DE102017209904B4 - Elektronisches Bauelement, Leadframe für ein elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements und eines Leadframes - Google Patents

Elektronisches Bauelement, Leadframe für ein elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements und eines Leadframes Download PDF

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Abstract

Elektronisches Bauelement (400), umfassend:einen Halbleiterchip (404) undeinen Leadframe (402) mit einer ersten Klasse von Anschlüssen (410) und einer zweiten Klasse von Anschlüssen (420),wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) dünner, gemessen senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene der ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen, als die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (410) sind und wobei die Anschlüsse der ersten (410) und der zweiten (420) Klasse von Anschlüssen koplanar angeordnet sind, undwobei der Leadframe (402) einen einzelnen Chipträger (406) aufweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein elektronisches Bauelement, einen Leadframe für ein elektronisches Bauelement, ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements und ein Verfahren zur Herstellung eines Leadframes.
  • HINTERGRUND
  • Ein Leadframe, wie zum Beispiel ein Leadframe für ein elektronisches Bauelement, kann bestimmte im Widerspruch stehende Anforderungen erfüllen, zum Beispiel die Fähigkeit, mit einem bestimmten elektrischen Strom oder einer bestimmten elektrischen Spannung fertig zu werden und gleichzeitig ausreichend kleine Abmessungen aufzuweisen, so dass der Leadframe in ein bestimmtes Halbleitergehäuse passt. Eine hohe Spannung oder ein hoher elektrischer Strom kann die Verwendung eines Leadframes mit großen Abmessungen erfordern, die die Anzahl von Anschlüssen oder äußeren Anschlusskontakten begrenzen können, die in das Halbleitergehäuse (Halbleiter-Package) passen. Möglicherweise ist es deshalb nicht möglich, die gesamte gewünschte Funktionalität in ein Gehäuse mit einer gegebenen Größe vorzusehen, da das Gehäuse möglicherweise zu klein für die erforderliche Anzahl von äußeren Anschlusskontakten ist. Die US 2005 / 0 231 925 A1 offenbart ein elektronisches Bauelement mit einem Halbleiterchip und einem Leadframe mit einer ersten Klasse von Anschlüssen und einer zweiten Klasse von Anschlüssen, wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse eine geringere Breite aufweisen als die Anschlüsse der ersten Klasse. Ein Leadframe mit einer derartigen ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen ist auch in der CN 204 651 308 U offenbart.
  • Aus diesem und anderen Gründen besteht Bedarf an einem verbesserten Leadframe.
  • KURZFASSUNG
  • Verschiedene Aspekte betreffen ein elektronisches Bauelement gemäß Anspruch 1.
  • Verschiedene Aspekte betreffen einen Leadframe für ein elektronisches Bauelement gemäß Anspruch 7.
  • Verschiedene Aspekte betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß Anspruch 11.
  • Verschiedene Aspekte betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines Leadframes für ein elektronisches Bauelement gemäß Anspruch 17.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen stellen Beispiele dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundzüge der Offenbarung zu erläutern. Andere Beispiele und viele der beabsichtigten Vorteile der Offenbarung gehen bei besserem Verständnis unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung leicht hervor. Die Elemente der Zeichnungen sind bezüglich einander nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen können entsprechende ähnliche Teile bezeichnen.
    • 1A zeigt schematisch eine Ansicht von oben und eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Leadframes.
    • 1B zeigt schematisch eine Ansicht von oben und eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Leadframes gemäß der Offenbarung.
    • 2A und 2B zeigen schematisch eine Ansicht eines Leadframes in verschiedenen Herstellungsstadien von unten gemäß einem beispielhaften Verfahren zur Herstellung eines Leadframes.
    • 2C zeigt eine Querschnittsansicht des Leadframes von 2B.
    • 3A und 3B zeigen schematisch eine Ansicht eines weiteren beispielhaften Leadframes von unten in verschiedenen Herstellungsstadien gemäß einem anderen beispielhaften Verfahren zur Herstellung eines Leadframes.
    • 4 zeigt schematisch eine Ansicht eines beispielhaften elektronischen Bauelements von oben, das einen Leadframe enthält.
    • 5 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines Leadframes.
    • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines weiteren beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines Leadframes.
    • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen. Für einen Fachmann wird jedoch vielleicht ersichtlich, dass ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung mit einem geringeren Grad an spezifischen Details ausgeübt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Elemente in schematischer Form gezeigt, um eine Beschreibung eines oder mehrerer Aspekte der Offenbarung zu erleichtern. In dieser Hinsicht kann Richtungsterminologie, wie zum Beispiel „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „obere(r)“, „untere(r)“ usw., mit Bezug auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Figur(en) verwendet werden. Da Komponenten der Offenbarung in mehreren verschiedenen Ausrichtungen positioniert werden können, wird die Richtungsterminologie zu Veranschaulichungszwecken verwendet und ist in keiner Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Beispiele verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung soll daher nicht in einem einschränkenden Sinne verstanden werden, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • Obgleich ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt eines Beispiels in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt darüber hinaus mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie dies für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann, es sei denn, es wird speziell etwas anderes angegeben oder es besteht eine technische Einschränkung. Sofern die Begriffe „enthalten“, „aufweisen“, „mit“ oder andere Variationen davon, entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen, verwendet werden, sollen diese Begriffe des Weiteren in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassen“ eine einschließende Bedeutung haben. Es können die Begriffe „gekoppelt“ und „verbunden“ nebst Ableitungen davon verwendet werden. Es sollte auf der Hand liegen, dass diese Begriffe dazu verwendet werden können, anzuzeigen, dass zwei Elemente zusammenwirken oder miteinander interagieren, wobei es unerheblich ist, ob sie in direktem physischem oder elektrischem Kontakt miteinander stehen oder nicht in direktem Kontakt miteinander stehen; es können Zwischenelemente oder -lagen zwischen den „gebondeten“, „befestigten“ oder „verbundenen“ Elementen vorgesehen sein. Des Weiteren soll der Begriff „beispielhaft“ ein Beispiel und nicht das Beste oder Optimale bedeuten. Die folgende ausführliche Beschreibung soll deshalb nicht in einem einschränkenden Sinne verstanden werden, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche definiert.
