DE102013102857A1 - Klemmrahmen-Halbleitergehäuse und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

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    • H01L2224/29147—Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/29164—Palladium [Pd] as principal constituent
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    • H01L2224/29166—Titanium [Ti] as principal constituent
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    • H01L2224/29163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/29169—Platinum [Pt] as principal constituent
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    • H01L2224/29163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/29171—Chromium [Cr] as principal constituent
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    • H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
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    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
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    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector 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
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector 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
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector 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
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector 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
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector 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
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    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/331—Disposition
    • H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/33181—On opposite sides of the body
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    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/37001—Core members of the connector
    • H01L2224/37099—Material
    • H01L2224/371—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/37138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/37147—Copper [Cu] as principal constituent
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    • 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
    • H01L2224/40135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/40137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
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    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73253—Bump and layer connectors
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    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
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    • H01L2224/81805—Soldering or alloying involving forming a eutectic alloy at the bonding interface
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Abstract

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Halbleitergehäuse einen Klemmrahmen mit einer ersten Klemme mit einer ersten Tragstruktur, einem ersten Hebel und einem ersten Kontaktabschnitt, der auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist. Die erste Tragstruktur grenzt an eine entgegengesetzte Rückseite des Halbleitergehäuses an. Der erste Hebel verbindet den ersten Kontaktabschnitt und die erste Tragstruktur miteinander. Ein erster Einzelchip ist über der ersten Tragstruktur der ersten Klemme angeordnet. Der erste Einzelchip hat eine erste Kontaktstelle auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses. Ein Verkapselungsmaterial umgibt den ersten Einzelchip und die erste Klemme.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Halbleitervorrichtungen und insbesondere Klemmrahmen-Halbleitergehäuse (engl. clip frame semiconductor packages) und Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Halbleitervorrichtungen werden bei vielen elektronischen und anderen Anwendungen verwendet. Halbleitervorrichtungen umfassen integrierte Schaltungen oder diskrete Vorrichtungen, die auf Halbleiterwafern durch Abscheiden vieler Typen von Dünnfilmmaterialien über den Halbleiterwafern und Strukturieren der Dünnfilmmaterialien zur Bildung der integrierten Schaltungen gebildet werden.
  • Die Halbleitervorrichtungen werden typischerweise in einem keramischen oder einem Kunststoffkörper gekapselt oder gehäust (engl. packaged), um sie vor physikalischen Schäden und Korrosion zu schützen. Die Kapselung (oder Häusung, engl. packaging) unterstützt auch die elektrischen Kontakte, die zur Verbindung mit den Vorrichtungen erforderlich sind. Abhängig vom Typ und der vorgesehenen Verwendung des gekapselten Einzelchips (oder Chips oder Halbleiterchips, engl. die) sind viele verschiedene Kapselungstypen verfügbar. Eine typische Kapselung, beispielsweise die Abmessungen des Gehäuses und die Stiftanzahl, kann mit offenen Standards, beispielsweise vom Joint Electron Devices Engineering Council (JEDEC), übereinstimmen. Die Kapselung kann auch als Halbleitervorrichtungsmontage oder einfach Montage (engl. assembly) bezeichnet werden.
  • Die Kapselung kann wegen der Komplexität des Verbindens mehrerer elektrischer Verbindungen mit äußeren Kontaktstellen, während diese elektrischen Verbindungen und die darunter liegenden Chips geschützt werden, ein kostenintensiver Prozess sein.
  • Diese und andere Probleme werden durch veranschaulichende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen gelöst oder umgangen, und es werden dadurch im Allgemeinen technische Vorteile erreicht.
  • Bei einer Ausführungsform weist ein Halbleitergehäuse einen Klemmrahmen (engl. clip frame) mit einer ersten Klemme (engl. clip) auf, die eine erste Tragstruktur (oder Trägerstruktur), einen ersten Hebel und einen ersten Kontaktabschnitt, der auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist, aufweist. Die erste Tragstruktur grenzt an eine entgegengesetzte Rückseite des Halbleitergehäuses an. Der erste Hebel verbindet den ersten Kontaktabschnitt und die erste Tragstruktur miteinander. Ein erster Einzelchip ist über der ersten Tragstruktur der ersten Klemme angeordnet. Der erste Einzelchip hat eine erste Kontaktstelle auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses. Ein Verkapselungsmaterial umgibt den ersten Einzelchip und die erste Klemme.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Halbleitergehäuses das Anbringen eines ersten Einzelchips über einer ersten Klemme eines Klemmrahmens. Die erste Klemme hat eine erste Tragstruktur, einen ersten Hebel und einen ersten Kontaktabschnitt. Der erste Hebel verbindet den ersten Kontaktabschnitt und die erste Tragstruktur. Die erste Klemme und der erste Einzelchip werden mit einem verkapselnden Material verkapselt. Der Klemmrahmen wird vereinzelt, um das Halbleitergehäuse zu bilden. Nachdem das Halbleitergehäuse vereinzelt wurde, wird der erste Kontaktabschnitt auf einer Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet, und die erste Tragstruktur grenzt an eine entgegengesetzte Rückseite des Halbleitergehäuses an.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Halbleitergehäuses das Bereitstellen eines ersten Einzelchips mit einer Unterseite und einer entgegengesetzten Vorderseite mit ersten Einzelchipkontakten. Die Unterseite des ersten Einzelchips wird über einer ersten Klemme eines Klemmrahmens angebracht. Die erste Klemme hat eine erste Tragstruktur, einen ersten Hebel und einen ersten Kontaktabschnitt. Der erste Hebel verbindet den ersten Kontaktabschnitt mit der ersten Tragstruktur. Der Klemmrahmen mit dem Einzelchip wird über einem Träger angeordnet, so dass die Vorderseite des ersten Einzelchips und der erste Kontaktabschnitt den Träger physikalisch berühren. Die erste Klemme und der erste Einzelchip werden mit einem verkapselnden Material verkapselt, das sich von der Vorderseite des ersten Einzelchips erstreckt und die erste Tragstruktur bedeckt. Das verkapselnde Material wird gehärtet, um einen Gehäusekörper zu bilden. Der Gehäusekörper wird von dem Träger getrennt, um eine Fläche des ersten Kontaktabschnitts und eine Fläche der ersten Einzelchipkontakte des ersten Einzelchips freizulegen.
