实施例的带有多边形形状和多厚度构造的散热器110的半导体封装100的实施例。散热器110包括较厚部分158和较薄部分160。每个部分的厚度是互连夹108的上表面与下表面之间的最短距离。多厚度构造允许散热器110在第一横向方向148和第二横向方向150上均横向延伸超过半导体管芯106。较厚部分158的下表面紧靠互连夹108的上表面。因此，较厚部分158与互连夹108形成热界面。同时，较薄部分160的下表面从较厚部分158横向向外延伸，并且在紧邻较厚部分158的区域中与互连夹108间隔开。互连夹108的这种横向扩展提供了更大的表面面积，以用于将散热片安装在散热器110的顶部上。
在图4的实施例中，散热器110的较薄部分160包括在第一横向方向148上横向延伸超过较厚部分158的第一翼部162。第一翼部162可以横向延伸超过第一过渡弯折134。如图所示，第一翼部162延伸超过第一过渡弯折134和第二过渡弯折136两者，并且在第三平面区段132中直接接触互连夹108的上表面。因此，多厚度构造使得能够实现用于冷却和热耦合至散热片结构的大面积。
参考图5，描绘了根据实施例带有多边形形状和多厚度构造的散热器110的半导体封装100的实施例。在本实施例中，较薄部分160包括横向延伸超过半导体管芯106的第二外边缘142的第二翼部164。因此，用于冷却的有效表面接触面积在第一横向方向148上进一步扩展。第二翼部164可以具有与第一翼部162相似或相同的厚度和长度。可选地，第二翼部162可以延伸超过管芯焊盘102的与第一边缘侧118相对的第二边缘侧。
参考图6，描绘了根据实施例的带有多边形形状和多厚度构造的散热器110的半导体封装100的实施例。在本实施例中，多厚度概念用于在多个不同的横向方向上扩展散热器110的上部面积。具体地，散热器110的较薄部分160包括第三翼部166和第四翼部168，第三翼部166和第四翼部168在第二横向方向150上横向延伸超过半导体管芯106。如图6C所示，第三翼部166横向延伸超过半导体管芯106的第四外边缘146，并且第四翼部164横向延伸超过半导体管芯106的第三外边缘144。此外，由于第三翼部166与管芯附接表面114之间的垂直间隔，键合线186可以进入第三翼部166下方的区域并且接入半导体管芯106的第二端子126。因此，与之前的实施例相比，散热器110的边缘面中不需要诸如倾斜角或缺口之类的特征来容纳键合线。如图6D所示，第三翼部166和第四翼部168还可以在第一横向方向148上延伸超过第一外边缘140并且超过第一过渡弯折134和第二过渡弯折136，因此提供了如上所述的第一翼部162的益处。
参考图7，描绘了根据实施例的带有多边形形状的散热器110的半导体封装100的实施例。在本实施例中，散热器110在两个边缘面之间包括至少一个倒角170。倒角是指与两个边缘面相交从而减小两个边缘面之间的过渡角的结构特征。在该示例中，散热器110包括第一边缘面172、第二边缘面174、第三边缘面176和第四边缘面178，其中第一边缘面172和第三边缘面176基本彼此垂直，第二边缘面174和第三边缘面176基本彼此垂直，依此类推。倒角170由相对于两个垂直边缘面以大约45度定向的平面边缘面形成。更一般地，倒角170的角度可以变化和/或倒角170可以包括圆形过渡。倒角170的一个益处是由于包封剂材料的热膨胀系数的不同而导致的热应力的减小，所述热膨胀系数的不同导致例如来自制造工艺中或在操作期间在高温下的膨胀或收缩。
参考图8，描绘了根据实施例的带有多边形形状的散热器110的半导体封装100的实施例。在本实施例中，散热器110具有与参考图3描述的散热器110相同的二维几何形状。另外，散热器110的与互连夹108的上表面相对的上表面138是波纹状的。这意味着散热器110的上表面包括交替的峰和谷。如图所示，峰和谷规则地间隔开并且基本为矩形形状。更一般地，波纹图案可以包括非规则和/或非矩形特征。波纹的一个益处是增强了对包封剂材料(例如，模塑化合物)的粘合力。与平坦的上表面构造相比，波纹的另一个益处是增大了表面面积。例如，如果不将外部散热片与器件结合使用，则增大的表面面积提供增强的散热。换言之，波纹将一种散热片结构结合到封装本身中。
