[发明专利]混合半导体封装

说明书

技术领域

本申请涉及半导体封装，并且更具体地涉及具有设计用于不同最大操作温度的键合接线或带的半导体封装。

背景技术

对于RF半导体封装而言，期望高可靠性、低成本的键合接线。这种封装的键合接线通常由金、铝或铜制成。这些键合接线中的一些键合接线用作连接到RF功率器件的输出匹配网络的调谐接线。调谐接线与包括在封装中的用于输入和输出连接的其它键合接线相比经受明显更高的温度。例如，由于RF焦耳加热(即欧姆加热和电阻加热)，因此调谐接线的温度通常超过约150℃到160℃，并且在特定应用中甚至200℃，由此作为在RF频率下通过接线的电流的结果，调谐接线释放热量。

与铝和铜键合接线相比，金键合接线可以适应由RF焦耳加热引起的更高温度，但是金明显更为昂贵。在存在氧的情况下，不受保护的铜键合接线容易氧化。氧化铜的生长与温度和时间有关。因此可以预测RF功率器件的寿命并且满足最低要求。铜调谐接线的关键(最大)温度取决于各种条件，诸如器件电灵敏度、元件、合金、时间和温度，并且通常约为150℃，在该温度以下氧化物生长对于大多数器件有用寿命(例如20年)而言不成问题。铜键合接线可以涂覆有诸如钯之类的抗氧化层，但仍在150℃到160℃以上的温度处长时间段氧化。与铜键合接线相比，铝键合接线对上述温度问题不太敏感，并且具有限制进一步氧化的自钝化氧化物层。然而，与铜和金键合接线相比，铝键合接线具有降低的电传导性和热传导性。熔丝电流也明显更小。

对于RF功率封装而言，以其它方式致力于高键合接线温度。例如，可以增加设计时间，使得可以运行足够的仿真以产生降低的调谐接线温度。集成无源器件可以添加到封装以实现优选匹配，减少与调谐接线进行匹配的需要。可以将产品调低以降低调谐接线内的电流。可以增加键合接线的数目。而且，可以增加键合接线直径。在每种情况中，期望致力于RF功率封装内特定键合接线的加热的更好方式。

发明内容

根据半导体封装的一个实施例，该封装包括衬底、附接到衬底的第一侧的RF半导体裸片、附接到衬底的第一侧的电容器和在衬底的第一侧上的第一端子。该封装进一步包括将第一端子连接到RF半导体裸片的输出的铜或铝键合接线或带以及将电容器连接到RF半导体裸片的输出的金键合接线或带。金键合接线或带被设计用于与铜或铝键合接线或带相比在RF半导体裸片的操作期间适应更大的RF焦耳加热。

根据制造半导体封装的方法的一个实施例，该方法包括：将RF半导体裸片附接到衬底的第一侧；将电容器附接到衬底的第一侧；将第一端子布置在衬底的第一侧上；将第一端子经由铜或铝键合接线或带连接到RF半导体裸片的输出；以及将电容器经由金键合接线或带连接到RF半导体裸片的输出，金键合接线或带被设计用于与铜或铝键合接线或带相比在RF半导体裸片的操作期间适应更大的RF焦耳加热。

根据半导体封装的另一实施例，该封装包括金属衬底、附接到金属衬底的电绝缘部件、具有附接到金属衬底的源极端子以及背离金属衬底的栅极端子和漏极端子的RF半导体裸片、具有附接到金属衬底的第一端子和背离金属衬底的第二端子的输入电容器以及具有附接到金属衬底的第一端子和背离金属衬底的第二端子的输出电容器。该封装进一步包括附接到电绝缘部件的输入端子和附接到电绝缘部件的输出端子。第一组铜或铝键合接线或带将输出端子连接到RF半导体裸片的漏极端子。金键合接线或带将输出电容器的第二端子连接到RF半导体裸片的漏极端子。金键合接线或带被设计为适应RF半导体裸片操作期间比第一组铜或铝键合接线或带更高的RF焦耳加热。第二组铜或铝键合接线或带将输入端子连接到输入电容器的第二端子并且将输入电容器的第二端子连接到RF半导体裸片的栅极端子。

本领域技术人员通过阅读下面的具体描述以及通过查看附图将认识到附加特征和优势。

附图说明

图中的组件不一定按照比例绘制，但强调的是图示本发明的原理。而且，在附图中，类似的参考标号标示对应的部分。在附图中：

图1图示了混合半导体封装的一个实施例的自顶向下平面图；

图2图示了图1的混合半导体封装中包括的示例性RF功率电路的示意图；以及

图3图示了根据实施例的图1的混合半导体封装的部分的侧面透视图。

具体实施方式