[发明专利]具有双暴露表面的封装式半导体装置及其制造方法

说明书

相关申请交叉参考案

本申请案主张对2006年2月28日提出申请且请求对2005年12月30日提出申请的第60/755,241号美国临时专利申请案的权益的第11/364,399号美国实用新型专利申请案的优先权。

技术领域

背景技术

半导体装置用于许多消费性电子产品中，例如移动电话以及膝上型计算机。然而，在使用之前，半导体必须经过设计，使得其依从在其将用于其中的产品中所分配的空间，且解决因所述装置本身的操作所引起的其它问题。

首先，需要在半导体电路小片操作时移除其中的热量，因为电路小片将在操作期间产生热量。需要进行散热的原因是热量可降低电路小片的效率，或甚至对所述装置产生致命的影响。已经有人将热夹附接到半导体电路小片，以充当自然的散热片，然而仍需要散热或冷却所述电路小片的经改善方法。

其次，还需要附接到印刷电路板的多样性方式。因为消费性产品在大小上变得越来越小，因此对半导体中的多样性的需求越来越大。需要形成具有到印刷电路板(PCB)的可逆安装能力的封装式半导体装置。另外，需要具有相同焊盘的封装式半导体装置，所述焊盘可并入有不同的电路小片大小或多个电路小片。电子产品的功能度可改变，因此需要不同的半导体电路小片或甚至具有相同焊盘的多个电路小片以进行制造。因此，需要允许不同电路小片尺寸或具有相同焊盘的多个电路小片的封装式装置。本发明在不同的实施例中共同及分开解决上述问题以及其它问题。

发明内容

本发明的实施例涉及一种封装式半导体装置及一种用于制作所述封装式装置的方法。

本发明涉及一种半导体装置，其包含：(a)至少一个半导体电路小片，其包含第一表面、第二表面及垂直晶体管，所述垂直晶体管具有至少一个控制区域以及所述第一表面处的至少一个第一端接区域及所述第二表面处的第二端接区域；(b)热夹，其具有第一表面与第二表面，其中所述第二表面连接到所述半导体电路小片的所述漏极区域；(c)至少一个第一端接垫结构，其具有第一表面、第二表面及从所述第一端接垫结构的一个侧延伸的至少一个源极引线，其中所述半导体电路小片的所述第一端接区域连接到所述第一端接垫结构的所述第一表面；(d)至少一个控制垫结构，其具有第一表面、第二表面及从所述控制垫结构的一个端延伸的至少一个控制引线，其中所述半导体电路小片的所述控制区域连接到所述控制垫结构的所述第一表面；(e)至少一个第二端接垫结构，其具有第一表面、第二表面及从所述第二端接垫结构的一个端延伸的至少一个第二端接引线，其中所述第二端接垫的所述第一表面连接到所述热夹的所述第二表面；及(f)非导电铸模材料，其囊封所述半导体电路小片，其中所述热夹的所述第一表面及所述第一端接垫结构的所述第二表面穿过所述非导电铸模材料而暴露，且其中所述控制引线、所述第一端接引线及所述第二端接引线穿过所述非导电铸模材料而暴露。

第一实施例包括金属氧化物半导体场效晶体管。所述实施例包括顶暴露的热夹及底暴露的源极垫，其中具有一个栅极、源极及漏极区域的半导体电路小片经定向使得所述半导体电路小片的所述区域接触对应的结构(例如，所述电路小片的源极区域附接到源极垫)。另外，所述源极、栅极及漏极引线均与所述底暴露的源极垫共面。

第二实施例类似于所述第一实施例，但具有顶暴露源极垫及底暴露热夹，其中所述源极、栅极及漏极引线均与所述热夹共面。

所述装置的同样具有金属氧化物半导体场效晶体管的第三实施例包含具有两个源极区域及两个栅极区域的半导体电路小片。因此，需要有两个顶暴露的源极垫，及附接到所述电路小片的适当区域的两个栅极垫。所述栅极、源极及漏极引线均与所述底暴露的热夹共面。

所述装置的第四实施例是具有半导体电路小片的顶暴露热夹，所述半导体电路小片具有两个源极及栅极区域，从而需要两个源极垫及栅极垫来附接到所述电路小片。本实施例的源极、栅极及漏极引线与所述底暴露的源极垫共面。

所有这些实施例均使用非导电铸模材料来封装，所述材料囊封所述半导体装置以保护其免受外界污染以及环境因素的破坏。这些实施例并非所述封装式装置的所有实施例。也可在本发明中使用多个半导体电路小片。另外，所述晶体管也可能是双极垂直晶体管。然而，此装置的不变特征是由(1)所述控制及第一端接引线，(2)底暴露的热夹或第一端接垫，及(3)第二端接引线组成的焊盘。