参考图9，描绘了根据实施例的带有多边形形状的散热器110的半导体封装100的实施例。在本实施例中，散热器110具有与参考图3描述的散热器110相同的二维外部几何形状。另外，散热器110包括延伸穿过散热器110的相对面向的上表面和下表面的多个穿孔180。如图所示，穿孔180设置在散热器110的延伸超过半导体管芯106的第二外边缘142的区域中。更一般地，穿孔180可以设置在半导体管芯106的周边之外的任何区域中。此外，穿孔180的尺寸、数量和形状可以变化。穿孔180的一个益处是由于增加了与包封剂材料接触的表面面积而增强了对包封剂材料112的粘合力。增强的粘合力为散热器110提供了机械稳定性，使得它不容易偏离预期的安装位置。
参考图10，描绘了根据实施例的带有多边形形状的散热器110的半导体封装100的实施例。在图10的实施例中，互连夹108和散热器110均具有与前述实施例不同的构造。具体地，互连夹108具有多厚度构造，其包括较厚部分182和较薄部分184。此外，散热器110是基本平坦的结构，基本平坦的结构直接设置在较厚部分182和较薄部分184之上。
互连夹108的较厚部分182可以具有与半导体管芯106大约相同的面积覆盖区(例如，在+/-10％以内)，并且包括紧靠半导体管芯106的上表面的下表面。互连夹108的较薄部分184从互连夹108的较厚部分182横向向外延伸，并且因此具有比半导体管芯106更大的面积。在所描绘的示例中，互连夹108的较薄部分184在半导体管芯106的第一外边缘140、第二外边缘142和第三外边缘144之上横向延伸。此外，较薄部分184的下翼部在管芯覆盖区之外延伸超过半导体芯片106的第二外边缘142。通过将横向扩展的平面升高到与第一引线116基本共面的平面，多厚度互连夹108构造展示了在第一横向方向148和第二横向方向150上均扩展散热器110的面积的替代方式。互连夹108的较厚部分182提供了用于将热量从半导体管芯106带走的机制，同时基本平坦的散热器110可以具有较大表面面积以将该热量传递到外部散热片装置。
本文所述的概念适用于多种封装构造。一般而言，这些封装构造包括其中在半导体管芯的上表面处期望散热和/或其中半导体管芯包括需要电连接的至少一个面向上方的键合焊盘的任何封装设计。这些封装构造的示例包括引线封装、无引线封装、芯片载体封装、表面安装封装、堆叠管芯封装、模制封装、空腔封装等。
如本文所使用的术语“基本上”涵盖与指定要求的绝对一致性以及由于制造工艺变化、组装和可能导致与设计目标偏离的其他因素而导致的与要求的绝对一致性的微小偏差。假设偏差在工艺公差之内以实现实际一致性，并且本文所述的部件能够根据应用要求运行，则术语“基本上”涵盖这些偏差中的任何偏差。
如本文所用的术语“电连接”、“直接电连接”等描述了电连接元件之间的永久性低阻抗连接，例如，相关元件之间的直接接触或经由金属和/或高掺杂半导体的低阻抗连接。
为了便于描述，使用诸如“在……下”、“在……下方”、“下部”、“在……之上”、“上部”等的空间相对术语来解释一个元件相对于第二元件的定位。这些术语旨在涵盖除了与附图所描绘的取向不同的取向之外的器件的不同的取向。此外，还使用诸如“第一”、“第二”等术语描述各种元件、区域、区段等，并且诸如“第一”、“第二”等术语也不旨在限制。在整个说明书中，类似术语指示类似元件。
如本文所用，术语“具有”、“包含”、“包括”等是开放式术语，其表示存在所述元件或特征，但不排除附加的元件或特征。冠词“一”和“所述”旨在包括复数和单数，除非上下文另外明确指出。
考虑到上述变化和应用的范围，应当理解，本发明不受前述说明书的限制，也不受附图的限制。相反，本发明仅受以下权利要求及其合法等同物的限制。

