[实用新型]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求由Francis J.CARNEY和Michael J.SEDDON发明的、提交于2015年9月17日的名称为“SEMICONDUCTOR PACKAGES AND METHODS”(半导体封装件及制造方法)的美国临时申请No.62/219,666的权益，该申请以引用方式并入本文，并且据此要求该申请的共同主题的优先权。

技术领域

本实用新型总体涉及半导体器件。

背景技术

半导体器件在现代电子产品中很常见。半导体器件在电子部件的数量和密度方面各有不同。半导体器件可执行各种各样的功能，诸如模拟和数字信号处理、传感器、电磁信号的传输和接收、电子器件控制、功率管理以及视频/音频信号处理。分立半导体器件通常包含某一类型的电子部件，例如，发光二极管(LED)、小信号晶体管、电阻器、电容器、电感器、二极管、整流器、晶闸管以及功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。集成半导体器件通常包含数百至数百万电子部件。集成半导体器件的例子包括微控制器、专用集成电路(ASIC)、标准逻辑、放大器、时钟管理、存储器、接口电路以及其他信号处理电路。

在半导体行业中，需要更小的封装尺寸，以减小最终产品诸如手机、计算机和手表的尺寸和重量。超微封装和多芯片封装要求精确的管芯对准公差。管芯贴装精度依赖于晶圆切割导致的管芯尺寸变化、拾放操作期间的贴装精度、回流期间的移动以及管芯基座在微封装内的偏移或滑动。对准公差增加了总封装尺寸和间距限制。

常见微封装依赖于将半导体管芯仅部分地放置在管芯焊盘的平坦表面上，以便满足客户对占有面积的要求，也就是说，半导体管芯悬出于管芯焊盘之上。图1a示出部分地放置在管芯焊盘52的平坦表面上的半导体管芯50，其中半导体管芯的平坦背表面53的一部分悬出于管芯焊盘之上。半导体管芯50通过粘合剂接合至管芯焊盘52，并且有源表面54通过接合线58耦接至接合线焊盘56。管芯焊盘52和接合线焊盘56是引线框的整体部件。密封剂60覆盖半导体管芯50、接合线焊盘56以及接合线58。

由于半导体管芯50的平坦背表面53相对于管芯焊盘52的平坦表面悬出，半导体管芯50在制造过程中很容易在管芯焊盘52上发生倾斜、旋转、滑动或其他不利移动。当出现不当对准，或者粘合剂失效并且接合线58张紧时，半导体管芯50的平坦背表面53可脱离管芯焊盘52或以其他方式相对于管芯焊盘发生位置偏移，如图1b所示。将半导体管芯50保持在精确对准公差内很难，并且可能导致接合线冲弯、接合线断开或者接合线短路。由于管芯焊盘52必须保持较小外形以满足客户对占有面积的要求，为使管芯悬出部分相对较小，以免半导体管芯50易滑动、倾斜、旋转或脱离管芯焊盘，于是管芯尺寸受到限制。较大半导体管芯50相对于较小管芯焊盘52的移动会造成制造缺陷并降低产量。

实用新型内容

管芯贴装精度依赖于晶圆切割导致的管芯尺寸变化、拾放操作期间的贴装精度、回流期间的移动以及管芯基座在微封装内的偏移或滑动。对准公差增加了总封装尺寸和间距限制。将半导体管芯保持在精确对准公差内很难，并且可能导致接合线冲弯、接合线断开或者接合线短路。由于管芯焊盘必须保持较小外形以满足客户对占有面积的要求，为使管芯悬出部分相对较小，以免半导体管芯易滑动、倾斜、旋转或脱离管芯焊盘，于是管芯尺寸受到限制。较大半导体管芯相对于较小管芯焊盘的移动会造成制造缺陷并降低产量。至少针对上述的至少一个问题，提供了本实用新型。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：半导体管芯，所述半导体管芯包括衬底材料；以及对准凹槽或对准凸起，所述对准凹槽或对准凸起穿过所述半导体管芯的表面形成在所述衬底材料中。

在一个实施例中，所述半导体器件还包括第二衬底，其中所述半导体管芯设置在所述第二衬底上方，并且所述第二衬底的第一部分在所述对准凹槽内。

在一个实施例中，所述第二衬底的所述第一部分包括管芯焊盘。

在一个实施例中，所述第二衬底的所述第一部分部分地设置在所述衬底材料的所述对准凹槽内。

在一个实施例中，所述半导体器件还包括接合线，所述接合线耦接在所述半导体管芯与所述第二衬底的第二部分之间。

在一个实施例中，所述半导体器件还包括第二衬底，其中所述半导体管芯设置在所述第二衬底上方，并且所述对准凸起的一部分在所述第二衬底的凹槽内。

在一个实施例中，所述对准凹槽或对准凸起延伸所述衬底材料的长度。