DE102018201013A1 - Halbleiter-package mit kühlkörper und nietfreiem die-befestigungsbereich - Google Patents

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Edmund Sales Cabatbat
Gaylord Evangelista Cruz
Amirul Afiq HUD
Teck Sim Lee
Norbert Joson Santos
Chiew Li Tai
Chin Wei Yang
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Abstract

Ein Verfahren zum Formen eines Halbleiterbauelement-Package umfasst das Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer peripheren Struktur und einem Wärmekörper mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, wobei der Wärmekörper an der peripheren Struktur angebracht ist. Ein Halbleiter-Die ist an dem Wärmekörper angebracht. Der Halbleiter-Die ist mit einer Formmasse eingekapselt, während der Wärmekörper an der peripheren Struktur angebracht ist. Der Wärmekörper ist vollständig frei von Verbindern vor dem Einkapseln.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf Halbleiter-Packaging und genauer auf Verfahren zum Formen eines Halbleiter-Package mit einem thermisch leitfähigen Wärmekörper und einem entsprechenden Package-Aufbau.
  • HINTERGRUND
  • Halbleiter-Packages oder Halbleitergehäuse werden im Allgemeinen verwendet um integrierte Schaltkreise, wie Verstärker, Controller, ASIC-Bauelemente, Sensoren, etc., einzuhausen und zu schützen. In einem Halbleiter-Package ist ein integrierter Schaltkreis (oder Schaltkreise) an einem Substrat montiert. Das Halbleiter-Package enthält typischerweise ein elektrisch isolierendes Einkapselungsmaterial, wie einen Kunststoff oder eine Keramik, welches die integrierten Schaltkreise vor Feuchtigkeit und Staubpartikeln abdichtet und schützt. Elektrisch leitfähige Leiter, die mit den verschiedenen Anschlüssen der integrierten Schaltkreise verbunden sind, sind außerhalb des Halbleiter-Package zugänglich.
  • In einigen Package-Designs ist das Package-Substrat als ein sogenannter „Wärmekörper“ oder „Wärmesenke“ konfiguriert. Ein Wärmekörper auf Package-Niveau ist ausgestaltet um Wärme von dem integrierten Schaltkreis abzuführen. Typischerweise ist der Wärmekörper aus einem thermisch leitfähigen Material (z.B. Metall) geformt. In einigen Package-Konfigurationen dient der Wärmekörper als ein elektrischer Anschluß, der den darauf montierten Dies ein Referenzpotential (z.B. Masse) bereitstellt.
  • Designer streben ständig danach, Packaging-Designs zu verbessern. Ein beachtenswerter Design-Gesichtspunkt, der bedeutende Aufmerksamkeit erhält, ist die Gesamtfläche des Package. Mit fortschreitender Technologie gibt es eine starke Anforderung die Größe und/oder die Kosten der meisten elektronischen Komponenten zu reduzieren. Ein anderer beachtenswerter Design-Gesichtspunkt ist die Wärmeabfuhr. Der Wärmeverbrauch pro Fläche von modernen integrierten Schaltungsbauelementen steigt weiter an so wie die Bauelemente schneller und leistungsstärker werden, während sie gleichzeitig kleiner werden. Als ein Ergebnis gibt es einen viel größeren Schwerpunkt auf Kühlungslösungen, um moderne integrierte Schaltungen vor einem Ausfall oder einer verminderten Leistungsfähigkeit aufgrund von Überhitzung zu bewahren. Das Bestreben, die Gesamtfläche des Package zu reduzieren, steht oftmals im Widerspruch zu dem Bestreben, die Wärmeabfuhr der Halbleiter-Packages zu optimieren, so dass größere Wärmesenken typischerweise verwendet werden, um mehr Kühlung bereitzustellen.
  • RF-Anwendungen stellen einzigartige Herausforderungen in Bezug auf das Package-Design bereit. Viele eingekapselte RF-Bauelemente enthalten zwei oder mehr integrierte Schaltkreise und entsprechende Bonddrähte, die die integrierten Schaltkreise mit den Package-Zuführungen verbinden. Da diese integrierten Schaltkreise typischerweise mit hoher Frequenz betrieben werden, gibt es eine substantielle Wahrscheinlichkeit der induktiven Kopplung zwischen den Bonddrähten. Diese induktive Kopplung kann Interferenz verursachen, die die Signalintegrität herabsetzen kann und sogar einen vollständigen Ausfall verursachen kann. So wie Package-Größen weiter abnehmen, stellt dieses Problem eine größere Herausforderung bereit, da die elektrische Isolation zwischen den verschiedenen integrierten Schaltkreisen schwieriger zu erreichen ist. Gängige Isolationstechniken umfassen das Bereitstellen von Abschirmstrukturen zwischen den verschiedenen integrierten Schaltkreisen des Package. Diese Abschirmstrukturen verbrauchen jedoch wertvollen Package-Raum.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Verfahren zum Formen eines Halbleiterbauelement-Package wird offenbart. Entsprechend einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer peripheren Struktur und eines Wärmekörpers mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, wobei der Wärmekörper an der peripheren Struktur angebracht ist. Ein Halbleiter-Die wird an dem Wärmekörper angebracht. Der Halbleiter-Die wird mit einer Formmasse eingekapselt, während der Wärmekörper an die periphere Struktur angebracht wird. Der Wärmekörper ist vollständig frei von Verbindern vor der Einkapselung.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines Leiterrahmens mit einer peripheren Struktur und eines Wärmekörpers mit einer oberen und einer unteren Oberfläche, wobei der Wärmekörper an die periphere Struktur angebracht ist. Ein Halbleiter-Die wird an dem Wärmekörper angebracht. Der Halbleiter-Die wird mit einer Formmasse eingekapselt, während der Wärmekörper an die periphere Struktur angebracht ist. Entweder: (1) das Einkapseln des Halbleiter-Dies umfasst das Bedecken der vollständigen Die-Befestigungsfläche mit der Formmasse, während die vollständige rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers von der Formmasse freigelegt wird, oder (2) der Wärmekörper wird an die periphere Struktur an einer ersten Position angebracht, die außerhalb der oberen Oberfläche des Wärmekörpers liegt, oder (3) der Leiterrahmen umfasst eine erste Zuführung, die mit einem ersten Abschnitt gebogen wird, der im Wesentlichen senkrecht zu einem zweiten Abschnitt ist, und die erste Zuführung wird mit dem Wärmekörper derart ausgerichtet, dass nach der Einkapselung der erste Abschnitt sich weg von dem Wärmekörper und in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des Wärmekörpers ist, und der zweite Abschnitt sich in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu Seitenwänden des Wärmekörpers ist, wobei die Seitenwände sich zwischen den oberen und unteren Oberflächen des Wärmekörpers erstrecken. Ein verpacktes Halbleiterbauelement ist offenbart, wobei gemäß einer Ausführungsform das verpackte Halbleiterbauelement einen Wärmekörper enthaltend eine obere Oberfläche und eine rückseitige Oberfläche gegenüber der oberen Oberfläche enthält. Ein Halbleiter-Die ist an dem Wärmekörper angebracht. Eine erste Zuführung ist elektrisch mit dem Halbleiter-Die verbunden. Ein Formkörper kapselt den Halbleiter-Die ein. Die erste Zuführung ragt aus dem Formkörper heraus. Die obere Oberfläche des Wärmekörpers ist frei von Verbindern.
