[发明专利]使用低温过程的高温半导体器件封装和结构的方法及装置

说明书

一种使用低温过程的高温半导体器件封装和结构的方法及装置。提供了包含陶瓷、有机和金属材料的组合的半导体器件封装，其中这些材料通过使用银而耦合。在压力和低温下，银以细颗粒的形式被应用。应用之后，银形成了具有银的典型熔点的固体，因此，成品封装能承受比制造温度显著高的温度。此外，因为银是各种组合材料之间的接口材料，由于接合的低温度和银的延展性，陶瓷、有机和金属组件之间的不同材料特性的效果例如热膨胀系数被降低。

本申请是2014年10月31日提交的、申请号为201410601839.0、发明名称为“使用低温过程的高温半导体器件封装和结构的方法及装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及半导体器件封装，更具体地说，涉及用于制作高温和高性能半导体器件封装的低温过程。

背景技术

各种半导体器件封装包括陶瓷、有机和金属材料的组合。为了形成半导体器件封装的可用结构，这些不同的材料彼此接触。这些不同的材料通常具有显著不同的材料性能，这就会导致包含这些材料的半导体器件封装的故障。因此，期望具有包含具有不同的材料性能但不受到由于不同的材料性能(例如热膨胀系数)引起的故障的材料的半导体器件封装。

发明内容

在一种实施方式中，一种半导体器件封装包括：

所述半导体器件封装的第一材料部分，其中第一材料包括陶瓷或有机材料中的一个；

所述半导体器件封装的第二材料部分，其中第二材料包括金属材料；以及

被放置为耦合所述半导体器件封装的所述第一和第二材料部分的烧结银区域；其中：

所述第一材料部分包括印刷电路板，以及

所述烧结银区域被放置在形成于所述印刷电路板内的孔内。

示例地，所述第二材料部分是被放置在所述烧结银区域内的金属块。

示例地，所述半导体器件封装还包括热耦合于所述金属块的半导体器件管芯，其中所述金属块包括铜。

示例地，所述半导体器件封装还包括被放置在所述烧结银内的第二金属块，所述烧结银热电耦合所述金属块和所述第二金属块。

示例地，所述第二材料部分包括被放置在所述烧结银区域内的无源电子器件，其中所述烧结银将所述无源电子器件电耦合于形成于所述印刷电路板上的互连处。

示例地，所述无源电子器件包括高电容材料。

在一种实施方式中，一种形成半导体器件封装的方法包括：

由第一材料形成半导体器件封装的第一材料部分，其中第一材料包括陶瓷或有机材料中的一个；

提供半导体器件封装的第二材料部分，其中第二材料部分包括陶瓷或金属材料；以及

使用烧结银区域来粘性地将半导体器件封装的第一材料部分和第二材料部分相耦合。

示例地：

半导体器件封装包括气腔封装；

形成第一材料部分进一步包括形成陶瓷窗框；以及

第二材料部分包括导电金属底板。

示例地：

半导体器件封装包括气腔封装；

形成第一材料部分进一步包括形成陶瓷窗框；以及

第二材料部分包括导电金属引线。

示例地：

形成第一材料部分进一步包括形成印刷电路板和在印刷电路板内形成孔；