DE102014111908A1 - Hybrid-Leadframe und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

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layer
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thin
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Ralf Otremba
Josef Höglauer
Chooi Mei Chong
Teck Sim Lee
Xaver Schlögel
Klaus Schiess
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Infineon Technologies Austria AG
Original Assignee
Infineon Technologies Austria AG
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Abstract

Es wird ein Hybrid-Leadframe bereitgestellt, der eine dünne Leadframe-Schicht, die ein Die-Kontaktfeld und eine strukturierte Region umfasst; und eine Metallschicht umfasst, die dicker ist als die Leadframe-Schicht und auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Verschiedene Ausführungsformen betreffen einen Leadframe, insbesondere einen Hybrid-Leadframe der zwei Teilschichten umfasst, und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind eine Vielzahl gepackter Chips oder elektronischer Module bekannt. Ein Beispiel eines solchen gepackten Chips stellen sogenannte Leistungspackungen dar, d. h. gepackte elektronische Module, die elektrische Stromversorgungssignale oder Spannungen übertragen, weiterleiten oder schalten sollen, die höher als der Signalpegel üblicher informationstechnischer Signale sind. In solchen Leistungspackungen erfolgt die Umverteilung auf der Chiprückseite (Drain/Kollektor-Kontakt) typischerweise durch Leadframe-Löten, wohingegen die Umverteilung auf der Chipvorderseite (Source/Emitter- und Gate-Kontakt) durch Drahtbonden und/oder Klammerbonden erfolgt.
  • Der Leadframe wird typischerweise für die elektrische (über die Anschlüsse) und thermische (Die-Kontaktfeld) Umverteilung der Chips oder Dies verwendet und wird typischerweise innerhalb eines Herstellungsprozesses wie Stanzen oder Ätzen strukturiert.
  • Zusammenfassung
  • Verschiedenen Ausführungsformen stellen einen Hybrid-Leadframe bereit, der eine dünne Leadframe-Schicht, die ein Die-Kontaktfeld und eine strukturierte Region umfasst; und eine Metallschicht umfasst, die dicker ist als die Leadframe-Schicht und auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet ist.
  • Des Weiteren stellen verschiedene Ausführungsformen ein Verfahren zum Herstellen eines Hybrid-Leadframe bereit, wobei das Verfahren ein Bereitstellen einer dünnen Leadframe-Schicht, die ein Die-Kontaktfeld und eine strukturierte Region umfasst; und ein Anbringen einer Metallschicht auf dem Chipkontaktfeld umfasst, wobei die Metallschicht eine Stärke besitzt, die größer ist als eine Stärke der dünnen Leadframe-Schicht.
  • Darüber hinaus stellen verschiedene Ausführungsformen eine Leistungspackung bereit, die einen Hybrid-Leadframe gemäß einer Beispielausführungsform; und einen auf der Metallschicht angeordneten Chip umfasst.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen allgemein über die verschiedenen Ansichten hinweg auf dieselben Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht. Stattdessen liegt der Schwerpunkt allgemein darauf, die Grundgedanken der Erfindung zu veranschaulichen. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1A und 1B schematisch Ausführungsbeispiele von Leistungspackungen zeigen, die einen Hybrid-Leadframe umfassen;
  • 2A bis 2D schematisch einen Prozess zum Herstellen eines Hybrid-Leadframe gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigen;
  • 3A bis 3G schematisch einen Prozess zum Herstellen einer Leistungspackung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigen; und
  • 4A bis 4E schematisch Ausführungsbeispiele von Leistungspackungen zeigen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In den folgenden weiteren Ausführungsbeispielen eines Hybrid-Leadframe werden ein Verfahren zum Herstellen eines Hybrid-Leadframe und eine einen Hybrid-Leadframe umfassende Leistungspackung erklärt. Es sollte beachtet werden, dass die Beschreibung bestimmter Merkmale, die im Kontext einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform beschrieben werden, auch mit anderen beispielhaften Ausführungsformen kombiniert werden kann.