  • Figurenliste
  • Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu relativ zueinander. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen entsprechende ähnliche Teile. Die Merkmale der verschiedenen dargestellten Ausführungsformen können kombiniert werden, es sei denn, sie schließen einander aus. Die Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nun folgenden Beschreibung ausführlich beschrieben.
    • 1 zeigt die interne Konfiguration eines verpackten Doherty-Verstärkers aus einer Draufsichtperspektive gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 zeigt das Äußere eines verpackten Doherty-Verstärkers aus einer isometrischen Sichtperspektive gemäß einer Ausführungsform.
    • 3 zeigt eine untere Seite eines verpackten Doherty-Verstärkers gemäß einer Ausführungsform.
    • 4, welche 4A und 4B enthält, zeigt einen verpackten Doherty-Verstärker, in welchem die untere Seite des Package vollständig deckungsgleich mit der rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers ist, gemäß einer Ausführungsform. 4A zeigt eine untere Seite des Package und 4B zeigt eine Querschnittsansicht des Package.
    • 5, welche 5A, 5B, 5C und 5D enthält, zeigt eine nietlose Technik zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers, gemäß einer Ausführungsform. 5A zeigt eine Draufsichtperspektive des Leiterrahmens und des Wärmekörpers vor der Die-Anbringung und Verkapselung. 5B zeigt eine Seitenansichtsperspektive des Leiterrahmens und des Wärmekörpers vor der Die-Anbringung und Verkapselung. 5C zeigt eine Draufsichtperspektive des Bauelements nach der Verkapselung und nach dem Zerschneiden der Zuführungen.
    • 6, welche die 6A, 6B, 6C und 6D enthält, zeigt eine Technik zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers, in welchem die Nieten auf einem Vorsprung des Wärmekörpers bereitgestellt werden, der sich außerhalb des Die-Befestigungsgebiets befindet, gemäß einer Ausführungsform. 6A zeigt eine Draufsichtperspektive des Leiterrahmens und des Wärmekörpers vor der Die-Befestigung und Verkapselung. 6B zeigt eine Seitenansichtsperspektive des Leiterrahmens und des Wärmekörpers vor der Die-Befestigung und der Verkapselung. 6C zeigt eine Draufsichtperspektive des Bauelements nach der Verkapselung und vor der Zerschneidung der Zuleitungen. 6D zeigt eine Draufsichtperspektive des Bauelements nach der Verkapselung und nach der Zerschneidung der Zuleitungen.
    • 7, welche die 7A, 7B, 7C und 7D enthält, zeigt eine Technik zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers, in welchem die Nieten auf einem Vorsprung des Wärmekörpers bereitgestellt werden, der sich außerhalb des Die-Befestigungsgebiets befindet, gemäß einer Ausführungsform. 7A zeigt eine Draufsichtperspektive des Leiterrahmens und des Wärmekörpers vor der Die-Befestigung und der Verkapselung. 7B zeigt eine Seitenansichtsperspektive des Leiterrahmens und des Wärmekörpers vor der Die-Befestigung und der Verkapselung. 7C zeigt eine Draufsichtperspektive des Bauelements nach der Verkapselung und vor der Zerschneidung der Zuleitungen. 7D zeigt eine Draufsichtperspektive des Bauelements nach der Verkapselung und nach der Zerschneidung der Zuleitungen.
    • 8, welche die 8A und 8B enthält, zeigt einen Wärmekörper mit einem rechteckigen Körperabschnitt zweifacher Dicke, in welchem eine Nietposition auf der Bodenseite des rechteckigen Körperabschnitts angeordnet ist, entsprechend einer Ausführungsform. 8A zeigt eine rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers. 8B zeigt eine obere Oberfläche 118 des Wärmekörpers.
    • 9, welche die 9A, 9B und 9C enthält, zeigt eine Technik zum Formen eines verpackten Halbleiterbauelements unter Verwendung des Wärmekörpers der 8, entsprechend einer Ausführungsform. 9A zeigt eine Draufsicht des Wärmekörpers, 9B zeigt eine Draufsicht des Leiterrahmens. 9C zeigt einen an den Leiterrahmen angebrachten Wärmekörper.
    • 10, welche die 10A, 10B, 10C, 10D und 10E enthält, zeigt eine Technik zum Formen eines verpackten Halbleiterbauelements unter Verwendung des Wärmekörpers der 8, entsprechend einer Ausführungsform. 10A zeigt eine Draufsicht des Wärmekörpers. 10B zeigt eine Draufsicht des Leiterrahmens. 10C zeigt einen an den Leiterrahmen angebrachten Wärmekörper. 10D zeigt eine Draufsicht der Eingangszuführungen vor der Anbringung. 10E zeigt die an den Leiterrahmen angebrachten Eingangszuführungen.
    • 11, welche die 11A, 11B und 11C enthält, zeigt eine Technik zum Formen eines verpackten Halbleiterbauelements mit Eingangs- und Ausgangszuführungen, die nach unten gebogen sind. 11A zeigt eine Seitenansicht des Wärmekörpers und der Zuführungen vor der Die-Anbringung und dem Drahtbonden. 11B zeigt eine isometrische Ansicht des Wärmekörpers und der Zuführungen vor der Die-Anbringung und dem Drahtbonden. 11C zeigt eine Seitenansicht des Wärmekörpers und der Zuführungen nach der Die-Anbringung und dem Drahtbonden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bezugnehmend auf 1 wird die interne Konfiguration eines Halbleiter-Package eines Doherty-Verstärkers 100 dargestellt, gemäß einer Ausführungsform. Diese Figur illustriert ein beispielhaftes Layout der integrierten Schaltkreise, des Leiterrahmens und der elektrischen Verbindungen für den Doherty-Verstärker 100. Die integrierten Schaltkreise enthalten einen Hauptverstärker 102 und einen Spitzenverstärker 104, welche beide als Transistor-Dies, z.B. MOSFETs-(Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), LDMOS-(lateraldiffundierte Metalloxid-Halbleiter) Bauelemente, oder HEMT-(Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit) Bauelemente, etc. implementiert werden können. Diese Transistor-Dies werden als vertikale Bauelemente konfiguriert, mit einem Referenzanschluss (z.B. einem Source-Anschluss), der dem Package-Substrat direkt gegenübersteht und einen direkten elektrischen Kontakt mit dem Substrat 106 herstellt. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (z.B. Gate- und Drain-Anschlüsse) der Transistor-Dies sind auf einer oberen Seite der Transistor-Dies angeordnet. Zusätzlich können die integrierten Schaltkreise Chipkondensatoren 108 enthalten, die montiert auf und elektrisch mit dem Substrat 106 verbunden sind. Diese Chipkondensatoren 108 werden verwendet um einen Teil von Eingangs- und Ausgangsimpedanz-Anpassungsnetzwerken zu bilden, die in dem verpackten Doherty-Verstärker 100 eingearbeitet sind.
  • Das Substrat 106 ist aus einem elektrisch und thermisch leitfähigen Material wie Kupfer, Aluminium und Legierungen daraus gebildet. Das Substrat 106 stellt den Referenzpotentialanschluss für den verpackten Doherty-Verstärker 100 bereit. Zusätzlich wirkt das Substrat 106 als ein Wärmekörper, der konfiguriert ist Wärme von den Transistor-Dies abzuführen.