  • Der (die) weiter unten beschriebene(n) Halbleiterchip(s) können unterschiedlicher Art sein, können durch verschiedene Technologien hergestellt sein und können zum Beispiel integrierte elektrische, elektrooptische oder elektromechanische Schaltungen und/oder passive Elemente, integrierte Logikschaltungen, Steuerschaltungen, Mikroprozessoren, Speicherbausteine usw. enthalten.
  • Die unten beschriebenen elektronischen Bauelemente können einen oder mehrere Halbleiterchips enthalten. Als Beispiel können ein oder mehrere Halbleiterleistungschips enthalten sein. Ferner können ein oder mehrere integrierte Logikschaltungen in den Bauelementen enthalten sein. Die integrierten Logikschaltungen können dazu konfiguriert sein, die integrierten Schaltungen anderer Halbleiterchips, zum Beispiel die integrierten Schaltungen von Leistungshalbleiterchips, zu steuern. Die integrierten Logikschaltungen können in Logik-Chips implementiert sein.
  • Die unten beschriebenen elektronischen Bauelemente können einen Verkapselungskörper umfassen, der den (die) Halbleiterchip(s) des elektronischen Bauelements verkapselt. Der Verkapselungskörper kann ein beliebiges geeignetes Material, zum Beispiel ein elektrisch isolierendes Material, ein Polymer, einen Kunststoff, eine Formmasse, ein Epoxid oder ein Laminat umfassen. Ein elektronisches Bauelement kann ferner einen Leadframe umfassen.
  • Die unten beschriebenen elektronischen Bauelemente können oberflächenmontierte Bauelemente (SMD - surface mounted devices), Durchsteckbauelemente (THD - through-hole devices), Dual-Inline-Gehäuse (DIP - dual in-line packages), Quad-Flat-Gehäuse (QFP - quad flat packages), Quad-Flat-No-Leads-Gehäuse (QFN - quad flat no-leads packages) usw. sein. Im Kontext der vorliegenden Anmeldung bezeichnet der Begriff „Anschluss“ einen Teil eines Leadframes, der dazu konfiguriert ist, als ein (äußerer) Anschlusskontakt eines elektronischen Bauelements zu wirken. In diesem Zusammenhang muss ein Anschluss nicht von der Kontur des Verkapselungskörpers des elektronischen Bauelements „hervorstehen“. Ein QFN ist ein Beispiel für ein elektronisches Bauelement, bei dem die äußeren Anschlusskontakte nicht hervorstehen. Natürlich kann ein Anschlusskontakt auch hervorstehen, wie zum Beispiel bei einem QFP.
  • Ein Leadframe für ein elektronisches Bauelement kann einen oder mehrere Trägerteile und einen oder mehrere Anschlusskontaktteile umfassen. Der (die) Trägerteil(e) können dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere Halbleiterchips zu tragen, das heißt, sie dienen als Pad(s). Der (die) Anschlusskontakt-teil(e) können Anschlüsse umfassen, die Segmente sind, welche dazu konfiguriert sind, als (äußere) Anschlüsse eines elektronischen Bauelements, wie zum Beispiel eines Halbleitergehäuses (Halbleiter-Package), zu wirken. Einzelne Anschlüsse eines elektronischen Bauelements können dazu konfiguriert sein, verschiedene Funktionen zu erfüllen, zum Beispiel als Leistungspins, Eingangs-/Ausgangspins (I/O-Pins), Gate-Pins, Spannungserfassungspins, Wärmeerfassungspins usw.
  • Ein Leadframe kann irgendein geeignetes Material umfassen, zum Beispiel ein Metallmaterial. Ein Leadframe kann zum Beispiel Al, Au, Cu, Fe, Ni, P oder NiP umfassen. Ein Leadframe kann einen Kern und eine Beschichtung umfassen, zum Beispiel einen Cu-Kern und eine NiP-Beschichtung. Die Bedeutung des Begriffs „Metallmaterial“ eines bestimmten Metalls (zum Beispiel Cu) umfasst auch Metalllegierungen des bestimmten Metalls (zum Beispiel Cu-Legierungen).
  • Ein Leadframe kann eine erste Klasse von Anschlüssen und eine zweite Klasse von Anschlüssen umfassen. Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen können dünner als Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen sein. Ferner können Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen zum Beispiel ein Raster (Zwischenabstand) aufweisen, das kleiner als ein Raster (Zwischenabstand) der Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen ist.