  • Das Wort „beispielhaft” oder „Beispiel” wird hierin im Sinne von „als ein Beispiel, Fallbeispiel, oder der Veranschaulichung dienend” verwendet. Alle hierin als „beispielhaft” oder „Beispiel” beschriebenen Ausführungsformen oder Gestaltungsformen sind nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Gestaltungsformen zu verstehen.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele stellen Hybrid-Leadframes und Verfahren zum Herstellen solcher Hybrid-Leadframes bereit, wobei der Hybrid-Leadframe zwei Teilschichten (die aus unterschiedlichen oder denselben Materialien ausgebildet sind) umfasst, die vorzugsweise durch unterschiedliche Prozesse ausgebildet sind und unterschiedliche Stärken besitzen und aufeinander gestapelt sind, insbesondere durch Anbringen einer Teilschicht, z. B. einer (unstrukturierten) Metallschicht, auf der anderen Teilschicht, z. B. einer dünnen Leadframe-Schicht (die z. B. ein Die-Kontaktfeld und eine strukturierte Region oder eine strukturierte Fläche umfasst), sodass ein Hybrid-Leadframe ausgebildet wird, der zwei unterscheidbare Teilschichten umfasst. Zum Beispiel ist die Metallschicht nur auf dem Die-Kontaktfeld der dünnen Leadframe-Schicht angeordnet.
  • Des Weiteren kann eine Leistungspackung bereitgestellt werden, die einen oder mehrere Hybrid-Leadframes umfasst, wobei mindestens ein Chip oder Die auf der Metallschicht des Hybrid-Leadframe angebracht oder angeordnet ist. Insbesondere kann eine Vielzahl von Chips oder Dies auf der Metallschicht angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine zusätzliche Metallschicht auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet sein, wobei auf der zusätzlichen Metallschicht ein zusätzlicher Chip angeordnet ist. Zum Beispiel kann der Chip, z. B. durch einen Haftprozess wie Löten oder Verwenden einer Haftpaste oder eines Haftfilms oder Ähnlichem, am Die-Kontaktfeld angebracht sein.
  • Insbesondere ist die Metallschicht nur auf oder an dem Die-Kontaktfeld angeordnet oder angebracht, und/oder die strukturierte Region ist frei von der Metallschicht. Zum Beispiel kann das Die-Kontaktfeld eine erste Größe oder Fläche besitzen, während die Metallschicht eine zweite Größe oder Fläche besitzen kann, die größer ist und somit zu einem „Hervorstehen” der Metallschicht über das Die-Kontaktfeld oder die Die-Kontaktfeldregion der dünnen Leadframe-Schicht führt. Alternativ dazu kann die zweite Größe oder Fläche der Metallschicht kleiner als die erste Größe des Die-Kontaktfeldes sein und somit zu einem „Hervorstehen” der Die-Kontaktfeldregion führen. Die Metallschicht kann eine Art von Ausgleich oder Abstandshalter des Hybrid-Leadframes ausbilden oder als solcher fungieren.
  • Der Begriff „Die-Kontaktfeld” kann insbesondere eine Fläche oder Region des dünnen Leadframes bezeichnen, die eingerichtet ist, danach einen Chip oder ein Die aufzunehmen und die unstrukturiert sein kann, z. B. eine plane Fläche oder Region ausbildend.
  • Durch Bereitstellen eines Hybrid-Leadframes, der zwei Schichten oder zwei Teilschichten umfasst, kann es möglich sein, die Funktionen eines typischen Hybrid-Leadframes zu trennen. Während die dünne Leadframe-Schicht für ein elektrisches Umverteilen verwendet werden kann, kann die dickere Metallschicht als Wärmepuffer oder als thermische Umverteilungsschicht fungieren. Insbesondere kann es (aufgrund der Verwendung einer dünnen Leadframe-Schicht) möglich sein, Anschlüsse des Hybrid-Leadframe mit einem kleinen Teilungsabstand bereitzustellen, z. B. in der Größenordnung der Stärke des Hybrid-Leadframe, z. B. sogar unter 1 mm, insbesondere unter 0,4 mm, z. B. im Bereich von 0,1 mm oder 0,2 mm bis 0,4 mm.