  • Vorstehend wurden die Merkmale einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eher breit dargelegt, damit die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung besser verstanden werden kann. Zusätzliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung, die den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden, werden nachstehend beschrieben. Fachleute werden verstehen, dass die Konzeption und die spezifischen Ausführungsformen, die offenbart sind, leicht als Basis verwendet werden können, um Modifikationen vorzunehmen oder andere Strukturen oder Prozesse zu entwickeln, um die gleichen Zwecke wie die vorliegende Erfindung zu erfüllen. Fachleute sollten auch verstehen, dass diese gleichwertigen Konstruktionen nicht vom Gedanken und vom in den anliegenden Ansprüchen dargelegten Konzept der Erfindung abweichen.
  • Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung in Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung Bezug genommen. Es zeigen:
  • 1 eine Schnittansicht einer unter Verwendung von Ausführungsformen der Erfindung gebildeten Halbleitervorrichtung,
  • 2, welche die 2A bis 2D einschließt, einen Klemmrahmen, der beim Herstellen des Halbleitergehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei 2A eine Projektionsansicht zeigt, 2B eine Schnittansicht zeigt, 2C eine vergrößerte Draufsicht zeigt und 2D eine Draufsicht des Klemmrahmens zeigt,
  • 3, welche die 3A und 3B einschließt, die Bildung der Einzelchips nach dem Zersägen des Wafers oder der Vereinzelung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 4 eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung, nachdem Einzelchips über einem Klemmrahmen angeordnet wurden, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 5 eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung, nachdem der Klemmrahmen mit den Einzelchips über einem Träger angeordnet wurde, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 6 eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung nach der Verkapselung des Klemmrahmens und der Einzelchips gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 7, welche die 7A und 7B einschließt, ein Halbleitergehäuse während der Herstellung nach dem Härten des verkapselnden Materials und dem Entfernen des Trägers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 7A eine Schnittansicht zeigt und 7B eine Draufsicht zeigt,
  • 8 eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung nach dem Metallisieren (engl. plating) des freiliegenden Kontaktstellenabschnitts des Klemmrahmens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 9, welche die 9A und 9B einschließt, das Halbleitergehäuse während der Herstellung nach der Vereinzelung des Klemmrahmens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 9A eine Schnittansicht zeigt und 9B eine Draufsicht zeigt,
  • 10, welche die 10A und 10B einschließt, ein Halbleitergehäuse während der Herstellung nach der Bildung eines verkapselnden Materials gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 10A eine Schnittansicht zeigt und 10B eine Draufsicht zeigt,
  • 11, welche die 11A und 11B einschließt, ein Halbleitergehäuse während der Herstellung nach der Vereinzelung gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 11A eine Schnittansicht zeigt und 11B eine Draufsicht zeigt,
  • 12, welche die 12A und 12B einschließt, ein über einem Klemmrahmen montiertes Halbleitergehäuse gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 12A eine Schnittansicht zeigt und 12B eine Draufsicht zeigt,
  • 13 ein Halbleitergehäuse mit mehreren Einzelchips, die über einem Klemmrahmen montiert sind, jedoch elektrisch voneinander isoliert sind, gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 14, welche die 14A und 14B einschließt, ein Halbleitergehäuse mit mehreren während der Herstellung über einem Klemmrahmen montierten Einzelchips gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 14A eine Schnittansicht zeigt und 14B eine Draufsicht zeigt,
  • 15, welche die 15A bis 15C einschließt, Schnittansichten verschiedener Entwürfe (oder Designs) des Klemmrahmens, die bei Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können, und
  • 16, welche die 16A bis 16C einschließt, eine Draufsicht des Klemmrahmens mit verschiedenen Konfigurationen der Tragausleger (engl. support beams) gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • Entsprechende Zahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren beziehen sich im Allgemeinen auf entsprechende Teile, sofern nichts anderes angegeben wird. Die Figuren sind gezeichnet, um die relevanten Aspekte der Ausführungsformen klar zu veranschaulichen, und sie sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet.
  • Die Herstellung und Verwendung verschiedener Ausführungsformen werden nachstehend detailliert erörtert. Es ist jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte bereitstellt, die in einer großen Vielzahl spezifischer Zusammenhänge verwirklicht werden können. Die spezifischen erörterten Ausführungsformen sollen lediglich spezifische Arten zur Herstellung und Verwendung der Erfindung erläutern und das Konzept der Erfindung nicht einschränken.
  • Die vorliegende Erfindung lehrt in verschiedenen Ausführungsformen die Herstellung von Halbleitergehäusen unter Verwendung sehr kostengünstiger Prozesse, wodurch die Kosten für die Kapselung von Halbleitervorrichtungen drastisch verringert werden. Wie detailliert beschrieben wird, werden bei verschiedenen Ausführungsformen mehrere Prozessschritte so weit wie möglich kombiniert, um die Herstellungskosten zu verringern. Demgemäß verwenden Ausführungsformen der Erfindung einen neuartigen Klemmrahmen, wodurch ein Drahtbonden, ein Ätzen eines dicken Kupferleiterrahmens und andere Prozesse unnötig werden.
  • Eine strukturelle Ausführungsform eines Halbleitergehäuses wird unter Verwendung von 1 beschrieben. Weitere strukturelle Ausführungsformen werden unter Verwendung der 12 bis 14 beschrieben. Eine strukturelle Ausführungsform eines zur Bildung des Halbleitergehäuses verwendeten Klemmrahmens wird unter Verwendung der 1, 15 und 16 beschrieben. Ein Verfahren zum Herstellen des Halbleitergehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird unter Verwendung der 2 bis 9 beschrieben. Weitere Ausführungsformen der Herstellung des Halbleitergehäuses werden unter Verwendung der 10 bis 11, 13 und 14 beschrieben.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht einer unter Verwendung von Ausführungsformen der Erfindung gebildeten Halbleitervorrichtung.