Claims (18)

1.一种半导体封装，包括：
包括管芯附接表面的管芯焊盘；
与所述管芯焊盘横向分离并且垂直偏移的第一引线；
半导体管芯，其安装在所述管芯附接表面上并且包括在所述半导体管芯的背离所述管芯焊盘的上表面上的第一端子；
电连接到所述第一端子和所述第一引线的互连夹；以及
安装在所述互连夹的顶部上的散热器，
其中，所述互连夹包括第一平面区段，所述第一平面区段与所述半导体管芯的所述上表面接口连接并且延伸超过所述管芯焊盘的外边缘侧，
其中，所述散热器覆盖所述第一平面区段的大于所述半导体管芯的面积的面积，以及
其中，所述散热器横向延伸超过所述管芯焊盘的面向所述第一引线的第一外边缘侧。
2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述互连夹包括第二平面区段，所述第二平面区段与所述第一平面区段形成第一过渡弯折并且朝向所述第一引线垂直延伸，并且其中，所述第一过渡弯折设置在所述管芯焊盘的所述第一边缘侧与所述第一引线的内端之间的横向间隙中。
3.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述互连夹包括第三平面区段，所述第三平面区段与所述第二平面区段形成第二过渡弯折并且紧靠所述第一引线的连接表面，并且其中，所述第一平面区段和所述第三平面区段基本彼此平行。
4.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述半导体管芯包括面向所述第一引线的第一外边缘、与所述第一外边缘相对的第二外边缘、以及各自在所述第一外边缘与所述第二外边缘之间延伸的第三外边缘和第四外边缘，并且其中，所述散热器横向延伸超过所述第一外边缘、所述第二外边缘、所述第三外边缘和所述第四外边缘中的至少两个。
5.根据权利要求4所述的半导体封装，其中，所述半导体管芯还包括在所述半导体管芯的所述上表面上的第二端子，其中，所述半导体封装还包括第二引线和导电键合线，所述第二引线通过所述管芯焊盘的所述第一边缘侧与所述第二引线的内端之间的横向间隙与所述管芯焊盘分离，所述导电键合线将所述第二端子电连接到所述第二引线，其中，所述导电键合线直接在所述半导体管芯的所述上表面的暴露区域之上延伸，所述暴露区域是所述半导体管芯的所述上表面的包括所述第二端子的区域，所述导电键合线延伸到所述半导体管芯的所述第四外边缘，并且从所述互连夹暴露。
6.根据权利要求5所述的半导体封装，其中，所述散热器包括形成彼此成角度的相交的第一边缘面和第二边缘面，其中，所述第二端子横向设置在所述半导体管芯的所述第一边缘面与所述第四外边缘之间，并且其中，所述第二边缘面横向延伸超过所述半导体管芯的所述第四外边缘。
7.根据权利要求5所述的半导体封装，其中，所述散热器包括较厚部分和较薄部分，其中，所述较厚部分的下表面紧靠所述互连夹的上表面，并且其中，所述较薄部分的下表面从所述较厚部分横向向外延伸，并与所述互连夹间隔开。
8.根据权利要求7所述的半导体封装，其中，所述较薄部分包括横向延伸超过所述第一过渡弯折的第一翼部。
9.根据权利要求8所述的半导体封装，其中，所述较薄部分包括横向延伸超过所述半导体管芯的所述第二外边缘的第二翼部。
10.根据权利要求7所述的半导体封装，其中，所述较薄部分包括横向延伸超过所述半导体管芯的所述第四外边缘的第三翼部，并且其中，所述第三翼部在所述导电键合线之上延伸。
11.根据权利要求10所述的半导体封装，其中，所述较薄部分包括横向延伸超过所述半导体管芯的所述第三外边缘的第四翼部。
12.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述散热器包括在彼此基本垂直的两个边缘面之间的至少一个倒角。
13.根据权利要求2所述半导体封装，其中，所述散热器的与所述互连夹的上表面相对的上表面是波纹状的。
14.根据权利要求2所述的半导体封装，其中，所述散热器包括至少一个穿孔，所述至少一个穿孔延伸穿过所述散热器的相对面向的上表面和下表面。
15.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述互连夹包括较厚部分和较薄部分，其中，所述互连夹的所述较厚部分的下表面紧靠所述半导体管芯的所述上表面，并且其中，所述互连夹的所述较薄部分从所述互连夹的所述较厚部分横向向外延伸。
16.根据权利要求15所述的半导体封装，其中，所述散热器是直接设置在所述较厚部分和所述较薄部分上的基本平坦的结构。
17.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述散热器的外周边具有多边形形状。
18.根据权利要求17所述的半导体封装，其中，所述散热器的所述外周边包括：
在两个边缘面之间的相交处的钝角；或
由三个边缘面形成的U形缺口。
CN202011307640.9A 2019-12-02 2020-11-20 带有扩展散热器的半导体封装 Pending CN112992815A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/700,361 2019-12-02
US16/700,361 US11600547B2 (en) 2019-12-02 2019-12-02 Semiconductor package with expanded heat spreader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112992815A true CN112992815A (zh) 2021-06-18