  • 1A zeigt in ihrem oberen Teil eine Draufsicht eines herkömmlichen Leadframes 10, der erste Anschlüsse 1 und zweite Anschlüsse 2 umfasst. Der untere Teil von 1A zeigt einen Querschnitt entlang Linie A-A'.
  • Die ersten und die zweiten Anschlüsse 1, 2 sind koplanar angeordnet. Die ersten und die zweiten Anschlüsse 1, 2 weisen eine identische Dicke t1 (gemessen senkrecht zu der gemeinsamen Ebene der ersten und der zweiten Anschlüsse 1, 2) und ein identisches Raster p1 (gemessen entlang der gemeinsamen Ebene) auf. Die ersten und die zweiten Anschlüsse 1, 2 können auch eine identische Breite w1 (gemessen entlang der gemeinsamen Ebene) aufweisen. Die ersten Anschlüsse 1 können eine gleichförmige Dicke aufweisen. Die zweiten Anschlüsse 2 können eine gleichförmige Dicke aufweisen.
  • Zum Beispiel kann t1 gleich oder größer oder kleiner als 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm oder sogar größer als 0,6 mm sein. p1 kann ca. 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm sein oder sogar größer als 0,6 mm sein. w1 kann ca. 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1 mm oder sogar größer als 1 mm sein.
  • Gemäß einem Beispiel sind die ersten Anschlüsse 1 zur Verbindung mit einer Leistungselektrode eines Halbleiterchips, zum Beispiel einer Source-Elektrode oder einer Drain-Elektrode, konfiguriert. Gemäß einem Beispiel sind die zweiten Anschlüsse 2 zur Verbindung mit einer I/O-Elektrode und/oder einer Steuerelektrode wie einer Gate-Elektrode, und/oder einem Sensor, insbesondere einem Wärmesensor, konfiguriert.
  • 1B zeigt in ihrem oberen Teil eine Draufsicht eines Leadframes 100, wobei der Leadframe 100 mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Unterschiede mit dem Leadframe 10 identisch ist. Der untere Teil von 1B zeigt einen Querschnitt entlang Linie A-A'. Der Leadframe 100 kann als Teil eines elektronischen Bauelements, wie zum Beispiel eines Halbleitergehäuses, konfiguriert sein.
  • Der Leadframe 100 umfasst eine erste Klasse von Anschlüssen 110 und eine zweite Klasse von Anschlüssen 120. Die erste Klasse von Anschlüssen 110 kann mit den ersten Anschlüssen 1 des Leadframes 10 identisch sein. Die zweite Klasse von Anschlüssen 120 kann mit der ersten Klasse von Anschlüssen 110 identisch sein, außer dass die zweite Klasse von Anschlüssen eine kleinere Dicke t2 als die erste Klasse von Anschlüssen 110 aufweist. Die zweite Klasse von Anschlüssen 120 kann ferner ein kleineres Raster p2 und/oder eine kleinere Breite w2 als die erste Klasse von Anschlüssen 110 aufweisen. Da der Leadframe 100 zwei verschiedene Klassen von Anschlüssen umfasst, kann er als „Hybrid“-Leadframe bezeichnet werden.
  • Der Leadframe 100 kann zusätzliche Bausteine enthalten, die in 1B nicht gezeigt werden. Zum Beispiel kann der Leadframe 100 einen Chipträger und einen mit der ersten Klasse von Anschlüssen 110, der zweiten Klasse von Anschlüssen 120 und dem Chipträger verbundenen Rahmen umfassen. Während der Herstellung eines elektronischen Bauelements können die erste und die zweite Klasse von Anschlüssen 110, 120 und der Chipträger von dem Rahmen entfernt werden. Im Folgenden kann ein „Rahmen“ ein Teil eines Leadframes sein, der nicht in ein elektronisches Bauelement integriert ist, sondern nur zum Halten anderer Teile des Leadframes, zum Beispiel von Chipträgern oder Anschlüssen, verwendet wird.
  • Ein Mindestwert von p2 kann von dem Wert von t2 abhängig sein. Zum Beispiel kann der Mindestwert von p2 gleich oder kleiner als 70% oder 80% oder 90% oder 100% von t2 sein. Diese Beziehung kann von dem zur Herstellung der Anschlüsse des Leadframes 100 verwendeten Herstellungsprozess abhängig sein. Wenn beispielsweise ein Stanzprozess zur Herstellung der Anschlüsse verwendet wird, dann kann das Mindestraster ca. 80% der Anschlussdicke betragen.
  • t2 kann zum Beispiel gleich oder größer als 0% oder 10% oder 20% oder 30% oder 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% kleiner als t1 sein. p2 kann gleich oder größer als 0% oder 10% oder 20% oder 30% oder 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% kleiner als p1 sein. w2 kann gleich oder größer als 0% oder 10% oder 20% oder 30% oder 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% kleiner als w1 sein. t2 kann gleich oder kleiner als ca. 0,1 mm, 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm oder sogar größer als 0,7 mm sein. p2 kann gleich oder kleiner als ca. 0,1 mm, 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm oder sogar größer als 0,6 mm sein. w2 kann gleich oder kleiner als ca. 0,1 mm, 0,2 mm, 0,25 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1 mm oder sogar größer als 1 mm sein.
  • Gemäß einem Beispiel für einen Leadframe 100, können w1, t1 und p1 0,8 mm, 0,5 mm bzw. 0,4 mm betragen, und w2, t2 und p2 können 0,25 mm, 0,25 mm bzw. 0,25 mm betragen.