  • Mit Bezug auf 1A sei bemerkt, dass das Halbleitergehäuse mindestens einen Einzelchip 50 aufweist, der in ein verkapselndes Material 80 eingebettet ist. Der Einzelchip 50 ist über einer Klemme 10 angeordnet, die auch Kontaktstellen 90 für das Halbleitergehäuse bildet. Die Klemme 10 hat eine gewinkelte Struktur (Hebel 52), die sich vom Unterteil des Gehäuses, wo sie eine Tragstruktur 51 für den Einzelchip 50 bildet, zu einem oberen Abschnitt, der die Kontaktstellen 90 bildet, erstreckt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Einzelchip 50 unter Verwendung eines Klebstoffs 40, der ein beliebiges geeignetes Material sein kann, welches den Einzelchip 50 an der Klemme 10 befestigt, an der Tragstruktur 51 der Klemme 10 angebracht sein. Der Klebstoff 40 kann ein leitender Klebstoff sein, der einen Kontakt mit der Rückseite des Einzelchips 50 ermöglicht. Der Einzelchip 50 weist auf der Vorderseite Einzelchipkontakte 60 auf. Die Einzelchipkontakte 60 können ein leitendes Material aufweisen und Gold, Zinn, Kupfer, Aluminium, Silber, Nickel, Platin und Kombinationen davon aufweisen.
  • Eine obere Schnittansicht des Halbleitergehäuses ist in 1B dargestellt. Wie in 1B dargestellt ist, ist die Klemme auf der oberen Fläche der Kontaktstellen 90 sichtbar. Das Gehäuse kann auch einen Teiltragausleger (engl. partial support beam) 20 aufweisen, der mit der Klemme 10 gekoppelt ist. Der Tragausleger 20 wird während der Herstellung verwendet und während der Vereinzelung abgebrochen, wie später in weiteren Einzelheiten beschrieben wird.
  • 2, welche die 2A bis 2D einschließt, zeigt einen Klemmrahmen, der beim Herstellen des Halbleitergehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei 2A eine Projektionsansicht zeigt, 2B eine Schnittansicht zeigt, 2C eine vergrößerte Draufsicht zeigt und 2D eine Draufsicht des Klemmrahmens zeigt.
  • Mit Bezug auf 2 sei bemerkt, dass ein Klemmrahmen 5 für die Herstellung des Halbleitergehäuses gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird. Die Verwendung des Klemmrahmens 5 hat viele Vorteile. Beispielsweise werden Drahtbondprozesse unter Verwendung von Ausführungsformen der Erfindung vermieden. Ferner können die Klemmen als Teil der elektrischen Schaltungsanordnung wirken und eine Masseebene bereitstellen. Ähnlich können die Klemmen die Funktionalität einer Wärmesenke bereitstellen. Der Klemmrahmen umfasst mehrere Klemmen 10, die parallel zueinander orientiert sind. Die Klemmen 10 sind durch Tragausleger 20 miteinander verbunden, wodurch ein Klemmrahmen 5 gebildet ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Klemmrahmen 5 eine beliebige geeignete Form aufweisen, wie beispielsweise in 15 dargestellt ist. Ferner können die Tragausleger 20 bei verschiedenen Ausführungsformen an einem beliebigen geeigneten Ort angeordnet werden. Gemäß einer Ausführungsform können die Tragausleger 20 zentral angeordnet oder versetzt sein, wie in 16 beschrieben ist.
  • Die Klemmen 10 weisen bei verschiedenen Ausführungsformen ein leitendes Material auf. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen weisen die Klemmen 10 Kupfer auf, wobei dies reines Kupfer, das in Spuren Verunreinigungen enthalten kann, oder Kupferlegierungen einschließen kann. Beispiele des Klemmrahmenmaterials umfassen Kupfer, Kupfer-Aluminium, mit Nickel, Eisen, Zink, Silizium und anderen legiertes Kupfer, wie C19400, C70250, C19210. Bei manchen Ausführungsformen kann der Klemmrahmen 5 aus mehreren Schichten verschiedener Materialien, beispielsweise einer Außenschicht mit einer hohen Leitfähigkeit, die verhältnismäßig reines Kupfer aufweist, und einer Innenschicht aus einer Kupferlegierung oder anderen Materialien, die eine mechanische Stabilität bereitstellen sollen, bestehen. Reine Metalle, wie reines Kupfer, können bei verschiedenen Ausführungsformen Spuren von Verunreinigungen aufweisen. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das Material des Klemmrahmens das gleiche Material wie das Material eines Leadframes.
  • Wie in 2D dargestellt ist, kann der Klemmrahmen 5 eine große Rahmenstruktur sein, die durch Verbinden einer Anzahl von Klemmen 10 durch die Tragausleger 20 gebildet ist. Die Darstellungen in den 2A bis 2C und den 3 bis 11 zeigen einen Abschnitt des Klemmrahmens 5 während der Verarbeitung. In der Praxis kann eine große Anzahl von Einzelchips gleichzeitig gekapselt werden, um die Kapselungskosten zu verringern.
  • 3, welche die 3A und 3B einschließt, zeigt die Bildung der Einzelchips nach dem Zersägen des Wafers oder der Vereinzelung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Nach Abschluss aller Verarbeitungen kann der fertig gestellte Wafer vereinzelt werden, um Einzelchips zu bilden. Der Wafer 100 kann mit einer Schutzschicht 110 beschichtet werden, wie in 3A dargestellt ist. Als nächstes kann der Wafer 100, wie in 3B dargestellt ist, beispielsweise unter Verwendung einer Säge 120 vereinzelt werden, um Einzelchips zu bilden. Die Chips können einen beliebigen Typ einer Halbleitervorrichtung darstellen und bei einer oder mehreren Ausführungsformen diskrete Vorrichtungen oder integrierte Schaltungen aufweisen.