  • Somit kann es möglich sein, den Hybrid-Leadframe enger an spezifische Anforderungen eines elektronischen Moduls oder einer Leistungspackung anzupassen, in denen der Hybrid-Leadframe verwendet wird. Zusätzlich kann es möglich sein, unterschiedliche Herstellungsprozesse für die zwei Teilschichten des Hybrid-Leadframe zu verwenden, z. B. Ätzen und Pressen, Sägen oder Ähnliches, was zusätzlich die Flexibilität erhöhen und gleichzeitig die Herstellungskosten verringern kann. Zusätzlich kann es möglich sein, eine Höhe des Hybrid-Leadframe auf eine einfache Weise anzupassen oder einzustellen, indem nur eine Höhe der Metallschicht angepasst oder eingestellt wird. Somit kann es möglich sein, die Gesamthöhe des Hybrid-Leadframe in einer effektiven Weise an Standardabmessungen anzupassen, die typischerweise für Klammerbondings oder Ähnliches verwendet werden.
  • Es sollte beachtet werden, dass das Anbringen einer Metallschicht in einem breiten Sinn zu verstehen ist und die Abfolge beschriebener Schritte ein Verfahren nicht auf eine zeitliche Abfolge der Schritte beschränkt. Zum Beispiel kann eine erste Metallschicht bereitgestellt werden und dann die dünne Leadframe-Schicht an der Metallschicht angebracht werden.
  • Durch Bereitstellen solch eines Hybrid-Leadframes kann es möglich sein, Vorteile unterschiedlicher Materialien und/oder Ausbildungsprozesse der zwei Teilschichten zu kombinieren. Zum Beispiel kann eine allgemeine dünne Leadframe-Schicht durch einen Ätzprozess ausgebildet werden, der geeignet ist, flexible Gestaltungsregeln zu erfüllen, während die Metallschicht, z. B. ein unstrukturierter Metallblock, in einem weniger komplexen Press- oder Stanzprozess ausgebildet werden kann, der auch für dickere Schichten geeignet ist. Somit kann eine Umverteilung bezüglich elektrischer Funktionen durch eine Teilschicht (dünne Leadframe-Schicht) durchgeführt werden, während eine Umverteilung bezüglich thermischer Funktionen (z. B. Wärmepufferfunktion) (hauptsächlich) durch eine zweite Teilschicht, z. B. eine dickere Metall(Kupfer)-Schicht bereitgestellt werden kann.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des Hybrid-Leadframes beschrieben. Die Merkmale und Elemente, welche unter Bezugnahme auf diese Ausführungsformen beschrieben werden, können jedoch auch mit Ausführungsbeispielen der Leistungspackung und des Verfahrens zum Herstellen eines Hybrid-Leadframes kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframes handelt es sich bei der Metallschicht um einen unstrukturierten Metallblock.
  • Der Begriff „unstrukturiert” kann insbesondere angeben, dass keine elektrischen Verbindungsleitungen, Anschlussfelder oder Ähnliches auf oder in dem unstrukturierten Abschnitt, z. B. dem unstrukturierten Metallblock, strukturiert oder ausgebildet sind. Somit bildet der unstrukturierte Metallblock keinen Abschnitt oder Anteil einer elektrischen Umverteilung, sondern nur einen Anteil der thermischen Umverteilung. Alternativ dazu kann die Metallschicht jedoch ebenfalls strukturiert und somit zusätzlich auch für ein gewisses Maß an elektrischer Umverteilung nützlich sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframes umfasst die Metallschicht Kupfer als ein Material.
  • Insbesondere kann die Metallschicht im Wesentlichen aus Kupfer bestehen. Im Allgemeinen kann Kupfer aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität eine gute Wahl für die thermische Umverteilung sein. Alternativ dazu können Aluminium- oder sogar Eisen-Nickel-Legierungen für die Metallschicht verwendet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframe wird die Metallschicht durch einen Haftprozess an der dünnen Leadframe-Schicht angebracht.
  • Insbesondere kann es sich bei dem Haftprozess um einen Lötprozess oder einen Prozess handeln, bei dem eine Haftpaste, ein Haftfilm oder ein Haftmaterial verwendet wird. Im Allgemeinen kann jeder Prozess verwendet werden, der zum Anbringen der Metallschicht an der dünnen Leadframe-Schicht geeignet ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframes handelt es sich bei dem Haftprozess um einen Diffusionslötprozess.