  • Das Package enthält elektrisch leitfähige Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112, die die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse für sowohl den Hauptverstärker 102 als auch den Spitzenverstärker 104 bereitstellen. Elektrische Verbindungen zwischen dem Hauptverstärker 102, dem Spitzenverstärker 104, den Chipkondensatoren 108 und den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 werden durch eine Anzahl von elektrisch leitfähigen Bonddrähten 114 bereitgestellt. Irgendeine der Vielzahl von gemeinhin bekannten elektrischen Verbindungstechniken, wie Bänder, kann ebenso angewandt werden, um diese elektrischen Verbindungen zu ermöglichen.
  • Das Package kann ebenso eine zusätzliche Zuführung 115 enthalten, die einen diskreten elektrischen Anschluss für den verpackten Doherty-Verstärker 100 bereitstellt. In der gezeigten Ausführungsform ist die zusätzliche Zuführung 115 als eine DC-Vorspannungszuführung konfiguriert, die mit dem Ausgangsanpassungsnetzwerk durch zusätzliche Bonddrähte 114 verbunden ist.
  • In dem in der 1 gezeigten Package-Aufbau sind Nieten 116 (z.B. metallische Verbinder) auf der oberen Oberfläche 118 des Substrats 106 angeordnet. Diese Nieten 116 werden verwendet, um das Substrat 106 während dem Package-Zusammensetzungsprozess an dem Leiterrahmen physisch zu befestigen. Wie gesehen werden kann, vermindern die Nieten 116 den verfügbaren Die-Befestigungsbereich auf der oberen Oberfläche 118 des Substrats 106 substantiell. Somit nimmt der verfügbare Die-Befestigungsbereich auf der oberen Oberfläche 118 des Substrats 106 aufgrund des Vorhandenseins der Nieten 116 für ein gegebenes Substrat 106 ab.
  • Bezugnehmend auf die 2 und 3, ist ein Äußeres des verpackten Doherty-Verstärkers 100 dargestellt, gemäß einer Ausführungsform. Der verpackte Doherty-Verstärker 100 enthält eine elektrisch isolierende Formmasse 120, wie einen wärmehärtenden Kunststoff, der die in 1 gezeigten integrierten Schaltkreise und elektrischen Verbindungen umschließt und schützt. Die Formmasse 120 kann entsprechend einem einer Vielzahl von konventionell bekannten Mold-Techniken geformt werden, wie eine Umspritzungstechnik. Die Formmasse 120 bedeckt die Package-Zuführungen teilweise, so dass die Zuführungen aus der Formmasse 120 herausragen, während sie die integrierten Schaltkreise und Bonddrähte 114 vollständig umschließen.
  • Der verpackte Doherty-Verstärker 100 ist ausgestaltet um sich mit einer globalen Schaltung, wie einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB), zu verbinden. Zum Beispiel kann der verpackte Doherty-Verstärker 100 in dem Anschlusssockel einer gedruckten Schaltungsplatine derart platziert werden, dass die leitfähigen Leitungen der Schaltungsplatine mit den verschiedenen Zuführungen des Package direkt kontaktiert und elektrisch verbunden werden.
  • Wie gezeigt in 3 wird eine untere Seite 122 des verpackten Doherty-Halbleiter-Verstärkers 100 dargestellt. Wie gesehen werden kann, enthält ein Abschnitt der unteren Seite 122 einen freigelegten Leiter. Dieser freigelegte Leiter entspricht der rückseitigen Oberfläche 124 des Substrats 106, auf welchem die integrierten Schaltkreise montiert sind. Dieser Aufbau ermöglicht dem verpackten Doherty-Verstärker 100 mit der externen Wärmesenke in Verbindung zu treten, welche in dem Anschlusssockel einer gedruckten Schaltungsplatine bereitgestellt werden kann. Die Formmasse 120 wird um das Substrat 106 derart umspritzt, dass die Formmasse 120 um den Umfang an der unteren Seite 122 des verpackten Doherty-Verstärkers 100 vorhanden ist.
  • Entsprechend der hierin beschriebenen Ausführungsformen wird der verpackte Doherty-Verstärker 100 in verschiedenen Aspekten modifiziert, um die Leistungsfähigkeit/Kosten zu verbessern. Eine erste Modifikation bezieht sich auf den Aufbau des Substrats 106, d.h. dem Wärmekörper 106. Gemäß den Ausführungsformen, die weiter unten beschrieben werden, wird der Wärmekörper 106 vergrößert. Entsprechend einer Ausführungsform belegt der Wärmekörper 106 die vollständige untere Seite 122 des verpackten Doherty-Verstärkers 100. Diese Konfiguration ermöglicht bessere Wärmetransfereffizienz durch Vergrößern der thermisch leitfähigen Struktur, die Wärme von den integrierten Schaltkreisen wegführt. Zusätzlich wird in dem Fall, dass der verpackte Doherty-Verstärker 100 mit einer externen Wärmesenke verbunden ist, der Kontaktoberflächenbereich zwischen dem Wärmekörper 106 und der externen Wärmesenke maximiert. Darüber hinaus ermöglicht diese Konfiguration einen größeren lateralen Überlapp zwischen den Package-Zuführungen (d.h. den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112) und dem Wärmekörper 106. Dieser Überlapp bringt mehr Kapazität zwischen den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 und dem Wärmekörper 106 (welcher an ein Referenzpotential gebunden ist) ein. Diese Kapazität kann vorteilhaft ausgenutzt werden, um Eingangs- und Ausgangsimpedanz-Anpassung für den verpackten Doherty-Verstärker 100 bereitzustellen. Entsprechend verschiedener Simulationen haben die Erfinder entdeckt, dass diese Zuführung-zu-Substrat-Kapazität um 200% - 300% im Vergleich mit dem Aufbau beschrieben mit Bezug auf 1 - 3 gesteigert werden kann.
  • Eine zweite Modifikation des verpackten Doherty-Verstärkers 100 bezieht sich auf die Nieten 116. Entsprechend den hierin beschriebenen Ausführungsformen ist der Die-Anbringungsbereich, d.h. die obere Oberfläche 118 des Wärmekörpers vollständig frei von Nieten 116. Einige verschiedene Package-Zusammenbautechniken werden vorgeschlagen, um diesen Aufbau zu ermöglichen. In jedem Fall erhöht das Entfernen der Nieten 116 von dem Die-Befestigungsbereich des Wärmekörpers 106 vorteilhaft die Größe des Die-Befestigungsbereichs. In einigen Aufbauten erhöht das Entfernen der Nieten 116 den verfügbaren lateralen Raum auf der x-Achse (von der Perspektive der 1) um etwa 3,1 mm, und erhöht den Gesamtraum des Die-Befestigungsbereichs (d.h. den verfügbaren Raum auf der oberen Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 für das Montieren der Dies darauf) um etwa 27%. Diese Modifikation kann eine größere Beabstandung zwischen den Haupt- und Spitzenverstärkern 102, 104 ermöglichen, welches eine bessere elektrische Isolation und verringerte Möglichkeit der Kopplung zwischen den Bonddrähten 114 bereitstellt. Diese Modifikation kann eine vorteilhafte Erhöhung der Zuleitungsabstände (d.h. Entfernung zwischen den Mittelpunkten von benachbarten Package-Zuleitungen) in einigen Ausführungsformen und/oder eine vorteilhafte Erhöhung in der Zuleitungsbeabstandung (d.h. Entfernung zwischen den Kanten von benachbarten Zuleitungen) ermöglichen. Dies führt, wie erwähnt, zu besserer elektrischer Isolation. Alternativ kann diese Modifikation verwendet werden, um die Größe des verpackten Doherty-Verstärkers 100 zu reduzieren, während die gleiche Beabstandung zwischen den Dies und Zuführungen aufrechterhalten wird.
  • Eine dritte Modifikation des verpackten Doherty-Verstärkers 100 bezieht sich auf die Konfiguration der Zuführungen. Entsprechend dieser Ausführungsform werden die inneren Abschnitte der Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112, die sich an den Wärmekörper 106 annähern, nach unten gebogen, um so den Seitenwänden des Wärmekörpers 106 gegenüberzuliegen. Diese Modifikation eliminiert den Überlapp zwischen den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 und dem Wärmekörper 106. In einigen Aufbauten erhöht dieses Eliminieren den lateralen Raum auf der x-Achse um etwa 4,37 mm und erhöht den Gesamtraum des Die-Pads (d.h. den verfügbaren Raum auf der oberen Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 für das Montieren der Dies darauf) um etwa 22%. Wenn dies mit der Entfernung der Nieten 116, wie oben beschrieben, in diesem Package-Aufbau kombiniert wird, kann eine Erhöhung des Gesamtraums des Die-Pads um etwa 52% erreicht werden. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Modifikation liegt in einer erhöhten Kapazität zwischen den Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 und dem Wärmekörper 106 aufgrund des Überlapps der gebogenen Abschnitte der Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 und der Seitenwände des Wärmekörpers 106.
  • Bezugnehmend auf 4 wird ein verpackter Doherty-Verstärker 100 mit einem vergrößertem Wärmekörper 106 dargestellt, entsprechend einer Ausführungsform. Im Vergleich mit der in 3 gezeigten Ausführungsform wird die Umspritzung eliminiert. Entsprechend den Ausführungsformen ist die untere Seite 122 des Package im Wesentlichen metallisch, d.h. mindestens 95% metallisch, und kann in einigen Ausführungsformen vollständig metallisch sein. Das bedeutet, dass die untere Seite 122 des Package im Wesentlichen frei oder vollständig frei von jeder Formmasse ist. Entsprechend einer Ausführungsform ist die untere Seite 122 des Halbleiterbauelement-Package vollständig deckungsgleich mit der rückseitigen Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106. Das bedeutet, dass der Wärmekörper 106 bis zu einem maximalen möglichen Ausmaß vergrößert wurde, so dass die gesamte untere Seite 122 des Package durch den Wärmekörper 106 bereitgestellt wird. Derweil kann die obere Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 vollständig mit der Formmasse 120 bedeckt werden, um so die Halbleiter-Dies und die Bonddrähte 114 einzukapseln. Der Mold-Prozess wird derart durchgeführt, dass die vollständige rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 von der Formmasse 120 freigelegt wird.
  • Entsprechend einer Ausführungsform beträgt ein Verhältnis zwischen der freigelegten rückseitigen Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 und einem Querschnittsbereich der Formmasse 120 1:1. Der Querschnittsbereich der Formmasse 120 ist entlang einer Ebene parallel zu der oberen Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106. Somit, im Gegensatz zu der in der 3 dargestellten Ausführungsform, in welcher der Formkörper größer als die freigelegte rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörper 106 ist, haben der Wärmekörper 106 und der Formkörper die gleiche laterale Grundfläche.
  • Bezugnehmend auf 5 wird ein Verfahren zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers 100 beschrieben, so dass der Die-Befestigungsbereich vollständig frei von Nieten ist, entsprechend einer Ausführungsform. Diese Technik der 5 verwendet keinerlei Niet um den Wärmekörper 106 an einen Leiterrahmen 126 zu befestigen. Entsprechend dieser Technik wird der Wärmekörper 106 integral als ein Teil des Leiterrahmens 126 geformt. Entsprechend einer Ausführungsform ist der Leiterrahmen 126 ein Leiterrahmen 126 zweifacher Dicke. In einer Ausführungsform haben eine periphere Struktur 128, die Eingangszuführungen 110 und die Ausgangszuführungen 112 eine erste Dicke und der Wärmekörper 106 hat eine zweite Dicke, die größer ist als die erste Dicke. Auf diese Weise kann eine notwendige Dicke für den Wärmekörper 106 erreicht werden.
  • Wie gezeigt in den 5A und 5B, wird der Wärmekörper 106 physikalisch verbunden mit und unterstützt durch Stützpfeiler 130, die mit einer peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 verbunden sind. In der dargestellten Ausführungsform weist die periphere Struktur 128 die Form eines geschlossenen Rings auf. Es sind jedoch auch andere Formen möglich. Die Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 sind ebenso mit der peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 verbunden. Wie in 5B gesehen werden kann, sind die Stützpfeiler 130 von der peripheren Struktur 128 nach unten zu der rückseitigen Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 gebogen. Somit weist der Leiterrahmen eine sogenannte „nach unten“-Konfiguration auf, in welcher der Wärmekörper 106 vertikal versetzt (nach unten) zu den anderen Bestandteilen des Leiterrahmens 126 ist.
  • Sobald der in den 5A und 5B dargestellte Leiterrahmen 126 bereitgestellt ist, können Halbleiter-Dies an der oberen Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 angebracht werden und Bonddrähte 114, die die Halbleiter-Dies mit den Zuführungen verbinden, können geformt werden, z.B. auf die zuvor beschriebene Weise. Nachfolgend kann eine elektrisch isolierende Formmasse 120 über dem Wärmekörper 106, wie gezeigt in 5C, geformt werden. Nachfolgend werden, wie gezeigt in 5D, ein Prozess des Zerschneidens der Zuführungen und des Formens des Package durchgeführt, wobei die Package-Zuführungen und die Stützpfeiler 130 von der peripheren Struktur 128 getrennt und zerschnitten werden.
  • Bezugnehmend auf 6, ist ein Verfahren zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers 100 dargestellt, so dass der Die-Befestigungsbereich vollständig frei von Nieten 116 ist, entsprechend einer anderen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform enthält der Wärmekörper 106 einen Körperabschnitt 132. Eine untere Seite 134 des rechteckigen Körperabschnitts 132 stellt eine untere Seite 122 des Package bereit, z.B. wie dargestellt in den 4. Eine obere Seite des rechteckigen Körperabschnitts 132 stellt den Die-Befestigungsbereich für den Wärmekörper 106 bereit. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 1 wurde jedoch der Niet aus dem Die-Befestigungsbereich hinausbefördert. Als ein Ergebnis ist die gesamte obere Oberfläche 118 des Körperabschnitts 132 als ein Die-Befestigungsbereich verwendbar. Somit können Dies überall auf dem Körperabschnitt 132 bis zu den Randseiten des Körperabschnitts 132 platziert werden.
  • Der Wärmekörper 106 in der Ausführungsform der 6 enthält Vorsprünge 136, die sich von einer ersten langgestreckten Seite 138 des Hauptkörperabschnitts 132 weg erstrecken. Der Leiterrahmen 126 ist mit dem Wärmekörper 106 derart ausgerichtet, dass die Eingangszuführungen 110 sich ebenso von der ersten langgestreckten Seite 138 weg in eine Richtung erstrecken, die parallel zu dem Vorsprung 136 ist. Das bedeutet, dass der Leiterrahmen 126 mit dem Wärmekörper 106 derart ausgerichtet ist, dass die Eingangszuführungen 110 parallel zu dem und beabstandet von dem Vorsprung 136 sind. Zusätzlich enthält der Wärmekörper 106 Vorsprünge 136, die sich von einer dritten langgestreckten Seite 140 des Hauptkörperabschnitts 132, der der ersten Seite 138 gegenüberliegt, weg erstrecken. Der Leiterrahmen 126 ist derart ausgerichtet, dass die Vorsprünge 136, die sich von der dritten langgestreckten Seite 140 weg erstrecken, beabstandet von und parallel zu den Ausgangszuführungen 112 sind. Obwohl vier Vorsprünge 136 als ein Beispiel dargestellt sind, können einige dieser Vorsprünge 136 weggelassen werden, und eine Vielzahl von verschiedenen Konfigurationen ist möglich. Zum Beispiel kann der Wärmekörper 106 mit zwei der Vorsprünge 136 auf gegenüberliegenden Seiten oder der gleichen Seite des Wärmekörpers 106 konfiguriert werden.
  • In der dargestellten Ausführungsform hat der Vorsprung 136 eine rechteckige Form. Dies ist jedoch nur ein Beispiel und eine Vielzahl von verschiedenen Formen ist möglich für den Vorsprung 136. Entsprechend einer Ausführungsform ist der Wärmekörper 106 ein sogenannter Doppelelement-Wärmekörper 106. Ein Beispiel dieser Konfiguration ist in 5B gezeigt. In dieser Ausführungsform ist der Wärmekörper 106 mit zwei Regionen verschiedener Dicke konfiguriert. Die dickere Region des Wärmekörpers 106 entspricht dem Hauptkörperabschnitt 132 und die dünnere Region des Wärmekörpers 106 entspricht dem Vorsprung 136.
  • Bezugnehmend auf 6A, wird der Wärmekörper 106 an den Leiterrahmen 126 unter Verwendung der Nieten 116 befestigt, die an einem ersten Ort auf dem Vorsprung 136 bereitgestellt sind. Der Niet 116 befestigt den Vorsprung 136 an eine Stützstruktur 142, welche mit der peripheren Struktur 128 durch Verbindungsstreben verbunden ist. Als ein Resultat ist der Wärmekörper 106 physikalisch befestigt an und aufgehängt durch die periphere Struktur 128 des Leiterrahmens 126. Sobald befestigt, können Halbleiter-Dies an den Wärmekörper 106 auf die zuvor beschriebene Weise angebracht und elektrisch verbunden werden. Nachfolgend können Bonddrähte zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Halbleiter-Dies und den Package-Zuführungen auf die zuvor beschriebene Weise geformt werden. Der Niet 116 stellt sicher, dass der Wärmekörper 106 während dieses Prozesses sicher an seinem Platz bleibt.
  • Bezugnehmend auf 6C, wird nach der Die-Befestigung und dem Drahtbonden der Einkapselungsprozess durchgeführt. Während diesem Prozess werden die Halbleiter-Dies und die Bonddrähte mit einer elektrisch isolierenden Formmasse 120 auf die zuvor beschriebene Weise eingekapselt. Die Formmasse 120 wird nur auf dem Hauptkörperabschnitt 132 des Wärmekörpers 106 geformt und wird nicht auf mindestens einem Abschnitt des Vorsprungs 136 geformt. Somit sind der Vorsprung 136 und der Niet nach der Einkapselung von der Formmasse 120 freigelegt.
  • Bezugnehmend auf 6D, wird ein Prozess des Zerschneidens der Zuführungen nach der Einkapselung durchgeführt. Während dieses Prozesses werden die Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 zerschnitten, um so das verpackte Bauelement von der peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 abzulösen. Da die Formmasse 120 gehärtet wird, benötigen die Zuführungen und der Wärmekörper 106 nicht länger physikalische Unterstützung durch den Leiterrahmen 126. Dementsprechend wird nach dem Einkapselungsprozess der Niet nicht länger benötigt. Somit kann der Vorsprung 136 gleichzeitig zerschnitten werden oder während eines gemeinsamen Zerschneidungsprozesses mit den Zuführungen während des Prozesses des Zerschneidens der Zuführungen zerschnitten werden. Dementsprechend werden der Vorsprung 136 und die Zuführungen entfernt. Aufgrund der Doppelelement-Konfiguration des Wärmekörpers 106 ist der Vorsprung 136 ausreichend dünn für konventionelle Techniken der Zerschneidung von Zuführungen.
  • Bezugnehmend auf 7, wird ein Verfahren zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers 100 dargestellt, so dass der Die-Befestigungsbereich vollständig frei von Nieten 116 ist, entsprechend einer anderen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Vorsprung 136 weg von einer zweiten kürzeren Seite 144 des Hauptkörperabschnitts 132. Der Wärmekörper 106 kann als ein Doppelelement-Wärmekörper 106 konfiguriert sein, so dass der Vorsprung 136 dünner als der Hauptkörperabschnitt 132 ist, wie in 7B gezeigt ist. Wie gezeigt in 7A, ist der Wärmekörper 106 in dem Zentrum des Leiterrahmens 126 in einer ähnlichen Weise angeordnet wie in 6A gezeigt ist. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Vorsprung 136 weg von dem Wärmekörper 106 in eine Richtung, die senkrecht zu den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 ist. Wie gezeigt in 6A, ist der Wärmekörper 106 an den Leiterrahmen an einem ersten Ort angenietet, der sich auf dem Vorsprung 136 befindet. Der Niet 116 befestigt den Vorsprung 136 an eine Stützstruktur 142, welche mit der peripheren Struktur 128 durch Verbindungsstreben verbunden ist. Nachfolgend wird Die-Befestigung und Drahtbonden auf die vorstehend beschriebene Weise durchgeführt. Bezugnehmend auf 7C, wird nach der Die-Befestigung und dem Drahtbonden der Einkapselungsprozess auf ähnliche Weise, wie in Bezug auf 6C beschrieben, durchgeführt. Bezugnehmend auf 7D, wird das Zerschneiden der Zuführungen und das Formen des Package auf eine ähnliche Weise, wie unter Bezugnahme auf 6D beschrieben, durchgeführt.
  • Bezugnehmend auf die 8 - 10, wird ein Verfahren zum Formen eines verpackten Doherty-Verstärkers 100 dargestellt, so dass der Die-Befestigungsbereich vollständig frei von Nieten 116 ist, entsprechend einer anderen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist der Wärmekörper 106 an den Leiterrahmen 126 an einem ersten Ort angenietet, der auf der rückseitigen Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 angeordnet ist. Das bedeutet, dass der Niet 116 auf einer gegenüberliegenden Seite des Wärmekörpers 106 als der Die-Befestigungsbereich angeordnet ist.
  • Bezugnehmend auf 8, weist entsprechend dieser Ausführungsform der Körperabschnitt 132 des Wärmekörpers 106 einen dünneren Abschnitt 148 und einen dickeren Abschnitt 150 auf. Wie gezeigt in 8A, weist der Wärmekörper 106 eine ungleichförmige Dicke auf. Der dickere Abschnitt 150 des Wärmekörpers 106 wird in einem zentralen Bereich des Wärmekörpers 106 bereitgestellt. Die dünneren Abschnitte 148 des Wärmekörpers 106 werden auf beiden Seiten des zentralen Bereichs angeordnet. Der Wärmekörper 106 wird derart konfiguriert, dass die obere Oberfläche 118 sich entlang einer einzelnen Ebene in den dickeren und dünneren Abschnitten 148, 150 erstreckt, wie gezeigt in 8B. Auf diese Weise erstreckt sich der Die-Befestigungsbereich über den dickeren Abschnitt 150 und den dünneren Abschnitt 148. Derweil erstreckt sich die rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 entlang verschiedener Ebenen. Genauer gesagt, ist die rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 erhöht (von der Perspektive der 8A) in den dünneren Abschnitten 148 in Bezug auf die rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 in dem dickeren Abschnitt 150.
  • Der Stützpfeiler 152 des Leiterrahmens 126 wird an den dünneren Abschnitt 148 des Wärmekörpers 106 an der unteren Seite 122 des Wärmekörpers 106 genietet. Nachfolgend wird die Die-Anbringung und das Drahtbonden in der Art wie vorher beschrieben durchgeführt. Nachfolgend kann die Einkapselung in der Art, wie vorher beschrieben, durchgeführt werden. In dieser Ausführungsform wird die rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 und somit der Niet mit der Formmasse 120 bedeckt. Derweil wird die rückseitige Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 in dem zentralen Abschnitt von der Formmasse 120 freigelegt.
  • Bezugnehmend auf 9, wird eine Package-Zusammensetzungstechnik dargestellt, die den mit Bezug auf 8 beschriebenen Wärmekörper 106 verwendet, entsprechend einer Ausführungsform. Wie gezeigt in 9A, wird der mit Bezug auf 8 beschriebene Wärmekörper 106 bereitgestellt. Wie gezeigt in 9B, wird ein Leiterrahmen 126 bereitgestellt. Der Leiterrahmen 126 enthält eine periphere Struktur 128, die eine Peripherie des Leiterrahmens 126 umschließt. Die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 sind physikalisch verbunden mit der und erstrecken sich einwärts von der peripheren Struktur 128 in Richtung auf das Zentrum des Leiterrahmens 126. Zusätzlich enthält der Leiterrahmen 126 Niet-Pads 154, die an Verbindungsstreben angebracht sind, welche mit der Peripherie des Leiterrahmens 126 verbunden sind.
  • Bezugnehmend auf 9C, wird der Wärmekörper 106 in dem Zentrum des Leiterrahmens 126 platziert und an die Niet-Pads 154 auf der rückseitigen Oberfläche 124 des Wärmekörpers 106 genietet. Nachfolgend kann die Die-Anbringung, das Drahtbonden und die Einkapselung in der vorher beschriebenen Art durchgeführt werden. Nachfolgend können nach der Härtung der Formmasse 120 die Zuführungen und die Verbindungsstreben zerschnitten werden, um so das verpackte Bauelement von der peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 abzulösen.
  • Bezugnehmend auf 10, wird eine Package-Zusammensetzungstechnik beschrieben, die den mit Bezug auf 8 beschriebenen Wärmekörper 106 verwendet, entsprechend einer Ausführungsform. Wie gezeigt in 10A, wird der mit Bezug auf 8 beschriebene Wärmekörper 106 bereitgestellt. Wie gezeigt in 10B, wird der Leiterrahmen 126 bereitgestellt. Der Leiterrahmen 126 unterscheidet sich von dem mit Bezug auf 9 beschriebenen Leiterrahmen 126 darin, dass der Leiterrahmen 126 nicht die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 enthält. Statt dessen enthält der Leiterrahmen 126 eine periphere Struktur 128, Niet-Pads 154, die an Verbindungsstreben angebracht sind, welche wiederum mit der Peripherie des Leiterrahmens 126 verbunden sind, und vier Stützstrukturen 156, die mit der Peripherie des Leiterrahmens 126 verbunden sind. Entsprechend einem ersten Schritt der Technik, wie gezeigt in 10C, wird der Wärmekörper 106 in dem Zentrum des Leiterrahmens 126 platziert und an die Niet-Pads 154 in der vorher beschriebenen Art genietet. Nachfolgend, wie gezeigt in 10D, werden diskrete (getrennte) Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 bereitgestellt. Die Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 enthalten vertikale und horizontale Pfeiler 158, die sich weg von den Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 erstrecken. Nachfolgend, wie gezeigt in 10E, werden die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 über dem Wärmekörper 106 platziert. Die vertikalen und horizontalen Pfeiler 158 werden an die vier Stützstrukturen 156 genietet. Nachfolgend kann die Die-Anbringung, das Drahtbonden und die Einkapselung in der vorher beschriebenen Art durchgeführt werden. Nachfolgend können nach der Härtung der Formmasse 120 die Zuführungen und die Verbindungsstreben zerschnitten werden, um so das verpackte Bauelement von der peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 abzulösen.
  • In der mit Bezug auf 10 beschriebenen Technik wird die doppelte Dickenkonfiguration des Wärmekörpers 106 vorteilhaft verwendet, um die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 mit dem Wärmekörper 106 derart auszurichten, dass die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 lateral mit dem Wärmekörper 106 überlappen, während sie vertikal von dem Wärmekörper 106 beabstandet sind. Im Vergleich zu einem konventionellen Aufbau eines Wärmekörpers 106 einfacher Dicke sitzt der vorliegend offenbarte Wärmekörper 106 niedriger, wenn er auf dem Leiterrahmen 126 platziert wird. Dementsprechend wird ein leichter Grad von vertikaler Separation, welcher durch vertikalen Versatz der vertikalen und horizontalen Pfeiler 158 und/oder vertikalen Versatz der Stützstrukturen 156 bereitgestellt werden kann, benötigt, um die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 über den Wärmekörper 106 mit einiger vertikaler Separation zwischen den Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 und dem Wärmekörper 106 zu platzieren. Während des Einkapselungsprozesses besetzt die Formmasse 120 den Raum zwischen den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 und dem Wärmekörper 106. Dies kann vorteilhaft eine intrinsische Kapazität zwischen den Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 und dem Wärmekörper 106 erzeugen. Zusätzlich verkürzt der laterale Überlapp vorteilhaft die Distanz, die benötigt wird, um die Bonddrahtverbindungen zu bewirken.
  • Bezugnehmend auf 11, wird eine gebogene Zuführungskonfiguration dargestellt, entsprechend einer Ausführungsform. Wie gezeigt in den Figuren, sind die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 mit ersten Abschnitten 158 gebogen, die im Wesentlichen senkrecht zu zweiten Abschnitten 160 sind. Vor der Verkapselung werden die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 mit dem Wärmekörper 106 auf die dargestellte Art derart ausgerichtet, dass die ersten Abschnitte 158 sich weg von dem Wärmekörper 106 in eine Richtung erstrecken, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche 118 des Wärmekörper 106 ist. Die ersten Abschnitte 158 der Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 können mit der peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 in der vorher beschriebenen Art verbunden werden. Die zweiten Abschnitte 160 der Zuführungen erstrecken sich in einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zu Seitenwänden 162 des Wärmekörpers 106 ist. Die Seitenwände 162 des Wärmekörpers 106 erstrecken sich zwischen den oberen und rückseitigen Oberflächen 118, 124 des Wärmekörpers 106.
  • Wie gezeigt in 11C, können Dies an die obere Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 angebracht werden und elektrisch leitfähige Bonddrähte 114 können verwendet werden, um die Dies mit den Eingangs- und Ausgangszuführungen 110, 112 zu verbinden. Nachfolgend kann die Einkapselung in der vorher beschriebenen Art durchgeführt werden. Nachfolgend können nach dem Härten der Formmasse 120 die Zuführungen und irgendwelche Verbindungsstreben (falls vorhanden) zerschnitten werden, um so das verpackte Bauelement von der peripheren Struktur 128 des Leiterrahmens 126 abzulösen.
  • Entsprechend der in 11 dargestellten Ausführungsform, ist die obere Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 koplanar mit einer oberen Oberfläche der zweiten Abschnitte 160 der Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112. Dies wird möglich gemacht durch Verwenden eines planaren (d.h. nichtabgesetzten) Leiterrahmens. Als ein Resultat wird die Distanz zwischen den Dies und den Eingangszuleitungen 110 verkürzt im Vergleich zu einer Konfiguration, in welcher die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 oberhalb der oberen Oberfläche 118 des Wärmekörpers 106 angeordnet werden.
  • Der Term „im Wesentlichen“ umfasst absolute Übereinstimmung mit einer Sollvorgabe als auch einer geringfügigen Abweichung von der absoluten Übereinstimmung mit der Sollvorgabe aufgrund von Herstellungsprozessvariationen, dem Zusammenbau, und anderen Faktoren, die eine Abweichung von dem Ideal verursachen können. Vorausgesetzt dass die Abweichung innerhalb von Prozesstoleranzen ist, um praktische Übereinstimmung zu erreichen und die hierin beschriebenen Komponenten in der Lage sind entsprechend den Anwendungsanforderungen zu wirken, umfasst der Term „im Wesentlichen“ jede dieser Abweichungen.
  • Räumlich relative Begriffe wie „unter“, „unterhalb“, „unter(e, er)“, „über“, „ober(e, er)“ und dergleichen werden verwendet zur einfacheren Beschreibung um die Positionierung von einem Element relativ zu einem zweiten Element zu erläutern. Diese Begriffe sind beabsichtigt um verschiedene Orientierungen des Bauelements zusätzlich zu verschiedenen Orientierungen, die in den Figuren dargestellt sind, zu umfassen. Ferner werden Begriffe wie „erst(e, er)“, „zweit(e, er)“, und dergleichen ebenso verwendet um verschiedene Elemente, Regionen, Abschnitte, etc. zu beschreiben und sind ebenso nicht beabsichtigt einschränkend zu sein. Gleiche Begriffe beziehen sich auf gleiche Elemente durchgehend in der Beschreibung.
  • In den zuvor erwähnten Ausführungsformen wird ein verpackter Doherty-Verstärker 100 als ein Beispiel verwendet. Die Verpackungstechniken und die entsprechende Package-Struktur sind nicht auf diesen generellen Schaltungstyp beschränkt noch sind sie auf eine spezifische, hierin beschriebene Schaltung begrenzt. Die offenbarten Modifikationen sind generell auf jedes Package-Design anwendbar, in welchem die vorteilhaften hierin beschriebenen Aspekte, z.B. größerer Die-Padbereich, bessere Wärmeableitung, bessere Isolation, gesteigerte Zuleitung-zu-Substrat-Kapazität, etc., nützlich sind.
  • Einige oder alle der hierin beschriebenen verschiedenen Verpackungstechniken und entsprechende Package-Strukturen können miteinander in einer gemeinsamen Technik oder Struktur kombiniert werden, es sei denn sie sind inkompatibel miteinander. Zum Beispiel kann der mit Bezug auf 4 beschriebene vergrößerte Wärmekörper 106 mit jedem einen der nietfreien mit Bezug auf 5 - 7 beschriebenen Die-Paddesigns kombiniert werden, welche wiederum mit der mit Bezug auf 11 beschriebenen gebogenen Zuleitungskonfiguration kombiniert werden können. Die mit Bezug auf 11 beschriebene gebogene Zuleitungskonfiguration ist jedoch inkompatibel mit den Ausführungsformen, in welchen die Eingangs- und Ausgangszuleitungen 110, 112 mit dem Wärmekörper 106 überlappen, wie die mit Bezug auf 10 beschriebene Ausführungsform.
  • Wie hierin verwendet, sind die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen offene Begriffe, die das Vorhandensein von angegebenen Elementen oder Merkmalen anzeigen, aber nicht zusätzliche Elemente oder Merkmale ausschließen. Die Artikel „ein(e, er)“, und „die, der, das“ sind beabsichtigt um sowohl Plural als auch Singular zu umfassen, es sei denn der Kontext zeigt klar etwas anderes an.
  • Es ist zu verstehen, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, es sei denn es ist speziell anders angegeben.
  • Obwohl spezifische Ausführungsformen hierin illustriert und beschrieben wurden, wird von dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden werden, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen für die gezeigten spezifischen Ausführungsformen substituiert und beschrieben werden kann, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Diese Anmeldung ist beabsichtigt um jedwede Anpassungen oder Variationen der spezifischen hierin diskutierten Ausführungsformen abzudecken. Somit ist beabsichtigt, dass diese Offenbarung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt wird.

Claims (21)

  1. Verfahren zum Formen eines Halbleiterbauelement-Package, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Leiterrahmens umfassend eine periphere Struktur und einen Wärmekörper umfassend eine obere und eine untere Oberfläche, wobei der Wärmekörper an der peripheren Struktur angebracht ist; Anbringen eines Halbleiter-Die an den Wärmekörper; und Einkapseln des Halbleiter-Die mit einer Formmasse, während der Wärmekörper an die periphere Struktur angebracht ist, wobei der Wärmekörper vollständig frei von Verbindern vor dem Einkapseln ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einkapseln des Halbleiter-Die das Formen der Formmasse auf der vollständigen oberen Oberfläche des Wärmekörpers ohne das Formen irgendeiner der Formmasse auf der rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei nach dem Einkapseln eine untere Seite des Halbleiterbauelement-Package vollständig deckungsgleich mit der unteren Oberfläche des Wärmekörpers ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Verhältnis zwischen der freigelegten rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers und einer Querschnittsfläche der Formmasse 1:1 ist, wobei die Querschnittsfläche der Formmasse in einer Ebene gemessen wird, die parallel zu der oberen Oberfläche des Wärmekörpers ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen des Leiterrahmens das Bereitstellen eines Leiterrahmens zweifacher Dicke aufweist, wobei die periphere Struktur eine erste Dicke aufweist, und wobei der Wärmekörper eine zweite Dicke aufweist, die größer als die erste Dicke ist, und wobei der Wärmekörper an der peripheren Struktur angebracht ist und physikalisch von Stützpfeilern gestützt wird, die von der peripheren Struktur in Richtung auf eine rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers gebogen sind.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmekörper einen Hauptkörperabschnitt aufweist, und wobei das Bereitstellen des Leiterrahmens das Befestigen des Wärmekörpers an einer Stützstruktur aufweist, die mit der peripheren Struktur an einem ersten Ort des Wärmekörpers verbunden ist, wobei der erste Ort außerhalb des Hauptkörperabschnitts angeordnet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Wärmekörper einen Vorsprung aufweist, der sich weg von einer Seite des Hauptkörperabschnitts erstreckt, wobei der erste Ort auf dem Vorsprung angeordnet ist, wobei das Einkapseln des Halbleiter-Die das Bedecken des Hauptkörperabschnitts mit der Formmasse umfasst, während mindestens ein Teil des Vorsprungs von der Formmasse freigelegt bleibt, und wobei der Vorsprung nach dem Einkapseln zerschnitten wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Vorsprung sich weg von einer ersten langestreckten Seite des Hauptkörperabschnitts erstreckt, und wobei der Leiterrahmen während des Befestigens des Wärmekörpers an der Stützstruktur derart angeordnet wird, dass eine erste Zuleitung, die an der peripheren Struktur angebracht wird, sich weg von der ersten langgestreckten Seite in eine Richtung erstreckt, die parallel zu dem Vorsprung ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei sich der Vorsprung weg von einer zweiten kürzeren Seite des Hauptkörperabschnitts erstreckt, und wobei der Leiterrahmen während des Befestigens des Wärmekörpers an der Stützstruktur derart angeordnet wird, dass eine erste Zuleitung, die an der peripheren Struktur angebracht ist, sich weg von dem Hauptkörperabschnitt in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zu dem Vorsprung ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Hauptkörperabschnitt einen dünneren Abschnitt und einen dickeren Abschnitt umfasst, wobei der erste Ort auf der rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers in dem dünneren Abschnitt angeordnet ist, und wobei das Einkapseln des Halbleiter-Die das Bedecken der rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers in dem dünneren Abschnitt mit der Formmasse aufweist, während die rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers in dem dickeren Abschnitt von der Formmasse freigelegt verbleibt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Leiterrahmen mit Stützpfeilern versehen ist, die sich einwärts von der peripheren Struktur erstrecken, wobei das Verfahren ferner aufweist: Bereitstellen einer diskreten ersten Zuleitung, die von der peripheren Struktur getrennt ist und vertikale und horizontale Pfeiler aufweist; Ausrichten der ersten Zuleitung, so dass sie lateral mit dem Wärmekörper überlappt, wobei die erste Zuleitung vertikal von der oberen Oberfläche des Wärmekörpers beabstandet ist; und Befestigen der vertikalen und horizontalen Pfeiler der ersten Zuleitung an der peripheren Struktur.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leiterrahmen ferner eine erste Zuleitung aufweist, die gebogen ist mit ersten Abschnitten, die im Wesentlichen senkrecht zu zweiten Abschnitten sind, und wobei die erste Zuleitung mit dem Wärmekörper derart ausgerichtet ist, dass nach der Verkapselung die ersten Abschnitte sich weg von dem Wärmekörper und in eine Richtung erstrecken, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des Wärmekörpers ist, und die zweiten Abschnitte sich in eine Richtung erstrecken, die im Wesentlichen parallel zu Seitenwänden des Wärmekörpers ist, wobei die Seitenwände sich zwischen den oberen und rückseitigen Oberflächen des Wärmekörpers erstrecken.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die zweiten Abschnitte der ersten Zuführung vollständig mit den Seitenwänden des Wärmekörpers überlappen.
  14. Verfahren zum Formen eines Halbleiterbauelement-Package, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Leiterrahmens aufweisend eine periphere Struktur und einen Wärmekörper aufweisend eine obere und eine untere Oberfläche, wobei der Wärmekörper an der peripheren Struktur angebracht ist; Anbringen eines Halbleiter-Die an den Wärmekörper; und Einkapseln des Halbleiter-Die mit einer Formmasse, während der Wärmekörper an die periphere Struktur angebracht ist, wobei Einkapseln des Halbleiter-Die umfasst Bedecken des vollständigen Wärmekörpers mit der Formmasse, während die vollständige rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers von der Formmasse freigelegt ist, oder der Wärmekörper wird an der peripheren Struktur an einem ersten Ort angebracht, der sich außerhalb der oberen Oberfläche des Wärmekörpers befindet, oder der Leiterrahmen umfasst eine erste Zuleitung, die mit einem ersten Abschnitt gebogen ist, der im Wesentlichen parallel zu einem zweiten Abschnitt ist, und die erste Zuleitung mit dem Wärmekörper derart ausgerichtet ist, dass nach der Verkapselung der erste Abschnitt sich weg von dem Wärmekörper und in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des Wärmekörpers ist, und der zweite Abschnitt sich in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu Seitenwänden des Wärmekörpers ist, wobei die Seitenwände sich zwischen den oberen und rückseitigen Oberflächen des Wärmekörpers erstrecken.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Einkapseln des Halbleiter-Die das Bedecken der vollständigen oberen Oberfläche des Wärmekörpers mit der Formmasse aufweist, während die vollständige rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers von der Formmasse freigelegt ist, und wobei ein Verhältnis zwischen der freigelegten rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers und einer Querschnittsfläche der Formmasse 1:1 ist, wobei die Querschnittsfläche der Formmasse in einer Ebene gemessen wird, die parallel zu der oberen Oberfläche des Wärmekörpers ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Wärmekörper an die periphere Struktur angebracht wird durch Befestigen der peripheren Struktur an den Wärmekörper an einem Vorsprung, der sich weg von einem Hauptkörperabschnitt des Wärmekörpers oder der rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers erstreckt.
  17. Verpacktes Halbleiterbauelement, welches aufweist: einen Wärmekörper aufweisend eine obere Oberfläche, und eine rückseitige Oberfläche gegenüber der oberen Oberfläche; einen Halbleiter-Die, der an dem Wärmekörper angebracht ist; eine erste Zuleitung, die elektrisch mit dem Halbleiter-Die verbunden ist; einen Formkörper, welcher den Halbleiter-Die verkapselt; wobei die erste Zuleitung aus dem Formkörper herausragt, wobei die obere Oberfläche des Wärmekörpers frei von Verbindungsmitteln ist.
  18. Verpacktes Halbleiterbauelement nach Anspruch 17, wobei eine rückseitige Oberfläche des Halbleiterbauelement-Package vollständig deckungsgleich mit der rückseitigen Oberfläche des Wärmekörpers ist.
  19. Verpacktes Halbleiterbauelement nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Wärmekörper vollständig frei von Verbindungsmitteln ist.
  20. Verpacktes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der Wärmekörper einen dünneren Abschnitt und einen dickeren Abschnitt aufweist, wobei der Wärmekörper einen Verbinder aufweist, der auf der rückseitigen Oberfläche angeordnet ist, wobei der Verbinder von dem Formkörper bedeckt ist, und wobei die rückseitige Oberfläche des Wärmekörpers von dem Formkörper in dem dickeren Abschnitt freigelegt ist.
  21. Verpacktes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei die erste Zuleitung mit einem ersten Abschnitt gebogen ist, der im Wesentlichen senkrecht zu einem zweiten Abschnitt ist, wobei der erste Abschnitt aus dem Formkörper herausragt und im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des Wärmekörpers ist, und der zweite Abschnitt sich in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu Seitenwänden des Wärmekörpers ist, wobei sich die Seitenwände zwischen dem oberen und unteren Oberflächen des Wärmekörpers erstrecken.
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