  • 4 zeigt eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung nach der Anordnung von Einzelchips über einem Klemmrahmen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 4 sei bemerkt, dass der Einzelchip 50 über der Tragstruktur 51 der Klemme 10 angeordnet wird. Ähnlich können andere Einzelchips über anderen Klemmen des Klemmrahmens angeordnet werden, wenngleich dies nicht spezifisch dargestellt ist. Der Einzelchip 50 kann unter Verwendung eines Klebstoffs 40 an der Klemme 10 angebracht werden. Der Klebstoff 40 kann ein beliebiger geeigneter Klebstoff sein. Gemäß einer Ausführungsform kann der Klebstoff 40 eine elektrisch leitende Klebstoffschicht sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der Klebstoff 40 ein isolierender Klebstoff, ein Weichlot oder eine Nano-Chip-Befestigung sein.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst der Klebstoff 40 ein Polymer in der Art eines Cyanidesters oder ein Epoxidmaterial, und er kann Silberteilchen aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann der Klebstoff 40 in Form leitender Teilchen in einer Polymermatrix aufgebracht werden, um nach dem Härten ein Verbundmaterial zu bilden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann eine leitende Nanopaste in der Art einer Silber-Nanopaste aufgebracht werden. Alternativ kann der Klebstoff 40 bei einer anderen Ausführungsform ein Lötmaterial in der Art eines Blei-Zinn-Materials aufweisen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann ein beliebiges geeignetes leitendes Klebematerial, einschließlich Metallen oder Metalllegierungen, wie Aluminium, Titan, Gold, Silber, Kupfer, Palladium, Platin, Nickel, Chrom oder Nickelvanadium, verwendet werden, um den Klebstoff 40 zu bilden.
  • Der Klebstoff 40 kann unter dem Einzelchip 50 in gesteuerten Mengen verteilt (engl. dispensing) werden. Ein Klebstoff 40 mit einem Polymer kann bei etwa 125°C bis etwa 200°C gehärtet werden, während ein Klebstoff 40 auf der Grundlage eines Lötmaterials bei 250°C bis etwa 350 C gehärtet werden kann. Der Einzelchip 50 wird unter Verwendung des Klebstoffs 40 an der Tragstruktur 51 der Klemme 10 angebracht.
  • Die Vorderseite des Einzelchips 50 wird mit einer metallischen Schicht 45 beschichtet, um Einzelchipkontakte 60 zu bilden. Die metallische Schicht 45 weist bei einer Ausführungsform eine Aluminiumzinnlegierung auf. Bei einer Ausführungsform kann die metallische Schicht 45 ein geeignetes Material zum eutektischen Bonden aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen weist die metallische Schicht 45 Al-Ge, Au-Ge, Au-In und/oder Cu-Sn auf. Die metallische Schicht 45 kann für die nachfolgende Montage auf einer Leiterplatte, beispielsweise zur Bildung von Lötkügelchen, verwendet werden.
  • 5 zeigt eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung nach der Anordnung des Klemmrahmens mit den Einzelchips über einem Träger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 5 sei bemerkt, dass der Einzelchip mit dem Klemmrahmen über einem Träger 70 angeordnet wird, so dass die Vorderseite des Einzelchips 50 mit der metallischen Schicht 45 dem Träger 70 gegenübersteht und diesen berührt. Ähnlich berührt ein Abschnitt der Klemme 10 den Träger 70. Der Träger 70 stellt während der anschließenden Verarbeitung eine mechanische Unterstützung bereit. Der Träger 70 kann mindestens eine flache Fläche aufweisen, über der Halbleiterchips angeordnet werden können. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Träger 70 rund oder quadratisch sein, wenngleich er bei verschiedenen Ausführungsformen eine beliebige geeignete Form haben kann. Der Träger 70 kann bei verschiedenen Ausführungsformen eine beliebige geeignete Größe haben. Bei manchen Ausführungsformen kann der Träger 70 ein Klebeband, beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband, das auf den Träger 70 laminiert ist, einschließen. Der Träger 70 kann einen Rahmen aufweisen, der bei einer Ausführungsform eine ringförmige Struktur mit einer Klebefolie ist. Die Klebefolie kann bei einer oder mehreren Ausführungsformen entlang den Außenkanten durch den Rahmen getragen werden. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Träger 70 eine Platte aus einem steifen Material, einschließlich Metallen, beispielsweise einem Metall wie Nickel, Stahl oder Edelstahl, ein Laminat, ein Film oder ein Materialstapel sein.
  • 6 zeigt eine Schnittansicht eines Halbleitergehäuses während der Herstellung nach dem Kapseln des Klemmrahmens und der Einzelchips gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 6 sei bemerkt, dass ein verkapselndes Material 80 über dem Klemmrahmen 5 abgeschieden wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird das verkapselnde Material 80 über dem gesamten Klemmrahmen 5 aufgebracht. Die Einzelchips 50 werden dabei in das verkapselnde Material 80 eingebettet. Bei einer Ausführungsform wird das verkapselnde Material 80 unter Verwendung eines Kompressionsformprozesses (engl. compression molding) aufgebracht. Beim Kompressionsformen kann das verkapselnde Material 80 in einen Formhohlraum eingebracht werden, und der Formhohlraum wird dann geschlossen, um das verkapselnde Material 80 zu komprimieren. Das Kompressionsformen kann verwendet werden, wenn ein einziges Muster geformt wird. Bei einer alternativen Ausführungsform wird das verkapselnde Material 80 unter Verwendung eines Druckformungsprozesses (engl. transfer molding) aufgebracht.