  • Der Diffusionslötprozess oder der Hybrid-Leadframe-Diffusionslötprozess kann insbesondere nützlich sein, da bei solch einem Diffusionslötprozess eine Schicht von Material aufgetragen oder auf den Hybrid-Leadframe beschichtet werden kann, wobei das Material der beschichteten Schicht eine niedrigere Schmelztemperatur besitzt als die sich aus einer Diffusion des Beschichtungsmaterials und des Materials der dünnen Leadframe-Schicht ergebende Legierung. Somit kann es möglich sein, dass die Metallschicht an der dünnen Leadframe-Schicht bei einer relativ niedrigen Temperatur (Schmelztemperatur des Beschichtungsmaterials) angebracht oder befestigt werden kann, während nach dem Ausbilden der Legierung der Hybrid-Leadframe danach bei derselben niedrigen Temperatur oder einer höheren Temperatur (bis hin zur Schmelztemperatur der Legierung) bearbeitet werden kann, ohne danach das Schmelzen der Legierung zu riskieren.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframe handelt es sich bei der dünnen Leadframe-Schicht um eine Leadframe-Schicht mit zwei Stärken.
  • Insbesondere kann die dünne Leadframe-Schicht eine größere Stärke in der Region des Die-Kontaktelements besitzen, während sie gleichzeitig in der strukturierten Region (die z. B. die Anschlüsse des Hybrid-Leadframe ausbildet) eine dünnere Stärke besitzt. Somit kann es möglich sein, dass bereits die dünne Leadframe-Schicht einen Anteil einer thermischen Umverteilung oder Wärmepufferung bildet, während die dünneren Abschnitte (strukturierte Region) flexibel strukturiert sein können.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframe ist die dünne Leadframe-Schicht durch einen Ätzprozess strukturiert.
  • Insbesondere kann es sich bei der dünnen Leadframe-Schicht um einen sogenannten halbgeätzten Hybrid-Leadframe handeln, d. h. einen Hybrid-Leadframe, der von einer Seite (einer Hauptoberfläche) und vorzugsweise nicht von der gegenüberliegenden Seite geätzt wird. Durch Verwenden eines Ätzprozesses zum Strukturieren der dünnen Leadframe-Schicht kann es möglich sein, Gestaltungsregeln für den vollständigen oder Hybrid-Leadframe auf eine sehr flexible Weise zu erfüllen oder zu beachten.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Hybrid-Leadframe wird die Metallschicht durch einen Pressprozess strukturiert.
  • Insbesondere stellt ein Press- oder Stanzprozess einen geeigneten und effizienten Prozess dar, um eine unstrukturierte Metallschicht oder einen unstrukturierten Metallblock auszubilden. Insbesondere stellt Pressen oder Stanzen einen wenig komplexen Prozess zum Ausbilden dicker Schichten oder Strukturen auf eine effiziente Weise dar.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des Verfahrens zum Herstellen eines Hybrid-Leadframes beschrieben. Die Merkmale, welche in Hinblick auf diese Ausführungsformen beschrieben werden, können jedoch mit Ausführungsbeispielen des Hybrid-Leadframes und der Leistungspackung kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die dünne Leadframe-Schicht durch einen Ätzprozess strukturiert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Metallschicht durch einen Pressprozess strukturiert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das Anbringen der Metallschicht durch einen Diffusionslötprozess strukturiert.
  • Es kann jedoch auch jeder geeignete Anbringungsprozess, wie beispielsweise herkömmliche Lötprozesse oder Haftprozesse, verwendet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird das Anbringen der Metallschicht auf der dünnen Leadframe-Schicht in einem Chargenprozess durchgeführt.
  • Insbesondere können eine Vielzahl von Metallschichten und dünnen Leadframe-Schichten bereitgestellt werden und eine Vielzahl von dünnen Leadframe-Schichten bzw. eine Vielzahl von Metallschichten können gleichzeitig oder zur selben Zeit in einem Chargenproezss aneinander angebracht werden. Zum Beispiel kann die Anbringung durch einen Chargenprozess eines Hybrid-Leadframe-Diffusionslötens durchgeführt werden.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Leistungspackung beschrieben. Merkmale, welche in Hinblick auf diese Ausführungsformen beschrieben werden, können jedoch mit Ausführungsbeispielen des Hybrid-Leadframe und dem Verfahren zum Herstellen desselben kombiniert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Leistungspackung ferner einen weiteren Chip, der direkt auf dem Die-Kontaktelement angeordnet ist.
