[发明专利]具有凹洞板互联的半导体封装

说明书

本发明涉及一种半导体封装，尤其涉及一种具有在功率半导体装置的源极、栅极金属化区域与引线框架的源极引脚与栅极引脚之间的凹洞板互联的半导体封装。 

背景技术

半导体装置通常使用内连接板或键合线来连接引线框架的引脚。举例来说，美国专利公告第5,821,611号专利，公开了一种半导体装置，其包含具有尖端(tip)并形成岛状区域的第一引线，通过焊锡层固定在第一引线的岛状区域上，且具有若干电极凸块，电极凸块由该岛状区域向外突出的半导体芯片单元和与若干个额外引线，每一个额外引线都具有通过各自的焊锡沉积来电连接电极凸块的尖端，且额外引线至少包含第二引线和第三引线，这些引线利用熔炉加热与电极凸块构成合金，焊锡凸块在加热过程中可能会喷溅，而产生无法预期的形状。 

美国专利公告第6,040,626号专利，公开了一种半导体封装，其在MOSFET上表面之间使用混合连接，包括低电阻平板部分来连接源极和键合线来连接栅极。然而，由于装置介电层在键合线处理过程中的损坏将可能导致在装置内的短路现象。 

美国专利公告第6,249,041号专利，公开一种直接连接引线的半导体封装。半导体装置包含在顶表面或底表面具有接触区域的半导体芯片。第一引线组件是由半硬式(semi-rigid)导体材料薄板构成，且具有引线组件触点(contact)，附着在半导体芯片的其中一个接触区域上。第一引线组件还具有至少一个引线，由引线组件触点延伸并与之连接。第二引线组件也是由半硬式导体材料薄板构成，并具有附着在半导体芯片的另外一个接触区域上。且第二引线组件也具有至少一个引线，由引线组件触点延伸并与之连接。而封装材料(encapsulant)围绕半导体芯片、第一导体组件的引线组件触点与第二引线组件的引线组件触点。由于引线组件直接连接芯片，故半导体装置具有较低的电性阻抗、热阻抗。通过电性导体黏胶层来维持引线组件触点区域接触半导体芯片的引线触点区域。电性导体黏胶层可为银填充的环氧化物(silver-filled epoxy)、聚亚酰胺(polyimide)或是焊锡凸块。如果必须的话，黏胶层可以在烤炉(curing even)中烘烤固化，因此，黏胶层并不包含软焊锡或焊接锡膏(solder paste)。 

美国专利公告第6,479,888号专利公开了另外一种直接连接引线的半导体封装。金氧半场效应晶体管包含若干个内引线，电连接到半导体小球(pellet)的表面电极，并在半导体小球的主表面上具有一个场效应晶体管。通过由凸块构成的栅极连接部分和源极连接部分使内引线机电连接到主表面。 

使用图案化板或夹(clip)来内连接所遭遇的一般问题是图案化板或夹可能在焊锡回流过程中漂移，而产生未对准(misalignment)的内连接。在某些情况下，未对准导致源极、漏极触点区域的短路，因而降低整体组件的产量。另外，要控制所需要的焊锡体积来避免这样的问题也是非常困难的。 

使用图案化板或是夹来内连接所遭遇的另外一个问题，是半导体装置的硅材料与图案化板或夹的金属材料之间热膨胀的错误匹配。随着图案化板或夹的接触面积变大，其因为错误匹配而承受的压力也随之增大，而经常导致芯片的破裂。为了降低压力，会采用面积较小的图案化板或夹。然而，较小的接触面积会导致较高的电阻。 

因此，本技术领域需要一种半导体封装，其包含有功率半导体装置，并通过图案化板来连接引线框架的源极与栅极引线框架接触区域，以克服现有技术中存在的问题。同时，也需要一种图案化内连接板，其不会在焊锡回流过程中漂移，来确保夹板位置、定点的准确性。并且，也需要一种半导体封装，具有金属化区域装置来限制焊锡在焊接过程中的流动；本领域也需要一种通过镍金合金构成的金属化区域；本领域也需要一种半导体封装制程，可增加生产率并提供简易的组件制程控制。同时，本领域亦需要一种半导体封装方法，可以提供设置在功率半导体装置上的图案化板的软附着制程(soft attachment process)。本领域也需要一种具有裸露的源极板的半导体封装。本领域也需要一种降低的电性阻抗的半导体封装。本领域更进一步需要一种具有改善散热效果特性的半导体封装；本领域还需要一种具有改善的机械性能的半导体封装。

发明内容

本发明通过提供一种半导体器件封装，克服了现有技术存在的限制，该半导体器件封装在引线框架的源极、栅极区域和功率半导体功率器件的源极、栅极金属化区域之间具有平板连接。平板连接具有数个对应于源极、栅极金属化区域的凹洞。一部分的源极平板外露，以改善散热效果。