  • Bei anderen Ausführungsformen kann das verkapselnde Material 80 unter Verwendung eines Spritzgießens (engl. injection molding), eines Granulatformens (engl. granulate molding), eines Pulverformens (engl. powder molding) oder eines Flüssigkeitsformens (engl. liquid molding) aufgebracht werden. Alternativ kann das verkapselnde Material 80 unter Verwendung von Druckprozessen in der Art eines Stempel- oder Siebdrucks aufgebracht werden.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst das verkapselnde Material 80 ein dielektrisches Material und kann bei einer Ausführungsform eine Formmasse (engl. mold compound) umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann das verkapselnde Material 80 ein Polymer, ein Biopolymer, ein faserimprägniertes Polymer (beispielsweise Kohle- oder Glasfasern in einem Harz), ein teilchengefülltes Polymer und andere organische Materialien umfassen. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das verkapselnde Material 80 ein Dichtungsmittel, das nicht unter Verwendung einer Formmischung und Materialien, wie Epoxidharzen und/oder Silikonen, gebildet ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das verkapselnde Material 80 aus einem geeigneten duroplastischen, thermoplastischen oder thermisch aushärtenden Material oder einem Laminat bestehen. Das verkapselnde Material 80 kann bei manchen Ausführungsformen Füllmaterialien aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann das verkapselnde Material 80 ein Epoxidmaterial und ein Füllmaterial umfassen, das kleine Teilchen von Glas oder anderen elektrisch isolierenden mineralischen Füllmaterialien, wie Aluminiumoxid oder organischen Füllmaterialien aufweist.
  • Das verkapselnde Material 80 kann gehärtet werden, d.h. einem thermischen Härteprozess unterzogen werden, um auf diese Weise eine hermetische Dichtung zu bilden, welche die Einzelchips 50, den Klebstoff 40 und die Klemme 10 schützt.
  • 7, welche die 7A und 7B einschließt, zeigt ein Halbleitergehäuse während der Herstellung nach dem Härten des verkapselnden Materials und dem Entfernen des Trägers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 7A eine Schnittansicht zeigt und 7B eine Draufsicht zeigt.
  • Mit Bezug auf 7 sei bemerkt, dass die Klemme 10 des Klemmrahmens mit dem gehärteten verkapselnden Material 80 von dem Träger 70 getrennt werden kann. Wie in den 7A und 7B dargestellt ist, wird ein Abschnitt (Klemmenkontakt 15) der Klemme 10, der den Träger 70 zuvor berührt hat, freigelegt. Ähnlich werden auch die Einzelchipkontakte 60 freigelegt.
  • Wie in 7B dargestellt ist, kann das verkapselnde Material 80 bei einer Ausführungsform die gesamte Oberfläche des Klemmrahmens 5 bedecken, so dass ein verkapselter Klemmrahmen gebildet wird. Bei manchen Ausführungsformen kann das verkapselnde Material 80 als ein Deckmaterial gebildet sein und dabei einem künstlichen oder rekonstituierten Wafer ähneln.
  • Markierungen können an dieser Verarbeitungsstufe beispielsweise unter Verwendung eines Lasermarkierprozesses an dem verkapselnden Material 80 gebildet werden. Die Markierungen können zur künftigen Identifikation der Einzelchips verwendet werden.
  • 8 zeigt eine Schnittansicht des Halbleitergehäuses während der Herstellung nach dem Metallisieren des freigelegten Kontaktstellenabschnitts des Klemmrahmens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 8 wird die freigelegte Oberfläche der Klemme 10 (Klemmenkontakt 15) zur Bildung von Kontaktstellen 90 metallisiert (engl. plating). Bei manchen Ausführungsformen können die freigelegten Einzelchipkontakte 60 auch metallisiert werden. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen wird die freigelegte Oberfläche der Klemme 10 (der Klemmenkontakt 15) in einem elektrolytischen oder nicht elektrolytischen Prozess mit Silber metallisiert. Bei alternativen Ausführungsformen wird die freigelegte Oberfläche der Klemme 10 (der Klemmenkontakt 15) mit Sn, Ni-Pd-Au, Ni-P-Au, Ag oder einem anderen lötbaren Metallisierungsmaterial metallisiert.
  • Bei einer Ausführungsform wird eine Sperrschicht abgeschieden, um eine Diffusion von Metallatomen aus der Klemme 10 zu verhindern, woraufhin eine Goldschicht abgeschieden wird. Die Sperrschicht kann bei einer oder mehreren Ausführungsformen Nickel oder Kobalt aufweisen. Sowohl die Sperrschicht als auch die Goldschicht können unter Verwendung eines elektrolytischen oder nicht elektrolytischen Abscheidungsprozesses abgeschieden werden. Bei einer Ausführungsform wird zuerst Nikkel aufmetallisiert, woraufhin Gold oder Gold-Nickel aufmetallisiert wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen können andere Metalle und Metalllegierungen, einschließlich Silber, Zinn, Blei, Nickel, Gold, Silber, Kupfer, Zink, Kombinationen davon, und andere aufmetallisiert werden. Die Kontaktstellen 90 können bei manchen Ausführungsformen mehrere Schichten aufweisen.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen werden in dem Metallisierungsprozess gleichzeitig alle Kontaktstellen 90 auf dem Klemmrahmen 5 metallisiert, wodurch eine sequenzielle Verarbeitung jedes Gehäuses vermieden wird.
  • 9, welche die 9A und 9B einschließt, zeigt das Halbleitergehäuse während der Herstellung nach der Vereinzelung des Klemmrahmens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 9A eine Schnittansicht zeigt und 9B eine Draufsicht zeigt.
  • Der den Klemmrahmen 5 und die Einzelchips 50 aufweisende gekapselte Klemmrahmen (beispielsweise ein rekonstituierter Wafer) kann zur Bildung mehrerer Halbleitergehäuse vereinzelt werden. Bei einer Ausführungsform kann eine Wafersäge 150 verwendet werden, um mechanisch durch das verkapselnde Material 80 und die Klemmen 10 zu schneiden. Die Wafersäge 150 kann in einer ersten Richtung verwendet werden, um durch die Klemme 10 zu schneiden, und in einer zweiten Richtung verwendet werden, um durch die Tragausleger 20 zu schneiden, wie in 9B dargestellt ist.
  • Die 10 bis 11 zeigen die Herstellung des Halbleitergehäuses gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Anders als bei der vorhergehenden Ausführungsform wird das verkapselnde Material 80 bei dieser Ausführungsform nicht auf den gesamten Klemmrahmen aufgebracht. Das verkapselnde Material 80 wird vielmehr in Form von Mustern gebildet.
  • 10, welche die 10A und 10B einschließt, zeigt ein Halbleitergehäuse während der Herstellung nach dem Bilden eines verkapselnden Materials gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 10A eine Schnittansicht zeigt und 10B eine Draufsicht zeigt.