  • Das bedeutet, der weitere Chip oder das weitere Die können direkt auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet oder angebracht sein, d. h. nicht auf der Metallschicht, sondern direkt auf dem Die-Kontaktfeld der dünnen Leadframe-Schicht angeordnet oder angebracht sein. Dieses direkte Anordnen kann im Falle geeignet sein, in dem der weitere Chip während des Betriebs typischerweise weniger Wärme erzeugt, sodass die Wärmekapazität der Metallschicht nicht so notwendig ist wie für den auf der Metallschicht angeordneten Chip, bei dem es sich insbesondere um einen Leistungs-Chip handelt. Insbesondere kann es sich bei dem Chip und/oder dem weiteren Chip um einen Transistor, insbesondere einen Leistungstransistor, handeln, d. h. einen Transistor, der eingerichtet ist, ein Signal mit einem Spannungspegel von zum Beispiel mehr als 50 V zu schalten.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Leistungspackung ferner eine Kapselung, die ein Gussmaterial umfasst.
  • Insbesondere kann die Kapselung durch einen Gießprozess, z. B. einen Hohlraumgießprozess, der optional mit einer späteren Stanzvereinzelung kombiniert ist, oder einem Map-Gießprozess, der optional mit einer späteren Sägevereinzelung kombiniert ist, ausgebildet werden.
  • Im Folgenden werden bestimmte Ausführungsformen des Hybrid-Leadframe hinsichtlich der Figuren ausführlicher beschrieben.
  • 1A und 1B zeigen schematisch Ausführungsbeispiele von Leistungspackungen, die einen Hybrid-Leadframe umfassen. Insbesondere zeigt 1A eine Leistungspackung 100, die eine dünne Leadframe-Schicht 101 umfasst, die ein Die-Kontaktfeld 102 und strukturierte Regionen 103 umfasst, die Anschlüsse der dünnen Leadframe-Schicht 101 ausbilden. Des Weiteren umfasst die Leistungspackung 100 eine dicke Metallschicht oder einen dicken Metallblock 104, der an dem Die-Kontaktfeld 102, z. B. durch irgendeinen Haft- oder Lötprozess, angebracht ist. Auf der Metallschicht ist ein Chip oder Die 105 angeordnet oder angebracht, der oder das an der Oberseite angeordnete (nicht gezeigte) Kontaktfelder besitzt.
  • Zum Beispiel können im Fall, dass ein (Leistungs-)Transistor den Chip bildet, die Kontaktfelder elektrisch mit Source/Emitter- und/oder Gate-Kontakten des Transistors verbunden sein, während die mit der Metallschicht verbundene untere oder Bodenseite einen Drain/Kollektor-Kontakt ausbildet. Die Kontaktfelder der Oberseite können über Drahtbonden 106 oder Klammern 107 mit den strukturierten Regionen 103 der dünnen Leadframe-Schicht verbunden sein. Des Weiteren ist in 1A eine Kapselungs- oder Gussmasse 108 gezeigt, welche die beschriebenen Komponenten kapselt. Zum Beispiel kann die Kapselung durch einen Hohlraumgießprozess und eine spätere Stanzvereinzelung ausgebildet werden (wie durch die Anschlüsse 103 gezeigt, die sich seitlich aus der Kapselung 108 heraus erstrecken).
  • 1B zeigt dagegen schematisch eine Leistungspackung 110 mit einer Kapselung 118, die durch einen Map-Gießprozess und eine spätere Sägevereinzelung ausgebildet wird, wie durch die Tatsache angezeigt, dass sich Anschlüsse 113 nicht seitlich aus der Kapselung 118 heraus erstrecken. Die anderen Komponenten der Leistungspackung 110 sind identisch mit denjenigen von 1A und werden aus diesem Grund nicht nochmals beschreiben.
