[发明专利]具有带有焊盘偏移特征的芯片载体的半导体封装

说明书

本发明涉及具有带有焊盘偏移特征的芯片载体的半导体封装。一种半导体封装包括：载体，具有电绝缘主体和在电绝缘主体的第一侧处的第一接触结构；以及半导体管芯，具有附接到载体的第一接触结构的第一焊盘，第一焊盘处于源极或发射极电位。第一焊盘与半导体管芯的边缘向内隔开第一距离。半导体管芯具有在边缘和第一焊盘之间的边缘终止区域。载体的第一接触结构与半导体管芯的边缘向内隔开大于第一距离的第二距离，使得在半导体管芯的正常操作期间在载体的方向上从边缘终止区域发出的电场不会到达载体的第一接触结构。还提供了制造方法。

技术领域

本发明总体上涉及半导体封装，并且特别地涉及具有带有焊盘偏移特征的芯片载体的半导体封装。

背景技术

半导体封装的冷却对于功率应用是一个挑战。对于高温化合物半导体(如GaN和SiC)，增加了这种挑战性。没有充分冷却，就不能实现化合物半导体的全部性能和潜力。冷却性能受到半导体封装中的金属(例如Cu)量和芯片(管芯)界面的互连面积/技术的限制。

芯片封装比(chip to package ratio)是通常未得到优化的另一个参数，尤其是对于其中爬电距离要求倾向于导致较大封装的高压应用。对于诸如GaN和SiC等化合物半导体，这个问题更加严重，因为在效率较高的情况下，芯片尺寸可能缩小。然而，必须保持爬电距离。这导致了小于最优的芯片封装比。

因此，需要一种提供更优冷却和芯片封装比的功率半导体封装技术。

发明内容

根据半导体封装的实施例，半导体封装包括：载体，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，所述第一侧具有多个接触结构；半导体管芯，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，所述半导体管芯的第一侧具有附接到所述载体的第一侧处的所述多个接触结构的多个焊盘；金属板，附接到所述半导体管芯的第二侧，所述金属板具有的尺寸与所述载体的尺寸无关，而是基于由所述半导体管芯所呈现的预期热负载；以及密封剂，由载体和金属板限定并且横向围绕半导体管芯的边缘。

根据方法的实施例，所述方法包括：提供具有彼此互连的多个载体的载体片，所述载体中的每一个载体具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，第一侧具有多个接触结构；将半导体管芯附接到所述载体中的每一个载体，每个半导体管芯具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，每个半导体管芯的第一侧具有附接到对应所述载体的第一侧处的所述多个接触结构的多个焊盘；在附接所述半导体管芯之后，将所述载体片切单成分离的部分封装，所述部分封装中的每一个部分封装包括所述载体中的一个载体和附接到该载体的所述半导体管芯；将金属片附接到所述部分封装的所述半导体管芯的第二侧，所述部分封装通过所述金属片互连；将密封剂分配到所述金属片上并围绕所述半导体管芯中的每一个半导体管芯的边缘；固化所述密封剂；以及在相邻的半导体管芯之间切断金属片以形成整个半导体封装，整个半导体封装中的每一个整个半导体封装具有从金属片上切断的金属板，并且该金属板具有的尺寸与包括在整个半导体封装中的载体的尺寸无关，而且基于由包括在整个半导体封装中的半导体管芯所呈现的预期热负载。

根据半导体封装的另一实施例，所述半导体封装包括：载体，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，第一侧具有多个接触结构；垂直功率半导体管芯，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，垂直功率半导体管芯的第一侧具有源极焊盘和栅极焊盘，源极焊盘附接到载体的第一侧处的接触结构中的一个或多个第一接触结构，栅极焊盘附接到载体的第一侧处的接触结构中的第二接触结构，垂直功率半导体管芯的第二侧具有漏极焊盘；衬底，具有在电绝缘衬底的第一侧处的第一图案化金属体和在所述电绝缘衬底的与第一侧相对的第二侧处的第二图案化金属体，所述第一图案化金属体附接到所述垂直功率半导体管芯的第二侧处的所述漏极焊盘，所述衬底具有的尺寸与所述载体的尺寸无关，而是基于由所述垂直功率半导体管芯所呈现的预期热负载；以及密封剂，由载体和衬底限定并横向围绕垂直功率半导体管芯的边缘。