  • Die Verarbeitung beginnt bei dieser Ausführungsform wie in den 2 bis 5 beschrieben. Mit Bezug auf 10B sei bemerkt, dass das verkapselnde Material 80 als mehrere Inseln oder Mesas über den Einzelchips 50 gebildet wird. Dies kann erreicht werden, indem das verkapselnde Material 80 unter Verwendung eines Formens, Druckens oder Laminierens aufgebracht wird. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das verkapselnde Material 80 unter Verwendung eines Druckformungsprozesses aufgebracht werden. Beim Druckformen ist der Formhohlraum mit dem Muster bereits geschlossen, und das verkapselnde Material 80 wird geschmolzen und entlang dem Einlaufkanal unter Druck in den Formhohlraum überführt. Bei einer alternativen Ausführungsform wird das verkapselnde Material 80 unter Verwendung eines Kompressionsformungsprozesses aufgebracht.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen kann, wenn viele Klemmen 10 gemeinsam verkapselt werden, entweder ein Kompressionsformen oder ein Druckformen verwendet werden. Wenn ein einzelner Hohlraum gefüllt wird (d.h. eine einzige Klemme verkapselt wird, wie bei dieser Ausführungsform erläutert), ist es jedoch vorteilhaft, einen Druckformungsprozess statt eines Kompressionsformungsprozesses zu verwenden, weil es beim Kompressionsformen erforderlich ist, dass sich zu viele Hohlräume bewegen.
  • Wie in 10B dargestellt ist, bedeckt das verkapselnde Material 80 den Einzelchip 50, während benachbarte Klemmen 10 durch das verkapselnde Material 80 nicht miteinander verbunden werden. Mit anderen Worten werden benachbarte Klemmen 10 nur durch die Tragausleger 20 miteinander verbunden. Bei manchen Ausführungsformen kann das strukturierte verkapselnde Material 80 durch einen unstrukturierten Abscheidungs- und Härteprozess, gefolgt von einem Photolithographie- und Ätzprozess, gebildet werden. Dies kann jedoch zu einer stärkeren Verschwendung des verkapselnden Materials 80 führen, und ein Formungsprozess kann bevorzugt sein.
  • 11, welche die 11A und 11B einschließt, zeigt ein Halbleitergehäuse während der Herstellung nach der Vereinzelung gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 11A eine Schnittansicht zeigt und 11B eine Draufsicht zeigt.
  • Wie bei vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben, werden die Kontaktstellen 90 nach dem Härten des verkapselnden Materials 80 gebildet. Mit Bezug auf die 11A und 11B sei bemerkt, dass die freigelegte Klemme 10 und die Tragausleger 20, die benachbarte Gehäuse miteinander verbinden, abgeschnitten werden können, wodurch der Klemmrahmen zu den mehreren Gehäusen vereinzelt wird. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform ein mechanischer Stempel- oder Stanzprozess unter Verwendung eines Stempels 160 für den Vereinzelungsschritt verwendet werden. Das Stempelwerkzeug 160 kann eine beliebige geeignete Form aufweisen, welche beispielsweise mechanische Probleme, wie eine Schichtablösung, minimiert.
  • 12, welche die 12A und 12B einschließt, zeigt ein über einem Klemmrahmen montiertes Halbleitergehäuse gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 12A eine Schnittansicht zeigt und 12B eine Draufsicht zeigt.
  • Diese Ausführungsform zeigt ein Halbleitergehäuse mit mehr als einem Einzelchip 50, das über mehreren Klemmen 10 gebildet ist. An Stelle des Vereinzelns benachbarter Tragausleger 20 kann bei manchen Ausführungsformen ein größeres Gehäuse mit mehr als einem Chip hergestellt werden. Ferner können die Tragausleger 20 verwendet werden, um die Einzelchips auf benachbarten Klemmen 10 elektrisch miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann die Rückseite der Einzelchips 50 bei manchen Ausführungsformen mit einer Masseebene gekoppelt werden. Ähnlich können die Einzelchips 50 bei manchen Ausführungsformen vertikale Vorrichtungen in der Art vertikaler Leistungstransistoren umfassen, die unter Verwendung der Tragausleger 20 miteinander gekoppelt werden können. Demgemäß können die Tragausleger 20 einen Teil der Schaltungsanordnung des Halbleitergehäuses bilden.
  • 13 zeigt ein Halbleitergehäuse mit mehreren über einem Klemmrahmen montierten Einzelchips, die jedoch elektrisch voneinander isoliert sind, gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Alternativ können die Einzelchips 50 in benachbarten Klemmen 10 bei manchen Ausführungsformen durch Stanzen eines Lochs 170, beispielsweise während oder unmittelbar vor der Vereinzelung, isoliert werden (9). Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Loch 170 ein Durchgangsloch sein. Alternativ kann das Loch 170 eine Teilöffnung sein, die sich durch die Klemme 10, jedoch nicht durch das gesamte Gehäuse, erstreckt. Weil die Tragausleger 20 nun abgetrennt sind, sind die benachbarten Klemmen 10 elektrisch voneinander isoliert.
  • 14, welche die 14A und 14B einschließt, zeigt ein Halbleitergehäuse mit mehreren während der Herstellung über einem Klemmrahmen montierten Einzelchips gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 14A eine Schnittansicht zeigt und 14B eine Draufsicht zeigt.
  • Diese Ausführungsform ähnelt der in den 10 bis 11 beschriebenen Ausführungsform. Anders als bei dieser früheren Ausführungsform bedeckt das verkapselnde Material 80 jedoch die Einzelchips 50 auf beiden Seiten der Klemme 10. Während der Vereinzelung werden die Tragausleger 20 unter Verwendung eines Stempelwerkzeugs 160, wie in 14B dargestellt ist, gestanzt oder gestempelt. Demgemäß wird ein Halbleitergehäuse mit zwei oder mehr auf einer einzigen Klemme 10 montierten Einzelchips gebildet. Die Einzelchips 50 können durch die Klemme 10 miteinander gekoppelt sein, wie in 14A dargestellt ist.