  • Eine Stärke der dünnen Leadframe-Schicht 101 der Ausführungsformen von 1A und 1B kann im Bereich von 100 Mikrometer bis 300 Mikrometer (insbesondere ca. 200 Mikrometer) liegen, während eine Stärke der Metallschicht 104 im Bereich von 600 Mikrometer und 1000 Mikrometer (insbesondere ca. 800 Mikrometer) liegen kann. Im Allgemeinen kann ein Verhältnis der Stärken der dünnen Leadframe-Schicht und der Metallschicht zum Beispiel im Bereich von 1:2 bis 1:10 liegen. Insbesondere kann die Metallschicht Kupfer umfassen oder daraus bestehen. Alternativ dazu kann ebenso Aluminium oder eine Legierung aus Eisen und Nickel verwendet werden.
  • 2A bis 2D zeigen schematisch einen Prozess zum Herstellen eines Hybrid-Leadframe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigt 2A halbgeätzte Standard-Leadframes 200 in einer Seitenansicht mit geätzten Strukturen auf einer Seite (der Unterseite in 2A), wie in 2A durch „halbkreisförmige” oder „halbelliptische” Strukturen 201 angezeigt. 2B zeigt den Leadframe 200 von 2A in einer Draufsicht, die auch Die-Kontaktfelder 202 und Anschlüsse 203 zeigt.
  • 2C zeigt eine einzelne dünne Leadframe-Schicht 200 von 2C, wobei ein Metallblock, z. B. ein gepresster Kupferblock oder eine Kupferplatte, 204 am Leadframe 200 angebracht wird, was durch die Pfeile 205 angezeigt wird. Zusätzlich ist in 2C eine zusätzliche Lotschicht oder Beschichtung 206 gezeigt, die auf dem Metallblock 204 beschichtet oder angeordnet ist und eine Anbringung des Metallblocks 204 an der dünnen Leadframe-Schicht 200 ermöglichen oder verbessern soll, z. B. kann im Falle von Diffusionslöten eine CuSN-Beschichtung verwendet werden.
  • 2D zeigt den Leadframe 200 von 2C nach Fertigstellen des in 2C gezeigten Diffusionslötprozesses.
  • Insbesondere beschreibt der Prozess oder das Verfahren von 2 grundlegende Schritte eines Prozesses, der das Herstellen einer Art von Hybrid-Leadframe mit zwei Stärken erlaubt, der zwei Teilschichten besitzt und möglicherweise eine gute Wärmeausbreitung bereitstellt. Zusätzlich kann die Verwendung eines halbgeätzten Leadframes die Verwendung von Map-Gießen oder Hohlraumgießen ermöglichen und kann die Grundfläche von Die-Kontaktfeldflächen oder -regionen entkoppeln.
  • Im Kontext von 2 und den folgenden Figuren sollte beachtet werden, dass obwohl die Metallschicht immer als dünner als der entsprechende Leadframe gezeigt ist, im Allgemeinen die Metallschicht dicker als der entsprechende Leadframe ist.
  • 3A bis 3G zeigen schematisch einen Prozess zum Herstellen einer Leistungspackung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigt 3A einen ersten Schritt 301 eines Chargenprozesses zum Herstellen von Hybrid-Leadframes, wobei in dem ersten Schritt ein Träger 310 bereitgestellt wird, der eine Vielzahl von Aufnahmebereichen 311 für entsprechende Metall(Kupfer)-Schichten 312 umfasst, die eine daran angebrachte beschichtete Schicht 313 umfassen. Nachdem die Metallschichten 312 in den Aufnahmebereichen angeordnet sind, wird ein Leadframe 314 über dem Träger 310 angeordnet und auf diesen gelegt, wie in 3B als Schritt 302 angegeben. Zum Beispiel kann es sich bei dem Leadframe 314 um einen in 2B gezeigten handeln, der Die-Kontaktflächen und strukturierte Flächen oder Regionen umfasst (die Anschlüsse ausbilden).
