[发明专利]包括容纳包封物嵌埋的半导体裸片的罐的半导体装置

说明书

一种半导体装置(10)包括：导电罐(11)，其包括平坦部分(11A)和从平坦部分(11A)的边缘延伸的至少一个外围边沿部分(11B)；半导体裸片(12)，其包括第一主面、与第一主面相反的第二主面、设置在第一主面上的第一接触焊盘(12A)和设置在第二主面上的第二接触焊盘(12B)，其中，第一接触焊盘(12A)电连接到罐(11)的平坦部分(11A)；电互连器(13)，其与第二接触焊盘(12A)连接；和包封物(14)，其设置在半导体裸片(12)之下而包围电互连器(13)，其中，电互连器(13)的外表面从包封物(14)的外表面凹入。

技术领域

本公开涉及一种半导体装置以及一种用于制造半导体装置的方法。本公开特别涉及这样一种半导体装置，所述半导体装置包括容纳包封物嵌埋的半导体裸片的罐，其中，至少一个电互连器与半导体裸片的接触焊盘连接并且被包封物包围。

背景技术

在半导体装置制造领域中，特别是在半导体MOSFET或IGBT装置的制造领域中，近年来已经开发和研究了许多不同的封装体类型。一种封装体类型，也称为DirectFet，包括：导电罐(或夹)，其包括平坦部分和从平坦部分的边缘延伸的至少一个外围边沿部分；以及半导体裸片，其安装在罐的内部空间中。罐与半导体裸片的电接触焊盘中的上部一个电接触焊盘电连接。半导体裸片的下部接触焊盘与电互连器连接，所述电互连器的下表面与边沿的下表面基本共面。通过使用PCB的接触焊盘将边沿的下端和电互连器连接，如此构造的装置可以被安装到PCB上。

发明内容

最近的研究表明，装置内的热机械应力可能引起问题。在进行温度循环测试后，检测到用作电互连器的焊料凸点内的裂缝和空隙。这些裂缝和空隙会导致层离，最终导致电子装置完全失效。发现裂缝和空隙主要是由于装置中使用的不同构件之间的热膨胀系数(CTE)失配而由热机械应力引起的。

本公开的第一方面涉及一种半导体装置，包括：导电罐，其包括平坦部分和从平坦部分的边缘延伸的至少一个外围边沿部分；半导体裸片，其包括第一主面、与第一主面相反的第二主面、设置在第一主面上的第一接触焊盘和设置在第二主面上的第二接触焊盘，其中，第一接触焊盘电连接到罐的平坦部分；电互连器，其与第二接触焊盘连接；和包封物，其设置在半导体裸片之下而包围电互连器，其中，电互连器的外表面从包封物的外表面凹入。

本公开的第二方面涉及一种半导体装置，包括：导电罐，其包括平坦部分和从平坦部分的边缘延伸的至少一个外围边沿部分；半导体裸片，其包括第一主面、与第一主面相反的第二主面、设置在第一主面上的第一接触焊盘和设置在第二主面上的第二接触焊盘，其中，第一接触焊盘电连接到罐的平坦部分；电互连器，其与第二接触焊盘连接；和包封物，其设置在半导体裸片之下而包围电互连器，其中，电互连器的外表面从包封物的外表面突出，其中，包封物被配置成包围电互连器的高度的至少40％。

本公开的第三方面涉及一种用于制造半导体装置的方法，所述方法包括：提供导电罐，所述导电罐包括平坦部分和从平坦部分的边缘延伸的至少一个外围边沿部分；提供半导体裸片，所述半导体裸片包括第一主面、与第一主面相反的第二主面、设置在第一主面上的第一接触焊盘和设置在第二主面上的第二接触焊盘的；将第一接触焊盘电连接到边沿的平坦部分；在半导体裸片之下设置包封物，所述包封物覆盖第二接触焊盘；在包封物中形成通孔，所述通孔从包封物的表面到达第二接触焊盘；和通过将电互连器材料填充到通孔中来制造电互连器。

附图说明

所包括的附图用于提供对实施例的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了实施例，并且与说明书一起用于解释实施例的原理。通过参考以下详细描述，其它实施例和实施例的许多预期优点将易于理解，这是因为它们将变得更好理解。

附图的元件不必相对于彼此成比例。相同的附图标记表示对应的相似部件。

图1A和图1B示出了根据第一方面的半导体装置的示意性剖视图，其中，电互连器的外表面从包封物的外表面凹入，图1A中包封物仅设置在半导体裸片和电互连器上，图1B中半导体装置安装在PCB上。