  • 15, welche die 15A bis 15C einschließt, zeigt Schnittansichten verschiedener Entwürfe des Klemmrahmens, die bei Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können.
  • Bei einer Ausführungsform können der Klemmenkontakt 15 und die Tragstruktur 51 durch einen orthogonalen Abschnitt miteinander gekoppelt sein, wie in 15A dargestellt ist. Bei einer alternativen Ausführungsform können der Klemmenkontakt 15 und die Tragstruktur 51 durch einen orthogonalen Abschnitt und einen geneigten Abschnitt miteinander gekoppelt sein, wie in 15B dargestellt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Klemmenkontakt 15 durch den Schnitt zweier geneigter Abschnitte gebildet sein, wie in 15C dargestellt ist.
  • 16A, welche die 16A bis 16C einschließt, zeigt eine Draufsicht des Klemmrahmens mit verschiedenen Konfigurationen der Tragausleger gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • 16A zeigt eine Ausführungsform, bei der die Tragausleger 20 zentral angeordnet sind. Demgemäß kann ein einziger Säge- oder Vereinzelungsvorgang verwendet werden, um ein Einzelgehäuse zu bilden. Das Sägen kann beispielsweise vorteilhaft in einer einzigen Orientierung und in einem Vorgang, der zwei benachbarte Klemmen 10 trennt, um vier Halbleitergehäuse zu bilden, ausgeführt werden.
  • 16B zeigt eine Ausführungsform, bei der die Tragausleger 20 versetzt angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Tragausleger 20 nur zwischen alternierenden Klemmen 10 ausgebildet, wodurch die Anzahl der Stanzvorgänge um die Hälfte reduziert ist.
  • 16C zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der Hebel 52, der die Tragstruktur 51 mit dem Kontaktabschnitt 15 verbindet, eine geringere Breite aufweist. Dies ermöglicht es, dass der Hebel 52 während der Herstellung des Klemmrahmens flexibler ist.
  • Ferner kann der Kontaktabschnitt 15 bei verschiedenen Ausführungsformen eine Breite haben, die von jener der Tragstruktur 51 verschieden ist.
  • Wenngleich diese Erfindung mit Bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben wurde, soll diese Beschreibung nicht in einschränkendem Sinne ausgelegt werden. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen der veranschaulichenden Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen der Erfindung werden Fachleuten beim Lesen der Beschreibung einfallen. Zur Veranschaulichung sei bemerkt, dass die in 1 beschriebenen Ausführungsformen mit den in den 12, 13, 14, 15 und/oder 16 beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können. Ähnlich können die in den 2 bis 9, 10 bis 11, 13 und/oder 14 beschriebenen Prozesse kombiniert werden. Es ist daher beabsichtigt, dass die anliegenden Ansprüche jegliche dieser Modifikationen oder Ausführungsformen umfassen.
  • Wenngleich die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile detailliert beschrieben worden sind, ist zu verstehen, dass daran verschiedene Änderungen, Modifikationen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Konzept der durch die anliegenden Ansprüche definierten Erfindung abzuweichen. Beispielsweise werden Fachleute leicht verstehen, dass viele der hier beschriebenen Merkmale, Funktionen, Prozesse und Materialien geändert werden können, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Überdies soll das Konzept der vorliegenden Anmeldung nicht als auf die bestimmten Ausführungsformen des Prozesses, der Maschine, der Herstellung, der Stoffzusammensetzung, der Mittel, der Verfahren und der Schritte, die in dieser Beschreibung dargelegt sind, beschränkt ausgelegt werden. Wie Durchschnittsfachleute anhand der Offenbarung der vorliegenden Erfindung leicht verstehen werden, können Prozesse, Maschinen, Herstellungsverfahren, Stoffzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte, die gegenwärtig existieren oder später zu entwickeln sind, welche im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen oder im Wesentlichen das gleiche Ergebnis erreichen wie die entsprechenden hier beschriebenen Ausführungsformen, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dementsprechend sollen die anliegenden Ansprüche diese Prozesse, Maschinen, Herstellungsverfahren, Stoffzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte in ihrem Konzept einschließen.

Claims (28)

  1. Halbleitergehäuse, umfassend: einen Klemmrahmen, der eine erste Klemme mit einer ersten Tragstruktur, einem ersten Hebel und einem ersten Kontaktabschnitt umfasst, wobei der erste Hebel den ersten Kontaktabschnitt und die erste Tragstruktur miteinander verbindet, der erste Kontaktabschnitt auf einer Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist und die erste Tragstruktur an eine entgegengesetzte Rückseite des Halbleitergehäuses angrenzt, einen ersten Chip, der über der ersten Tragstruktur der ersten Klemme angeordnet ist, wobei der erste Chip eine erste Kontaktstelle auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses umfasst, und ein Verkapselungsmaterial, das den ersten Chip und die erste Klemme umgibt.
  2. Halbleitergehäuse nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Chip, der über einer zweiten Tragstruktur der ersten Klemme angeordnet ist und in das Verkapselungsmaterial eingebettet ist, wobei die erste Klemme ferner einen zweiten Hebel umfasst, die zweite Tragstruktur an die Rückseite des Halbleitergehäuses angrenzt und der zweite Hebel den ersten Kontaktabschnitt und die zweite Tragstruktur miteinander verbindet.
  3. Halbleitergehäuse nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Chip, der über einer zweiten Tragstruktur einer zweiten Klemme des Klemmrahmens angeordnet ist und in das Verkapselungsmaterial eingebettet ist, wobei die zweite Klemme ferner einen zweiten Hebel und einen zweiten Kontaktabschnitt umfasst, die zweite Tragstruktur an die Rückseite des Halbleitergehäuses angrenzt, der zweite Kontaktabschnitt auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist und der zweite Hebel den zweiten Kontaktabschnitt und die zweite Tragstruktur miteinander verbindet.
  4. Halbleitergehäuse nach Anspruch 3, ferner umfassend ein Loch, welches die erste Klemme von der zweiten Klemme isoliert.
  5. Halbleitergehäuse nach Anspruch 3, wobei die erste Klemme durch einen Tragausleger elektrisch mit der zweiten Klemme gekoppelt ist.
  6. Halbleitergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Hebel in einer Schnittansicht unter einem spitzen Winkel in Bezug auf die erste Tragstruktur orientiert ist.
  7. Halbleitergehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen gesägten Tragausleger, der senkrecht zur ersten Klemme orientiert ist.
  8. Verfahren zum Bilden eines Halbleitergehäuses, wobei das Verfahren umfasst: Anbringen eines ersten Chips über einer ersten Klemme eines Klemmrahmens, wobei die erste Klemme eine erste Tragstruktur, einen ersten Hebel und einen ersten Kontaktabschnitt umfasst und der erste Hebel den ersten Kontaktabschnitt und die erste Tragstruktur miteinander verbindet, Verkapseln der ersten Klemme und des ersten Chips mit einem verkapselnden Material, und Vereinzeln des Klemmrahmens zur Bildung des Halbleitergehäuses, wobei nach der Vereinzelung der erste Kontaktabschnitt auf einer Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist und die erste Tragstruktur an eine entgegengesetzte Rückseite des Halbleitergehäuses angrenzt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Vereinzeln ein Stempeln umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Vereinzeln ein Sägen umfasst.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner umfassend: Anbringen eines zweiten Chips über der ersten Klemme, wobei die erste Klemme ferner eine zweite Tragstruktur und einen zweiten Hebel umfasst und der zweite Hebel den ersten Kontaktabschnitt mit der zweiten Tragstruktur verbindet.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste Chip und der zweite Chip nach der Vereinzelung Teil des Halbleitergehäuses sind.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner umfassend: Anbringen eines zweiten Chips über einer zweiten Klemme, wobei die zweite Klemme eine zweite Tragstruktur, einen zweiten Hebel und einen zweiten Kontaktabschnitt umfasst und der zweite Hebel den zweiten Kontaktabschnitt mit der zweiten Tragstruktur verbindet.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der erste Chip und der zweite Chip nach der Vereinzelung Teil des Halbleitergehäuses sind.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei nach der Vereinzelung die zweite Tragstruktur an die Rückseite des Halbleitergehäuses angrenzt und der zweite Kontaktabschnitt auf der Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei das Verkapseln der ersten Klemme und des ersten Chips das Bilden von Mustern des verkapselnden Materials umfasst.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei die erste Klemme durch einen Tragausleger mit einer angrenzenden zweiten Klemme verbunden wird und wobei die Vereinzelung durch den Tragausleger schneidet.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, ferner umfassend ein Metallisieren des ersten Kontaktabschnitts nach dem Verkapseln der ersten Klemme und des ersten Chips.
  19. Verfahren zum Bilden eines Halbleitergehäuses, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines ersten Chips mit einer Unterseite und einer Vorderseite mit ersten Chipkontakten, Anbringen der Unterseite des ersten Chips über einer ersten Klemme eines Klemmrahmens, wobei die erste Klemme eine erste Tragstruktur, einen ersten Hebel und einen ersten Kontaktabschnitt aufweist, wobei der erste Hebel den ersten Kontaktabschnitt mit der ersten Tragstruktur verbindet, Anordnen des Klemmrahmens mit dem Chip über einem Träger, so dass die Vorderseite des ersten Chips und der erste Kontaktabschnitt den Träger berühren, Verkapseln der ersten Klemme und des ersten Chips mit einem verkapselnden Material, das sich von der Vorderseite des ersten Chips erstreckt und die erste Tragstruktur bedeckt, Härten des verkapselnden Materials, um einen Gehäusekörper zu bilden, und Trennen des Gehäusekörpers von dem Träger, um eine Fläche des ersten Kontaktabschnitts und eine Fläche der ersten Chipkontakte des ersten Chips freizulegen.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei sich der erste Kontaktabschnitt in einem ersten vertikalen Abstand von der ersten Tragstruktur befindet, sich die Vorderseite des ersten Chips in einem zweiten vertikalen Abstand von der ersten Tragstruktur befindet und der erste vertikale Abstand in etwa gleich dem zweiten vertikalen Abstand ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der erste Kontaktabschnitt seitlich von der Vorderseite des ersten Chips beabstandet ist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, ferner umfassend: Metallisieren der freiliegenden Oberfläche des ersten Kontaktabschnitts, um erste vorstehende Kontakte zu bilden, und Vereinzeln des Klemmrahmens, um das Halbleitergehäuse zu bilden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei nach der Trennung der erste Kontaktabschnitt auf einer Vorderseite des Halbleitergehäuses angeordnet ist und die erste Tragstruktur an die entgegengesetzte Rückseite des Halbleitergehäuses angrenzt.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Klemmrahmen Kupfer umfasst.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei der Klemmrahmen ein leitendes Material umfasst.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, ferner umfassend: Bereitstellen eines zweiten Chips mit einer Unterseite und einer Vorderseite mit zweiten Chipkontakten, und Anbringen der Unterseite des zweiten Chips über der ersten Klemme, wobei die erste Klemme ferner eine zweite Tragstruktur und einen zweiten Hebel umfasst und der zweite Hebel den ersten Kontaktabschnitt mit der zweiten Tragstruktur verbindet.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, ferner umfassend ein Vereinzeln des Klemmrahmens zur Bildung des Halbleitergehäuses, wobei der erste Chip und der zweite Chip nach der Vereinzelung Teil des Halbleitergehäuses sind.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, ferner umfassend: Bereitstellen eines zweiten Chips mit einer Unterseite und einer Vorderseite mit zweiten Chipkontakten, Anbringen der Unterseite des zweiten Chips über einer zweiten Klemme, wobei die zweite Klemme eine zweite Tragstruktur, einen zweiten Hebel und einen zweiten Kontaktabschnitt umfasst, wobei der zweite Hebel den zweiten Kontaktabschnitt mit der zweiten Tragstruktur verbindet, und Vereinzeln des Klemmrahmens zum Bilden des Halbleitergehäuses, wobei der erste Chip und der zweite Chip nach der Vereinzelung Teil des Halbleitergehäuses sind.
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