  • In einem nächsten Schritt (3C) wird ein Diffusionslötprozess 303 durchgeführt, indem in einer Presse (durch die Schichten 317 angezeigt) Druck (durch Pfeile 315 angezeigt) und Wärme (durch Wellenlinien 316 angezeigt) auf die zwei Teilschichten (Metallschicht und Leadframe) aufgebracht werden. Danach kann der fertige Hybrid-Leadframe 318 vom Träger 310 entfernt werden (3D).
  • In 3E bis 3G sind weitere Schritte zum Ausbilden einer Leistungspackung aus dem Leadframe 318 gezeigt. Insbesondere zeigt 3E den Leadframe 318, nachdem ein Chip oder Die 319 an der Metallschicht 312 angebracht wurde, sodass eine Chipanordnung 320 ausgebildet wird (Schritt 305). 3F zeigt die Chipanordnung 320, nachdem Kontaktfelder des Chips 319 über Drahtbonden 321 elektrisch mit den Anschlüssen verbunden wurden. Danach wird eine Kapselung 322, die ein Gussmaterial umfasst, auf der Chipanordnung von 3F ausgebildet, wie in 3G gezeigt (Schritt 307).
  • 4A bis 4E zeigen schematisch Ausführungsbeispiele von Leistungspackungen. Insbesondere zeigt 4A eine erste Leistungspackung 400 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, die eine dünne Leadframe-Schicht 401 und eine daran durch einen Lötschritt oder eine Schicht (in 4A als 403 angezeigt) angebrachte Metallschicht 402 umfasst, wobei die Metallschicht 402 eine kleinere Größe besitzt als ein Die-Kontaktfeld der dünnen Leadframe-Schicht 401, sodass die dünne Leadframe-Schicht über die Metallschicht 402 „hervorsteht”. Das Weiteren umfasst die Leistungspackung 400 einen Leistungs-Chip oder ein Leistungs-Die 404, der oder das über Bondingdrähte 405 elektrisch mit Anschlüssen der dünnen Leadframe-Schicht 401 verbunden ist. Zusätzlich ist in 4A eine Kapselung 406 gezeigt.
  • Insbesondere zeigt 4B eine zweite Leistungspackung 410 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die der in 4A gezeigten gleicht. Die Größe einer entsprechenden Metallschicht 412 ist jedoch von derselben Größe wie ein Die-Kontaktfeld einer entsprechenden dünnen Leadframe-Schicht 401, sodass weder die Metallschicht noch die dünne Leadframe-Schicht über die entsprechende andere Teilschicht eines Hybrid-Leadframe hervorsteht. Die anderen Komponenten sind identisch mit denjenigen der in 4A gezeigten ersten Ausführungsform und werden nicht nochmals beschrieben.
  • Insbesondere zeigt 4C eine dritte Leistungspackung 420 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, die der in 4A gezeigten gleicht. Die Größe einer entsprechenden Metallschicht 422 ist jedoch viel kleiner als diejenige eines Die-Kontaktfeldes einer entsprechenden dünnen Leadframe-Schicht 401. Somit führt dies zur Tatsache, dass genügend Platz auf dem Die-Kontaktfeld vorhanden ist, damit ein weiterer Chip oder ein weiteres Die 427 auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet werden kann. Wie in 4C angezeigt, ist keine zusätzliche Metallschicht zwischen dem Die-Kontaktfeld und dem weiteren Chip 427 ausgebildet. Dies kann in einem Fall vorteilhaft sein, in dem der weitere Chip keine hohe Wärmemenge bereitstellt, da es sich bei ihm z. B. nicht um einen Leistungs-Chip handelt. Im Falle, dass es sich bei dem weiteren Chip 427 ebenfalls um einen Leistungs-Chip handelt, kann eine zusätzliche Metallschicht unterhalb des weiteren Chips ausgebildet werden, oder die Metallschicht 422 kann so ausgebildet werden, dass sie eine auch für den weiteren Chip 427 ausreichende Größe besitzt.
  • Insbesondere zeigt 4D eine vierte Leistungspackung 430 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, die der in 4C gezeigten gleicht. Zwischen einem Chip 404 und einem weiteren Chip 427 ist jedoch eine zusätzliche Klammerverbindung 438 ausgebildet, welche die zwei Chips miteinander verbindet.
