專利名稱：半導(dǎo)體封裝及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝，特別涉及一種具有散熱片的半導(dǎo)體封裝及其制造方法。盡管本發(fā)明廣泛適用于各種半導(dǎo)體芯片，但尤其適用于大功率芯片。


圖1是展示常規(guī)底部引線半導(dǎo)體封裝的剖面圖。參見(jiàn)圖1，常規(guī)底部引線封裝包括與印刷電路板(PCB)(未示出)電連接的多根底部引線2a，從每根底部引線2a向上彎曲的內(nèi)引線2b，借助粘結(jié)材料3安裝在每根底部引線2a上表面上的的半導(dǎo)體芯片1，電連接半導(dǎo)體芯片1的芯片焊盤(未示出)與內(nèi)引線2b的導(dǎo)線4，及模制部件5。模制部件包封半導(dǎo)體芯片1、底部引線2a、內(nèi)引線2b及導(dǎo)線4，但暴露出底部引線2a的下表面，以便能夠安裝到PCB上并與之連接。
然而，上述常規(guī)底部引線半導(dǎo)體封裝有以下缺點(diǎn)，即，由于模制部件5的熱傳導(dǎo)率低，半導(dǎo)體芯片1產(chǎn)生的熱不能有效地輻射到芯片外部。具體地，這種封裝對(duì)于要求高熱傳導(dǎo)率的大功率芯片來(lái)說(shuō)是不適用的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體封裝及其制造方法，基本上能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種能增大熱傳導(dǎo)效率的改進(jìn)的半導(dǎo)體封裝。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)如以下的說(shuō)明書(shū)所述，部分可從說(shuō)明書(shū)中顯現(xiàn)，或可以實(shí)施本發(fā)明獲知。特別是書(shū)面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)及附圖中指出的結(jié)構(gòu)將會(huì)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
為了獲得這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，正如所概述和具體說(shuō)明的那樣，本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝包括平板形第一散熱片；垂直于第一散熱片的側(cè)面并與之成一體的第二散熱片；借助粘結(jié)材料安裝在第一散熱片上表面上的半導(dǎo)體芯片；借助粘結(jié)材料固定在半導(dǎo)體芯片上部中央部分的第三散熱片；借助粘結(jié)材料固定于半導(dǎo)體芯片上表面兩側(cè)的多根內(nèi)引線；由內(nèi)引線向上彎曲的多根底部引線；連接內(nèi)引線與芯片焊盤的導(dǎo)線；及模制部件，模制樹(shù)脂填充由第一至第三散熱片限定的部分形成該部件，該部件用于密封半導(dǎo)體芯片、內(nèi)引線、底部引線、及導(dǎo)線，并使底部所述引線部分暴露于外。
按本發(fā)明的另一方案，一種半導(dǎo)體封裝包括第一散熱片；與第一散熱片耦合的第二散熱片；安裝在第一散熱片表面上的半導(dǎo)體芯片；安裝在半導(dǎo)體芯片上的多根引線；連接多根引線與半導(dǎo)體芯片的導(dǎo)線；及密封半導(dǎo)體芯片、多根引線及導(dǎo)線的模制部件。
按本發(fā)明的再一方案，一種制造半導(dǎo)體封裝的方法包括以下步驟形成第一散熱片；形成與第一散熱片耦合的第二散熱片；把半導(dǎo)體芯片安裝到第一散熱片上；將多根引線安裝在半導(dǎo)體芯片上；用導(dǎo)線連接引線與半導(dǎo)體芯片；及模制半導(dǎo)體芯片、引線及導(dǎo)線，構(gòu)成封裝。
按本發(fā)明的又一方案，一種半導(dǎo)體封裝包括第一散熱片；與第一散熱片耦合的第二散熱片；安裝在第一散熱片表面上的半導(dǎo)體芯片；安裝在半導(dǎo)體芯片上的多根引線；連接該多根引線與半導(dǎo)體芯片的多根導(dǎo)線；連接于半導(dǎo)體芯片上的第三散熱片；及密封半導(dǎo)體芯片、多根引線及導(dǎo)線的模制部件。
應(yīng)該明白，上述的概括說(shuō)明和以下的詳細(xì)說(shuō)明皆是例證性和說(shuō)明性的，旨在對(duì)所申請(qǐng)的發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。
用于進(jìn)一步理解發(fā)明的各附圖與說(shuō)明書(shū)結(jié)合，并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，它們展示了本發(fā)明的實(shí)施例，與說(shuō)明書(shū)一起說(shuō)明本發(fā)明的原理。