  • In 1B umfasst die erste Klasse von Anschlüssen 110 in der Darstellung drei Anschlüsse 112, und die zweite Klasse von Anschlüssen 120 umfasst in der Darstellung vier Anschlüsse 122. Gemäß anderen Beispielen kann der Leadframe 100 jedoch irgendeine geeignete Anzahl von Anschlüssen der ersten Klasse von Anschlüssen 110 und der zweiten Klasse von Anschlüssen 120 umfassen. Gemäß einem Beispiel müssen die Anschlüsse 112 der ersten Klasse von Anschlüssen 110 nicht zwangsweise elektrisch miteinander verbunden sein, wie in 1B gezeigt, sondern können elektrisch gegeneinander isoliert sein und können zur Kopplung mit verschiedenen Elektronen eines Halbleiterchips (nicht gezeigt) oder mit anderen Halbleiterchips konfiguriert sein.
  • Die erste Klasse von Anschlüssen 110 und die zweite Klasse von Anschlüssen 120 kann koplanar angeordnet sein. Zum Beispiel können die Unterseiten 110A, 120A der ersten und der zweiten Klasse von Anschlüssen 110, 120 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein, wie in 1B gezeigt. Gemäß einem Beispiel ist der Leadframe 100 so konfiguriert, dass ein oder mehrere Halbleiterchips mechanisch und/oder elektrisch mit den Oberseiten 110B, 120B (das heißt, jenen Seiten, die nicht koplanar sind) gekoppelt sein können. Gemäß einem anderen Beispiel ist der Leadframe 100 so konfiguriert, dass ein oder mehrere Halbleiterchips mechanisch und/oder elektrisch mit den Unterseiten 110A, 120A (das heißt, den koplanaren Flächen) gekoppelt sein können.
  • Die erste und die zweite Klasse von Anschlüssen 110, 120 kann die gleiche Materialzusammensetzung umfassen oder kann verschiedene Materialzusammensetzungen umfassen.
  • Die erste Klasse von Anschlüssen 110 kann dazu konfiguriert sein, zum Beispiel als Leistungsanschlusskontakte eines Halbleitergehäuses zu wirken, und die zweite Klasse von Anschlüssen 120 kann dazu konfiguriert sein, zum Beispiel als I/O-Anschlusskontakte des Halbleitergehäuses zu wirken. Die zweite Klasse von Anschlüssen 120 kann dazu konfiguriert sein, einem kleineren elektrischen Strom oder einer kleineren Spannung zu widerstehen als die erste Klasse von Anschlüssen 110 und kann deshalb eine kleinere Mindestdicke und/oder ein kleineres Mindestraster aufweisen.
  • Da p2 kleiner als p1 ist und/oder w2 kleiner als w1 ist, kann die Länge α in 1A gleich oder länger als die Länge β in 1B sein. Mit anderen Worten, durch die Verwendung der zweiten Klasse von Anschlüssen 120 mit kleinerem Raster und/oder kleinerer Breite kann ermöglicht werden, die Gesamtanzahl von Anschlüssen, die entlang einer gegebenen Länge α angeordnet werden kann, zu erhöhen. Auf diese Weise ist es möglich, die Anzahl von Anschlüssen eines elektronischen Bauelements, wie zum Beispiel eines Halbleitergehäuses, zu erhöhen, ohne die Gehäuseabmessungen zu vergrößern. Die zusätzlichen Anschlüsse können zum Beispiel zur Bereitstellung zusätzlicher I/O-Anschlusskontakte, zusätzlicher Steueranschlusskontakte oder zusätzlicher Erfassungsanschlusskontakte verwendet werden.
  • 2A zeigt einen Leadframe 20, der eine erste Klasse von Anschlüssen 210, einen Chipträger 21 und einen Rahmen 22 umfasst. Die erste Klasse von Anschlüssen 210 ist mit dem Rahmen 22 gekoppelt, und der Chipträger 21 ist durch Verbindungsstege 24 mit dem Rahmen 22 gekoppelt. Ferner umfasst der Leadframe 20 eine Leerstelle 23, die zur Befestigung einer zweiten Klasse von Anschlüssen an dem Rahmen 22, wie unten beschrieben, geeignet ist (hierin kann eine „Leerstelle“ einen speziellen leeren Bereich am Rahmen 22 anzeigen, der keine Anschlüsse umfasst).
  • 2B zeigt einen Leadframe-Teil 202, der eine zweite Klasse von Anschlüssen 220 umfasst, die an der Leerstelle 23 (vergleiche 2A) am Rahmen 22 befestigt sind. Der Leadframe-Teil 202 kann ein Teil eines weiteren Leadframes (nicht gezeigt) sein, der Anschlüsse mit dem Raster p2, der Dicke t2 und der Breite w2, wie oben beschrieben, umfasst.
  • Das Befestigen des Leadframe-Teils 202 am Rahmen 22 kann einen Pick-and-Place-Prozess umfassen. Das Befestigen des Leadframe-Teils 202 am Rahmen 22 kann ferner einen Fixierungsprozess, zum Beispiel einen Schweißprozess, insbesondere einen Ultraschallschweißprozess, umfassen. Ein einziger Leadframe-Teil 202 oder mehr als ein Leadframe-Teil 202 kann/können am Rahmen 22 befestigt werden. Die mehr als ein Leadframe-Teil 202 können identisch sein, oder sie können verschieden voneinander sein und können zum Beispiel verschiedene Anzahlen von Anschlüssen umfassen. Die Fixierverbindung (zum Beispiel die Schweißnaht) kann zum Beispiel zwischen den horizontal aneinander anstoßenden Seiten der Vertiefung 204 und des Leadframe-Teils 202 gebildet werden.