Family

ID=73646186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011307640.9A Pending CN112992815A (zh) 2019-12-02 2020-11-20 带有扩展散热器的半导体封装

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11600547B2 (zh)
EP (1) EP3832713A1 (zh)
CN (1) CN112992815A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11848244B2 (en) * 2021-09-30 2023-12-19 Texas Instruments Incorporated Leaded wafer chip scale packages
US11908771B2 (en) * 2021-11-12 2024-02-20 Infineon Technologies Ag Power semiconductor device with dual heat dissipation structures

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4628687B2 (ja) * 2004-03-09 2011-02-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US20080054449A1 (en) 2006-08-31 2008-03-06 Infineon Technologies Ag Semiconductor component with cooling apparatus
US8062932B2 (en) * 2008-12-01 2011-11-22 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Compact semiconductor package with integrated bypass capacitor and method
US8354740B2 (en) * 2008-12-01 2013-01-15 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Top-side cooled semiconductor package with stacked interconnection plates and method
US20100164078A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Ruben Madrid Package assembly for semiconductor devices
US8049312B2 (en) 2009-01-12 2011-11-01 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device package and method of assembly thereof
JP2015056638A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
US10256207B2 (en) 2016-01-19 2019-04-09 Jmj Korea Co., Ltd. Clip-bonded semiconductor chip package using metal bumps and method for manufacturing the package
KR200482370Y1 (ko) 2016-03-18 2017-02-02 제엠제코(주) 반도체 패키지를 위한 클립 구조체 및 이를 이용한 반도체 패키지
US10727163B2 (en) * 2016-07-26 2020-07-28 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device
US10840164B2 (en) 2018-05-18 2020-11-17 Infineon Technologies Ag Wire bonded package with single piece exposed heat slug and leads
US11088046B2 (en) * 2018-06-25 2021-08-10 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor device package with clip interconnect and dual side cooling

Also Published As

Publication number Publication date
US20210166988A1 (en) 2021-06-03
EP3832713A1 (en) 2021-06-09
US11600547B2 (en) 2023-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7671382B2 (en) Semiconductor device with thermoplastic resin to reduce warpage
US7745929B2 (en) Semiconductor device and method for producing the same
JP4899481B2 (ja) 外部に露出する放熱体を上部に有する樹脂封止型半導体装置の製法
EP3832713A1 (en) Semiconductor package with expanded heat spreader
CN111883490A (zh) 具有用于顶侧冷却的多级传导夹的半导体封装
US9666557B2 (en) Small footprint semiconductor package
CN114496953A (zh) 具有双集成散热器的模制半导体封装
CN108155172B (zh) 集成电路封装
US11183451B2 (en) Interconnect clip with angled contact surface and raised bridge
CN110933900B (zh) 电气设备和散热器
US8796837B2 (en) Lead and lead frame for power package
WO2002069398A2 (en) Encapsulated die package with improved parasitic and thermal performance
EP3648557B1 (en) Power module substrate and power module
CN112530915A (zh) 半导体装置
US8471370B2 (en) Semiconductor element with semiconductor die and lead frames
JP7118205B1 (ja) 半導体装置及びそれを用いた半導体モジュール
US20180102300A1 (en) Connectable Package Extender for Semiconductor Device Package
JP4556732B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US20210074667A1 (en) Interconnect Clip with Angled Contact Surface and Raised Bridge Technical Field
WO2019163941A1 (ja) パワーモジュール用基板およびパワーモジュール
US11600541B2 (en) Semiconductor module
US11901272B2 (en) Semiconductor module
CN114446916A (zh) 三层级互连夹
CN219085965U (zh) 表面贴装金属散热块的半导体电路组件和散热组件
EP4148779A1 (en) A semiconductor device and a method of manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination