[发明专利]功率半导体组件和模块

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体设备。特别地，本发明的实施例涉及用于使用隔离物（spacer）来组装功率半导体设备的方法和装置。

背景技术

在半导体芯片封装的组件中，值得期望的是以满足消费者单独需求的方式生产半导体芯片封装。工业消费者期望将半导体封装高效地附着到如印刷电路板（PCB）的板。

在半导体芯片封装中，半导体芯片被嵌入或容纳在芯片封装内并且半导体芯片的接触垫片被连接到芯片封装的外部接触元件。值得期望的是生产半导体芯片封装，以使得其外部接触元件允许有关于将半导体芯片封装附着到板的更高灵活度。也值得期望的是增大半导体芯片封装的模块化适用性，以及特别地，将另外的设备连接到半导体芯片封装的可能性。

半导体芯片封装可以在各种应用中被使用。这些应用可以包括由基于芯片的功率半导体元件所实现的功率应用，所述基于芯片的功率半导体元件诸如功率晶体管、功率二极管和其它元件。这样的应用可以在不同的设备中被采用，所述不同的设备诸如用于个人计算机部件的电源、电子照明设备、基于电池的设备和许多其它类型的设备。在使用这些功率元件的情况下，可以值得期望的是将半导体芯片封装连接到诸如散热器的导热设备。如果所述散热器不以所期望的方式耗散热，则被连接到所述半导体芯片封装的部件或所述半导体芯片其本身可能被损坏。

此外，一些当前所使用的组装半导体芯片封装的方法、诸如减少热耗散的功率模块是昂贵的并且可能增大制造过程的复杂度。因此，有对于在组装功率半导体封装中成本有效解决方案的一般需求，使得所制造的封装的温度和温度梯度这两者都被最小化。

发明内容

根据本发明的实施例，一种设备包括印刷电路板、散热器和半导体芯片封装。所述半导体芯片封装位于所述印刷电路板和所述散热器之间。所述半导体芯片封装的发热表面被定向使得所述发热表面面向所述散热器。

根据本发明的另一个实施例，一种设备包括印刷电路板、外壳、半导体芯片封装和缓冲垫片。所述半导体芯片封装位于所述印刷电路板和所述外壳之间。所述缓冲垫片位于所述印刷电路板和所述半导体芯片封装之间。所述缓冲垫片被配置以将所述半导体芯片封装压力安装（pressure mount）在所述外壳和所述印刷电路板之间。

根据本发明的又一个实施例，一种功率半导体组件包括半导体芯片封装、多个引脚和缓冲垫片。所述半导体芯片封装具有功率半导体芯片并且包括外部接触引线。所述缓冲垫片位于所述半导体芯片封装的顶表面之上。所述缓冲垫片由柔性、耐热材料形成。

根据本发明的再另一个实施例，呈现了一种用于组装功率半导体的方法。提供了一种组件，其包括具有多个引脚的半导体芯片封装和缓冲垫片。所述半导体芯片封装被定向使得所述半导体芯片封装的产热表面背向所述缓冲垫片。所述多个引脚中的引脚被弯曲。所述缓冲垫片被放置在印刷电路板的表面之上。所述引脚被焊接到所述印刷电路板。

附图说明

为了更完整地理解本发明和其优点，现在参考连同附图所进行的以下描述，其中：

图1A是具有被连接到散热器的半导体芯片封装的设备的实施例的图示；

图1B是具有被连接到散热器的半导体芯片封装的设备的实施例的端视图的图示；

图1C是具有被连接到散热器的半导体芯片封装的设备的实施例的底视图的图示；

图2A是具有利用隔离物被连接到外壳的半导体芯片封装的设备的实施例的图示；

图2B是具有利用隔离物被连接到外壳的半导体芯片封装的设备的实施例的端视图的图示；

图2C是具有利用隔离物被连接到外壳的半导体芯片封装的设备的实施例的底视图的图示；

图3是具有隔离物的功率半导体组件的实施例的图示；

图4A-4E是用于组装功率半导体与隔离物的方法的图示；

图5是利用隔离物被连接到散热器的半导体芯片封装的实施例的端视图的图示；

图6是具有弯曲引脚的功率半导体组件的实施例的图示；

图7是具有用于弯曲引脚的另一配置的功率半导体组件的实施例的图示；

图8是具有用于弯曲引脚的又一配置的功率半导体组件的实施例的图示；

图9是具有用于弯曲引脚的再另一个配置的功率半导体组件的实施例的图示；

图10是具有用于弯曲引脚的又一配置的功率半导体组件的实施例的图示；

图11是被连接到外壳的两个功率半导体组件的实施例的图示；

图12是利用共用隔离物被连接到外壳的两个功率半导体组件的实施例的图示；