  • Der Leadframe-Teil 202 kann vor dem Anordnen eines Halbleiterbausteins, wie zum Beispiel eines Halbleiterchips, auf dem Chipträger 21 am Rahmen 22 befestigt werden. Der Leadframe-Teil 202 kann am Rahmen 22 befestigt werden, während der Rahmen 22 eine Vielzahl von Chipträgern und entsprechenden Anschlüssen 210 umfasst. Der Leadframe-Teil 202 kann die gleiche Materialzusammensetzung wie der Rahmen 22 aufweisen, oder er kann eine andere Materialzusammensetzung aufweisen. Zum Beispiel kann der Rahmen 22 einen Cu- (oder Cu-Legierungs-) Kern und eine NiP-Beschichtung umfassen oder daraus bestehen, und der Leadframe-Teil 202 kann Al (oder eine Al-Legierung) umfassen oder daraus bestehen.
  • Durch das Befestigen der zweiten Klasse von Anschlüssen 220 am Leadframe 20 wird ein Hybrid-Leadframe 200 erzeugt, der eine erste Klasse von Anschlüssen 210 und eine zweite Klasse von Anschlüssen 220 umfasst, wobei die erste und die zweite Klasse von Anschlüssen 210, 220 eine unterschiedliche Dicke und/oder ein unterschiedliches Raster und/oder eine unterschiedliche Breite aufweisen. Der Leadframe 200 kann mit dem Leadframe 100 identisch sein, und Bezugszeichen für identische Merkmale haben identische zweite und dritte Ziffern.
  • 2C zeigt einen Querschnitt des Leadframes 200 entlang der Linie A-A' in 2B. Die Unterseite 220A der zweiten Klasse von Anschlüssen 220 kann mit der Unterseite 210A der ersten Klasse von Anschlüssen 210 und der Unterseite des Chipträgers 21 koplanar sein.
  • Der Rahmen 22 kann eine Vertiefung 204 unter dem Leadframe-Teil 202 umfassen. Die Vertiefung 204 kann eine Kontur aufweisen, die einer Kontur des Leadframe-Teils 202 über den Rahmen 22 entspricht oder damit zusammenpasst. Die Vertiefung 204 kann zum Beispiel eine entlang der Linie A-A' gemessene Länge aufweisen, die ungefähr gleich oder größer oder kleiner als 200 pm, 300 µm, 400 µm oder 500 µm ist. Die Vertiefung 204 kann eine Stufenform aufweisen, wobei die Stufengröße der Dicke t2 der zweiten Klasse von Anschlüssen 220 entsprechen kann. Der Teil des Rahmens 22, der unter dem Leadframe-Teil 202 angeordnet ist (zum Beispiel der Teil des Rahmen 22, der die Vertiefung 204 umfasst), kann dazu konfiguriert sein, den Leadframe-Teil 202 mechanisch abzustützen und/oder den Leadframe-Teil 202 fest in Position zu halten.
  • Die Vertiefung 204 kann im Rahmen 22 hergestellt werden, um zum Beispiel die Unterseiten 210A, 220A der ersten und der zweiten Klasse von Anschlüssen 210, 220 koplanar zu machen. Die Vertiefung 204 kann zum Beispiel durch Stanzen hergestellt werden. Die Vertiefung 204 kann vor dem Befestigen des Leadframe-Teils 202 am Rahmen 22 oder während des Befestigungsprozesses, oder nachdem der Leadframe-Teil 202 am Rahmen 22 befestigt worden ist, hergestellt werden.
  • Während der Herstellung eines elektronischen Bauelements können der Chipträger 21 und die Anschlüsse 210, 220 von dem Rahmen 22 getrennt werden, beispielsweise durch Schneiden der Verbindungsstege 24 und der Anschlüsse.
  • 3A zeigt einen Leadframe 30, der zum Beispiel mit dem Leadframe 20 identisch sein kann. Gemäß einem Beispiel kann die Leerstelle 23 jedoch im Leadframe 30 fehlen, da sie hier möglicherweise nicht benötigt wird. Der Leadframe 30 kann einen ersten Leadframe-Teil 31 und einen zweiten Leadframe-Teil 32 umfassen. Der erste und der zweite Leadframe-Teil 31, 32 können Anschlüsse, zum Beispiel die Anschlüsse 310 der ersten Klasse von Anschlüssen, umfassen. Gemäß einem Beispiel können die Anschlüsse des ersten und des zweiten Leadframe-Teils 31, 32 identisch sein. Gemäß einem anderen Beispiel können der erste und der zweite Leadframe-Teil 31, 32 verschieden sein und können zum Beispiel eine unterschiedliche Form aufweisen oder eine unterschiedliche Anzahl von Anschlüssen umfassen. Die Anschlüsse des ersten und des zweiten Leadframe-Teils 31, 32 können die Dicke t1, die Breite w1 und das Raster p1 aufweisen.
  • Der Leadframe 30 ist möglicherweise für bestimmte Anwendungen nicht geeignet, er kann zum Beispiel eine ungenügende Anzahl von Anschlüssen umfassen, oder er kann Anschlüsse mit einer zu großen Breite, zu großen Dicke oder einem zu großen Raster umfassen. Deshalb wird der Leadframe 30 möglicherweise zu einem Hybrid-Leadframe bearbeitet, indem die zweite Klasse von Anschlüssen (zum Beispiel mit t2, w2 und p2) aus dem ersten Leadframe-Teil 31 oder dem zweiten Leadframe-Teil 32 hergestellt wird (im Folgenden, ohne Einschränkung der Allgemeinheit, wird der zweite Leadframe-Teil 32 verwendet). Mit anderen Worten, statt des Befestigens eines getrennten Leadframe-Teils, der die zweite Klasse von Anschlüssen umfasst, am Rahmen 22, wie in 2B gezeigt, kann der Hybrid-Leadframe durch Bearbeiten (zum Beispiel Verdünnen) von Anschlüssen der ersten Klasse von Anschlüssen, die bereits am Rahmen befestigt sind, gebildet werden.
  • Die Herstellung der zweiten Klasse von Anschlüssen aus dem zweiten Leadframe-Teil 32 kann einen Vorgang des Verdünnens des zweiten Leadframe-Teils 32 umfassen. Der Vorgang des Verdünnens kann Hämmern und/oder Fräsen und/oder Schleifen und/oder Ätzen des zweiten Leadframe-Teils 32 umfassen. Hämmern kann zum Beispiel einen einzigen Schlag oder mehrere Schläge (zum Beispiel zwei Schläge oder drei Schläge) umfassen, um die zweite Klasse von Anschlüssen herzustellen.
  • Die Herstellung der zweiten Klasse von Anschlüssen aus dem zweiten Leadframe-Teil 32 kann einen Vorgang des Entfernens von überschüssigem Material von dem zweiten Leadframe-Teil 32 umfassen. Gemäß einem Beispiel kann die Handlung des Entfernens von überschüssigem Material nach der Handlung des Verdünnens durchgeführt werden, und gemäß einem anderen Beispiel kann sie gleichzeitig mit der Handlung des Verdünnens durchgeführt werden. Die Handlung des Entfernens von überschüssigem Material kann Schneiden und/oder Fräsen und/oder Schleifen und/oder Ätzen des zweiten Leadframe-Teils 32 umfassen.
  • Gemäß einem Beispiel umfasst die Herstellung der zweiten Klasse von Anschlüssen Hämmern des zweiten Leadframe-Teil 32 zum Reduzieren der Dicke von p1 zu p2 und dann Wegschneiden von überschüssigem Material zum Reduzieren der Breite von w1 zu w2, um das Raster von p1 zu p2 zu reduzieren und/oder die Anzahl von Anschlüssen zu erhöhen (zum Beispiel von zwei auf vier).
  • Gemäß einem Beispiel kann der zweite Leadframe-Teil 32 ein bearbeitbarer Teil sein, der so ausgeführt ist, dass aus ihm Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen hergestellt werden können. Der bearbeitbare Teil kann zum Beispiel eine bestimmte Form umfassen, die sich leicht hämmern, stanzen, fräsen, schleifen, ätzen, schneiden usw. lässt. Zum Beispiel kann das bearbeitbare Teil eine rechteckige Form aufweisen. Gemäß einem anderen Beispiel kann der zweite Leadframe-Teil 32 mit dem ersten Leadframe-Teil 31 identisch sein, wie zum Beispiel in 3A gezeigt.
  • 3B zeigt ein Beispiel für einen Hybrid-Leadframe 300, der aus dem Leadframe 30 erhalten werden kann, indem die Anschlüsse 320 der zweiten Klasse von Anschlüssen aus dem zweiten Leadframe-Teil 32 hergestellt werden. Der einzige Unterschied zwischen den Leadframes 200 und 300 kann darin bestehen, dass im Leadframe 300 sowohl die erste Klasse von Anschlüssen 310 als auch die zweite Klasse von Anschlüssen 320 integrale Teile des Rahmens 322 sind, während im Leadframe 200 nur die erste Klasse von Anschlüssen 210 ein integraler (einstückiger) Teil des Rahmens 22 ist.
  • 4 zeigt ein elektronisches Bauelement 400, das einen Hybrid-Leadframe 402 wie die Leadframes 100, 200 oder 300, und einen ersten Halbleiterbaustein 404, der zum Beispiel ein erster Halbleiterchip ist, umfasst. Der erste Halbleiterbaustein 404 kann auf einem Chipträger 406 (der zum Beispiel dem Träger 21 entspricht) des Leadframes 402 (der zum Beispiel dem Leadframe 200 oder 300 entspricht) angeordnet sein, und er kann durch ein oder mehrere erste Verbindungselemente 408 mit einer ersten Klasse von Anschlüssen 410 (die zum Beispiel mit den Anschlüssen 110, 210 oder 310 identisch sein können) des Leadframes 402 elektrisch verbunden sein. Die ersten Verbindungselemente 408 können zum Beispiel Bonddrähte oder Kontaktbügel umfassen. Die ersten Verbindungselemente 408 können eine erste Elektrode (nicht gezeigt), zum Beispiel eine erste Lastelektrode, wie zum Beispiel eine Drain-/Kollektor- oder Source-/Emitter-Elektrode des ersten Halbleiterbausteins 404, mit der ersten Klasse von Anschlüssen 410 elektrisch verbinden.
  • Ferner umfasst der Leadframe 402 eine zweite Klasse von Anschlüssen 420 (die mit den Anschlüssen 120, 220 oder 320 identisch sein können). Eine oder mehrere weitere Elektroden des ersten Halbleiterbausteins 404, zum Beispiel eine Gate-Elektrode oder eine Spannungserfassungselektrode, können durch zweite Verbindungselemente 422 elektrisch mit der zweiten Klasse von Anschlüssen 420 verbunden sein. Ferner können ein oder mehrere weitere Halbleiterbausteine (zum Beispiel weitere Halbleiterchips) des elektronischen Bauelements 400 durch die zweiten Verbindungselemente 422 mit der zweiten Klasse von Anschlüssen 420 elektrisch verbunden sein. Die zweiten Verbindungselemente 422 können zum Beispiel Bonddrähte oder andere geeignete elektrische Verbinder umfassen.
  • Gemäß einem Beispiel eines elektronischen Bauelements 400 umfasst das erste Halbleiterbauelement 404 einen Leistungshalbleiterchip, von dem eine Lastelektrode mit der ersten Klasse von Anschlüssen 410 verbunden ist, und ein weiterer Halbleiterbaustein umfasst eine Treiberschaltung zum Ansteuern des Leistungshalbleiterchips und/oder eines Temperatursensors, der/die mit der zweiten Klasse von Anschlüssen 420 gekoppelt ist/sind.
  • Ferner umfasst das elektronische Bauelement 400 einen Verkapselungskörper 430, der den (die) Halbleiterbaustein(e) verkapselt. Die erste Klasse von Anschlüssen 410 und die zweite Klasse von Anschlüssen 420 können äußere (externe) Anschlusskontakte des elektronischen Bauelements 400 bilden, die nicht von dem Verkapselungskörper 430 bedeckt werden.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zur Herstellung eines Leadframes, wie zum Beispiel des Leadframes 200. Bei 501 wird ein erster Leadframe, der eine erste Klasse von Anschlüssen umfasst, bereitgestellt, bei 502 wird ein Leadframe-Teil, der eine zweite Klasse von Anschlüssen umfasst, bereitgestellt, und bei 503 wird der Leadframe-Teil an dem ersten Leadframe befestigt. Der Leadframe-Teil kann an einem Rahmenteil des ersten Leadframes befestigt werden.
  • Gemäß einem Beispiel kann der erste Leadframe der Leadframe 20 sein, und der Leadframe-Teil kann der Leadframe-Teil 202 sein. Der Leadframe-Teil kann am ersten Leadframe angeordnet sein und am ersten Leadframe wie bezüglich 2B beschrieben befestigt sein.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zur Herstellung eines Leadframes, wie des Leadframes 300. Bei 601 wird ein Leadframe, der eine erste Klasse von Anschlüssen und ein bearbeitbares Teil umfasst, bereitgestellt. Bei 602 werden Anschlüsse einer zweiten Klasse von Anschlüssen aus dem bearbeitbaren Teil hergestellt. Die Herstellung der zweiten Klasse von Anschlüssen kann wie bezüglich 3A und 3B beschrieben erfolgen.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, wie des elektronische Bauelements 400. Bei 701 wird ein Halbleiterbaustein bereitgestellt, und bei 702 wird ein Leadframe bereitgestellt, der einen ersten Leadframe-Teil mit einer ersten Klasse von Anschlüssen und einen zweiten Leadframe-Teil mit einer zweiten Klasse von Anschlüssen umfasst. Bei 703 wird der Halbleiterbaustein mit der ersten Klasse von Anschlüssen und/oder der zweiten Klasse von Anschlüssen verbunden.
  • Das Bereitstellen des Halbleiterbausteins bei 701 kann ein Bereitstellen eines oder mehrerer Halbleiterchips umfassen. Das Bereitstellen des Leadframes bei 702 kann ein Herstellen des Leadframes gemäß beispielsweise dem Verfahren 500 oder 600 umfassen. Das Verbinden des Halbleiterbausteins bei 703 kann ein Verbinden eines ersten Halbleiterchips mit der ersten Klasse von Anschlüssen und ein Verbinden eines zweiten Halbleiterchips mit der zweiten Klasse von Anschlüssen umfassen. Das Verbinden des Halbleiterbausteins bei 703 kann ein Verbinden einer Lastelektrode des ersten Halbleiterchips mit der ersten Klasse von Anschlüssen und ein Verbinden einer weiteren Elektrode, wie zum Beispiel einer Gate-Elektrode oder einer Erfassungselektrode des ersten Halbleiterchips, mit der zweiten Klasse von Anschlüssen umfassen.
  • Ferner kann das Verfahren 700 ein Bilden eines Verkapselungskörpers umfassen, der den Halbleiterbaustein verkapselt. Die Anschlüsse der ersten und der zweiten Klasse von Anschlüssen können an einem Umfang des Verkapselungskörpers freiliegen und können äußere Anschlusskontakte des elektronischen Bauelements bilden.

Claims (18)

  1. Elektronisches Bauelement (400), umfassend: einen Halbleiterchip (404) und einen Leadframe (402) mit einer ersten Klasse von Anschlüssen (410) und einer zweiten Klasse von Anschlüssen (420), wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) dünner, gemessen senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene der ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen, als die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (410) sind und wobei die Anschlüsse der ersten (410) und der zweiten (420) Klasse von Anschlüssen koplanar angeordnet sind, und wobei der Leadframe (402) einen einzelnen Chipträger (406) aufweist.
  2. Elektronisches Bauelement (400) nach Anspruch 1, wobei ein Zwischenabstand der Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) kleiner als ein Zwischenabstand der Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (410) ist.
  3. Elektronisches Bauelement (400) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) gleich oder mehr als 10% oder 20% oder 30% oder 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% dünner als die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (410) sind.
  4. Elektronisches Bauelement (400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) eine Dicke, gemessen senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene der ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen, aufweisen, die gleich oder kleiner als 0,1 mm oder 0,2 mm oder 0,25 mm oder 0,3 mm oder 0,4 mm oder 0,5 mm oder 0,6 mm oder 0,7 mm ist.
  5. Elektronisches Bauelement (400) nach Anspruch 2, wobei ein Zwischenabstand der Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) gleich oder kleiner als 70% oder 80% oder 90% oder 100% der Dicke der Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (410) ist.
  6. Elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Klasse von Anschlüssen (420) einen I/O-Anschlusskontakt und/oder einen Gate-Anschlusskontakt und/oder einen Spannungserfassungsanschlusskontakt und/oder einen Temperaturerfassungsanschlusskontakt des elektronischen Bauelements (400) umfasst.
  7. Leadframe (200) für ein elektronisches Bauelement, umfassend: einen ersten Leadframe-Teil, der eine erste Klasse von Anschlüssen (210) umfasst, und einen zweiten Leadframe-Teil (202), der eine zweite Klasse von Anschlüssen (220) umfasst, wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (220) dünner, gemessen senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene der ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen, als die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (210) sind, wobei der Leadframe (200) einen einzelnen Chipträger (21) aufweist, und wobei die Anschlüsse der ersten (210) und der zweiten (220) Klasse von Anschlüssen koplanar angeordnet sind.
  8. Leadframe (200) nach Anspruch 7, wobei der erste und der zweite (202) Leadframe-Teil unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen.
  9. Leadframe (200) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei der Leadframe ferner einen Rahmen (22) umfasst, und wobei der zweite Leadframe-Teil (202) an dem Rahmen (22) fixiert ist.
  10. Leadframe (200) nach Anspruch 9, wobei der zweite Leadframe-Teil (202) mit dem Rahmen (22) verschweißt ist.
  11. Verfahren (700) zur Herstellung eines elektronischen Bauelements (400), wobei das Verfahren (700) umfasst: Bereitstellen eines Halbleiterbausteins (404); Bereitstellen eines Leadframes (402), der einen ersten Leadframe-Teil, der eine erste Klasse von Anschlüssen (410) umfasst, und einen zweiten Leadframe-Teil, der eine zweite Klasse von Anschlüssen (420) umfasst, umfasst; Verbinden des Halbleiterbausteins (404) mit der ersten Klasse von Anschlüssen (410) und der zweiten Klasse von Anschlüssen (420); wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (420) dünner, gemessen senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene der ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen, als die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (410) sind und wobei die Anschlüsse der ersten (410) und der zweiten (420) Klasse von Anschlüssen koplanar angeordnet sind, und wobei der Leadframe (402) einen einzelnen Chipträger (406) aufweist.
  12. Verfahren (700) nach Anspruch 11, ferner umfassend: Fixieren des zweiten Leadframe-Teils an den ersten Leadframe-Teil.
  13. Verfahren (700) nach Anspruch 12, wobei das Fixieren Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, umfasst.
  14. Verfahren (700) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend: Verdünnen des zweiten Leadframe-Teils.
  15. Verfahren (700) nach Anspruch 14, wobei das Verdünnen Hämmern und/oder Entfernen von überschüssigem Material umfasst.
  16. Verfahren (700) nach Anspruch 15, wobei das Entfernen von überschüssigem Material Stanzen, Fräsen, Schleifen oder Ätzen des zweiten Leadframe-Teils umfasst.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Leadframes für ein elektronisches Bauelement, wobei das Verfahren umfasst: Bilden eines Leadframes (20, 30), der einen Rahmen (22) und einen ersten Leadframe-Teil umfasst, der eine erste Klasse von Anschlüssen (210, 310) umfasst, wobei die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (210, 310) integral mit dem Rahmen (22) sind; Bilden eines zweiten Leadframe-Teils (202, 32), der eine zweite Klasse von Anschlüssen (220) umfasst, wobei die Anschlüsse der zweiten Klasse von Anschlüssen (220) dünner, gemessen senkrecht zu einer gemeinsamen Ebene der ersten und zweiten Klasse von Anschlüssen, als die Anschlüsse der ersten Klasse von Anschlüssen (210) sind und wobei die Anschlüsse der ersten (210) und der zweiten (220) Klasse von Anschlüssen koplanar angeordnet sind, wobei der Leadframe (20, 30) einen einzelnen Chipträger (21) aufweist, und wobei das Bilden des zweiten Leadframe-Teils (202, 32) umfasst: Reduzieren der Dicke eines integralen Teils des Leadframes (20, 30) zum Bilden des zweiten Leadframe-Teils (202, 32) oder getrenntes Bilden des zweiten Leadframe-Teils (202, 32) und Fixieren des zweiten Leadframe-Teils (202, 32) an den Rahmen (22).
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Fixieren Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, umfasst.
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