各附圖中圖1是展示常規(guī)底部引線半導(dǎo)體封裝的剖面圖；圖2是展示本發(fā)明實(shí)施例的底部引線半導(dǎo)體封裝的剖面圖；圖3是展示本發(fā)明底部引線半導(dǎo)體封裝的底視圖；圖4是圖2中“A”部分的放大剖面圖；圖5是展示安裝于印刷電路板(PCB)上的本發(fā)明底部引線半導(dǎo)體封裝的剖面圖；及圖6A-6H是展示本發(fā)明的制造底部引線半導(dǎo)體封裝的方法的剖面圖。
下面結(jié)合示于附圖中的實(shí)例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是展示本發(fā)明的底部引線半導(dǎo)體封裝的剖面圖。參見(jiàn)圖2，在第一散熱片(第一熱沉)6的側(cè)面部分垂直地形成第二散熱片7。第二散熱片可以附著在第一散熱片6上，或可以與散熱片6成為一體。第一和第二散熱片6和7最好由具有高熱傳導(dǎo)率和良好機(jī)械強(qiáng)度的金屬和陶瓷材料制備。半導(dǎo)體芯片1借助第一粘結(jié)材料3安裝在第一散熱片6上。第一粘結(jié)材料最好是由具有良好熱傳導(dǎo)率的材料制成。引線框2的內(nèi)引線2b借助粘結(jié)材料固定到半導(dǎo)體芯片1的兩側(cè)，且第三散熱片8借助第二粘結(jié)材料3a固定于半導(dǎo)體芯片1上表面的中央部分上。引線框2最好形成為使其底部引線2a從內(nèi)引線2b向上彎曲，且最好由銅合金或鎳合金制成。
與第一和第二散熱片類似，第三散熱片8最好也由具有高熱傳導(dǎo)率和良好機(jī)械強(qiáng)度的金屬或陶瓷材料制成。另外，第三散熱片8最好包括形成于第三散熱片8的兩側(cè)邊緣部分的凸緣11。突起部分11a從每個(gè)凸緣11延伸，如圖4所示。具體地，突起部分11a形成為圓形或多邊形，用以增強(qiáng)第三散熱片8與模制部件5的粘結(jié)強(qiáng)度。內(nèi)引線2b和半導(dǎo)體芯片的芯片焊盤(未示出)由導(dǎo)電材料制的導(dǎo)線4連接。第一至第三散熱片6、7和8限定的部分中填充模制樹(shù)脂，以密封半導(dǎo)體芯片1、內(nèi)引線2b、底部引線2a和導(dǎo)線4。如圖3所示，模制部件5形成，使底部引線2a部分外露。
如圖3所示，底部引線2a可以電連接PCB(未示出)，且不包括底部引線2a在內(nèi)的底部引線半導(dǎo)體封裝的底部最好大多被第三散熱片8所覆蓋。
圖5是展示本發(fā)明的底部引線半導(dǎo)體封裝安裝在PCB(印刷電路板)上的狀況的剖面圖。參見(jiàn)圖5，只有底部引線2a借助于焊料9與PCB10連接。
圖6A-6H是展示本發(fā)明的制造底部引線半導(dǎo)體封裝的方法的剖面圖。雖然這里運(yùn)用了元件的“上”側(cè)這一術(shù)語(yǔ)，但應(yīng)該理解，該術(shù)語(yǔ)和其它術(shù)語(yǔ)只是對(duì)附圖作的描繪。
圖6A是展示第二散熱片7垂直地與平板形第一散熱片6的側(cè)面邊緣部分聯(lián)接的步驟的剖面圖。第一和第二散熱片6和7最好形成為一體，且由具有高熱傳導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度的金屬和陶瓷材料制成。圖6B是展示在第一散熱片6的上表面上均勻涂敷第一粘結(jié)材料3的步驟的剖面圖。第一粘結(jié)材料3由具有良好熱傳導(dǎo)效率的材料制成。
圖6C是展示利用第一粘結(jié)材料3在第一散熱片6的上表面上固定半導(dǎo)體芯片1的步驟的剖面圖。圖6D是展示利用粘結(jié)材料在半導(dǎo)體芯片1的上表面兩側(cè)邊上固定內(nèi)引線2b的步驟的剖面圖。引線框2從內(nèi)引線2b向上彎曲，用以形成底部引線結(jié)構(gòu)。
圖6E中展示利用導(dǎo)線4連接內(nèi)引線2b與半導(dǎo)體芯片1的芯片焊盤的步驟的剖面圖。導(dǎo)線4由合適的導(dǎo)電材料制成。圖6F是展示在半導(dǎo)體芯片1的上部中央部分上均勻涂敷第二粘結(jié)材料3a的步驟的剖面圖。第二粘結(jié)部件3a由具有良好熱傳導(dǎo)率的材料制成。
圖6G是展示利用第二粘結(jié)材料3a在半導(dǎo)體芯片1的上部中央部分固定第三散熱片8的步驟的剖面圖。第三散熱片8由具有良好熱傳導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度的金屬或陶瓷材料制成。圖6H是展示用模制樹(shù)脂填充由第一至第三散熱片6、7、和8限定的部分、并使底部引線2a暴露于外的步驟的剖面圖，該步驟用于密封半導(dǎo)體芯片1、內(nèi)引線2b、底部引線2a和導(dǎo)線4，從而形成模制部件5。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的底部引線半導(dǎo)體封裝旨在利用固定半導(dǎo)體芯片1上下表面及側(cè)面的散熱片6、7、和8更有效地輻射半導(dǎo)體芯片1產(chǎn)生的熱。所以，本發(fā)明的底部引線半導(dǎo)體封裝特別適用于需要高熱傳導(dǎo)效率以散發(fā)芯片工作期間產(chǎn)生的大量熱量的大功率芯片。另外，通過(guò)由第三散熱片8的凸緣11形成例如圓形或多邊形的突起部分11a可以增強(qiáng)模制部件5的粘結(jié)強(qiáng)度。
顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下，可以做出各種改型和變化。但是，本發(fā)明將覆蓋這些會(huì)落入所附權(quán)利要求書(shū)及其延伸的范圍內(nèi)的改型和變化。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝，該封裝包括第一散熱片；與第一散熱片耦合的第二散熱片；安裝在第一散熱片表面上的半導(dǎo)體芯片；安裝在半導(dǎo)體芯片上的多根引線；連接多根引線與半導(dǎo)體芯片的導(dǎo)線；及密封半導(dǎo)體芯片、多根引線及導(dǎo)線的模制部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，第二散熱片與第一散熱片成為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體封裝，還包括安裝在半導(dǎo)體芯片上的第三散熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，第三散熱片包括至少在其一個(gè)邊緣部分的凸緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，凸緣包括從凸緣延伸的突起部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，所述引線部分暴露于外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，多根引線利用凸點(diǎn)與半導(dǎo)體芯片連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，第一、第二散熱片為金屬或陶瓷材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，第二散熱片與半導(dǎo)體芯片的上表面連接。
10.一種制造半導(dǎo)體封裝的方法，該方法包括以下步驟形成第一散熱片；形成與第一散熱片耦合的第二散熱片；把半導(dǎo)體芯片安裝到第一散熱片上；把多根引線安裝在半導(dǎo)體芯片上；用導(dǎo)線連接引線與半導(dǎo)體芯片；及模制半導(dǎo)體芯片、引線及導(dǎo)線，構(gòu)成封裝。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，第二散熱片與第一散熱片形成為一體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括在半導(dǎo)體芯片上安裝第三散熱片的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，第三散熱片包括在其至少一個(gè)邊緣部分的凸緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，凸緣包括從凸緣延伸的突起部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述引線部分暴露于外側(cè)。
16.一種半導(dǎo)體封裝包括第一散熱片；與第一散熱片耦合的第二散熱片；安裝在第一散熱片上表面上的半導(dǎo)體芯片；安裝在半導(dǎo)體芯片上的多根引線；連接多根引線與半導(dǎo)體芯片的多根導(dǎo)線；安裝在半導(dǎo)體芯片上的第三散熱片；及密封半導(dǎo)體芯片、多根引線及導(dǎo)線的模制部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，第二散熱片與第一散熱片成為一體。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，第三散熱片包括在其至少一個(gè)邊緣部分的凸緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，凸緣包括從凸緣延伸的突起部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體封裝，其特征在于，所述引線部分暴露于外側(cè)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體封裝包括基本為平板形的第一散熱片和與第一散熱片耦合的第二散熱片。半導(dǎo)體芯片安裝在第一散熱片的內(nèi)表面上,第三散熱片固定于半導(dǎo)體芯片的中央部分上。多根內(nèi)引線固定于半導(dǎo)體芯片的側(cè)邊,外引線從內(nèi)引線延伸,并相對(duì)于內(nèi)引線向外彎曲。導(dǎo)線連接內(nèi)引線與半導(dǎo)體芯片。模制部件密封半導(dǎo)體芯片、內(nèi)引線、部分外引線及導(dǎo)線。
文檔編號(hào)H01L23/12GK1187037SQ9711502
公開(kāi)日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1997年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者全東錫 申請(qǐng)人:Lg半導(dǎo)體株式會(huì)社