  • Insbesondere zeigt 4E eine fünfte Leistungspackung 440 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, die der in 4A gezeigten gleicht. Verglichen mit der in 4A gezeigten, ist einer der Bondingdrähte 405 durch eine Klammerverbindung 449 ersetzt.
  • Zusammenfassend kann ein beispielhafter Aspekt verschiedener Ausführungsbeispiele im Herstellen und Bereitstellen eines Hybrid-Leadframe gesehen werden, der zwei Teilschichten umfasst, die voneinander unterscheidbar sind. Insbesondere können die zwei Teilschichten in Hinblick auf unterschiedliche Funktionen optimiert werden. Zum Beispiel kann eine dünne (halbgeätzte) Leadframe-Schicht die Funktion einer elektrischen Umverteilung übernehmen, während eine dickere (gepresste) Metallschicht oder ein dickerer (gepresster) Metallblock die Funktion einer thermischen Umverteilung übernehmen kann. Des Weiteren kann die Metallschicht auch in Hinblick auf ein Anpassen einer Höhe eines Die-Kontaktfeldes des Hybrid-Leadframe vorteilhaft sein, um die Verwendung von Material einer Standardklammerstärke zu ermöglichen. Somit kann es möglich sein, eine standardisierte Leadframe-Materialstärke und eine standardisierte Klammermaterialstärke zu verwenden, sodass der gesamte Prozess weniger kostspielig sein kann verglichen mit einem Prozess, bei dem keine Anpassungsmetallschicht verwendet wird, sodass eine Kombination der Die-Stärke und Packungsstärke eine nicht standardisierte Klammermaterialstärke erfordern würde.
  • Es sollte beachtet werden, dass der Begriff „umfassend” andere Elemente oder Merkmale nicht ausschließt und dass „ein” oder „eine” sowie deren Deklinationen eine Vielzahl nicht ausschließt. Außerdem können Elemente kombiniert werden, die im Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben sind. Es sollte ebenfalls beachtet werden, dass Bezugszeichen nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend anzusehen sind. Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, sollte dem Fachmann klar sein, dass vielfältige Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert sind. Der Umfang der Erfindung wird somit durch die angehängten Ansprüche angegeben, und sämtliche Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, gelten daher als darin einbezogen.

Claims (16)

  1. Hybrid-Leadframe, umfassend: eine dünne Leadframe-Schicht, die ein Die-Kontaktfeld und eine strukturierte Region umfasst; und eine Metallschicht, die dicker als die dünne Leadframe-Schicht und auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet ist.
  2. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Metallschicht um einen unstrukturierten Metallblock handelt.
  3. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1, wobei die Metallschicht Kupfer als ein Material umfasst.
  4. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1, wobei die Metallschicht durch einen Haftprozess an der dünnen Leadframe-Schicht angebracht ist.
  5. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 4, wobei es sich bei dem Haftprozess um einen Diffusionslötprozess handelt.
  6. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1, wobei es sich bei der dünnen Leadframe-Schicht um eine Leadframe-Schicht mit zwei Stärken handelt.
  7. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1, wobei die dünne Leadframe-Schicht durch einen Ätzprozess strukturiert ist.
  8. Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1, wobei die Metallschicht durch einen Pressprozess ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Hybrid-Leadframes, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer dünnen Leadframe-Schicht, die ein Die-Kontaktfeld und eine strukturierte Region umfasst; Anbringen einer Metallschicht am Die-Kontaktfeld, wobei die Metallschicht eine Stärke besitzt, die größer ist als eine Stärke der dünnen Leadframe-Schicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die dünne Leadframe-Schicht durch einen Ätzprozess strukturiert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Metallschicht durch einen Pressprozess ausgebildet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Anbringen der Metallschicht durch einen Diffusionslötprozess durchgeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Anbringen der Metallschicht an der dünnen Leadframe-Schicht in einem Chargenprozess durchgeführt wird.
  14. Leistungspackung, umfassend: einen Hybrid-Leadframe nach Anspruch 1; und einen auf der Metallschicht angeordneten Chip.
  15. Leistungspackung nach Anspruch 14, ferner umfassend einen weiteren Chip, der direkt auf dem Die-Kontaktfeld angeordnet ist.
  16. Leistungspackung nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Kapselung, die ein Gussmaterial umfasst.
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