具有结构化引线框架和壳体本体的器件以及用于制造器件的方法与流程

说明一种具有结构化引线框架(英语：1eadframe(引线框))和壳体本体的器件。此外，说明一种用于制造器件、尤其是具有结构化引线框架和壳体本体的器件的方法。

背景技术：

1、为了实现提高的腐蚀稳定性，应该保护器件免受外部环境影响，例如免受有害气体或湿气的侵入。尤其是，有害气体可能从上方穿过封装层、浇注物质或者侧向地在引线框架和壳体本体的壳体材料之间侵入到器件中。器件的金属表面、例如空腔的侧壁或引线框架的安装面，可能由于有害气体的侵入而被损坏，例如被氧化。尤其是，具有银覆层的表面或铜表面特别易受环境影响。

技术实现思路

1、一个任务是说明一种具有高紧凑性和提高的腐蚀稳定性的器件、尤其是光电器件。另一任务是说明一种用于制造器件、尤其是在这里描述的器件的可靠且成本高效的方法。

2、这些任务通过根据独立权利要求的器件以及通过根据另一权利要求的用于制造器件的方法来解决。器件或方法的其他设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

3、根据器件的至少一个实施方式，所述器件具有引线框架和布置在引线框架上的半导体芯片。半导体芯片尤其是被设立用于产生或探测电磁辐射。半导体芯片可以具有半导体本体，所述半导体本体例如具有第一载流子类型的第一半导体层、第二载流子类型的第二半导体层以及位于其间的有源区。半导体本体例如基于iii-v半导体化合物材料或基于ii-vi半导体化合物材料。例如，有源区是pn结区。在器件的运行中，有源区尤其是被设立用于产生电磁辐射，例如在紫外、红外或可见光谱范围中的电磁辐射。

4、引线框架尤其是被设立用于从外部电接触器件、例如半导体本体。引线框架可以具有第一子区域和与第一子区域横向地间隔开的第二子区域，其中第一子区域和第二子区域被分配给器件的不同的电极性。例如，第一子区域被设立用于电接触第一半导体层。引线框架的第二子区域可以被设立用于电接触第二半导体层。

5、例如，半导体芯片布置在第一子区域上并且与该第一子区域导电连接。例如当半导体芯片布置在第一子区域的凹处中时，半导体芯片可以沿着竖直方向突出第一子区域之外，或者反之亦然。在俯视图中，半导体芯片和引线框架的第二子区域可以以无重叠的方式布置。在这种情况下，半导体芯片仅仅布置在引线框架的第一子区域上。半导体芯片可以经由电连接、例如经由接合线与引线框架的第一子区域或第二子区域导电连接。可能的是，半导体芯片可以经由其背侧和导电连接层直接与引线框架的第一子区域导电连接。

6、横向方向被理解为尤其是平行于引线框架的主要延伸面、例如平行于引线框架的第一子区域或第二子区域的安装面伸展的方向。竖直方向被理解为尤其是垂直于引线框架的主要延伸面或者垂直于引线框架的第一子区域或第二子区域的安装面定向的方向。竖直方向和横向方向彼此正交。

7、根据该器件的至少一个实施方式，所述器件具有壳体本体。在横向方向上，引线框架可以被壳体本体包围，尤其是完全包围。尤其是，引线框架在任何部位处都不侧向地和/或竖直地突出壳体本体之外。引线框架的所有横向侧面均可以与壳体本体的侧面齐平地结束或者可以被壳体本体的材料覆盖。在至少一个竖直平面的高度处，不仅引线框架的第一子区域而且第二子区域都可以在横向方向上被壳体本体包围，例如完全包围。尤其是，第一子区域通过壳体本体与引线框架的第二子区域机械连接。如果第一子区域与第二子区域通过中间区域横向地间隔开，则中间区域可以被壳体本体的材料填充，例如完全填充。

8、在器件的背侧的俯视图中，引线框架的第一子区域和/或第二子区域可以分区域地不被壳体本体覆盖。在器件的背侧处，引线框架的第一子区域和/或第二子区域因此可以至少分区域地是可自由接近的。在器件的前侧的俯视图中，引线框架的第一子区域和/或第二子区域可以分区域地不被壳体本体的材料覆盖。第一子区域或第二子区域的在器件的前部的俯视图中不被壳体本体的材料覆盖的表面可以构成第一子区域或第二子区域的安装面。尤其是，半导体芯片布置在这样的安装面上。

9、根据该器件的至少一个实施方式，引线框架的第一子区域或第二子区域具有局部隆起。沿着竖直方向，局部隆起可以突出引线框架的第一子区域或第二子区域的至少一个与局部隆起邻接的边或者边缘区。该边尤其是是第一或第二子区域的上边，第一或第二子区域的边缘区与所述上边邻接。在器件的前侧的俯视图中，壳体本体可以完全覆盖局部隆起。因此，局部隆起可以用作用于将壳体本体紧固在引线框架处的锚定结构。例如，半导体芯片布置在第一子区域上，其中第一子区域具有局部隆起。

10、引线框架的子区域的边、尤其是外部边或上边例如被理解为子区域的侧面和子区域的局部隆起的侧面之间的公共连接线。如果局部隆起沿着竖直方向突出子区域的边之外并且因此突出与该边邻接的边缘区，则局部隆起的前侧表面位于比子区域的所属的边或所属的边缘区更高的竖直平面上。子区域的边缘区被理解为尤其是直接与子区域的边、尤其是外部边或上边邻接的区。边缘区可以至少分区域地由局部隆起的侧面构成。

11、在前侧的俯视图中，局部隆起例如沿着引线框架的所属子区域的至少一个边、沿着至少两个边、沿着三个边或沿着所有边伸展。尤其是，局部隆起在俯视图中沿着半导体芯片的至少一个侧面、沿着至少两个侧面、沿着三个侧面或者沿着所有侧面伸展。在该意义上，在器件的前侧的俯视图中，半导体芯片至少部分地或完全地横向地被局部隆起包围。沿着竖直方向，不强制性地要求局部隆起突出半导体芯片之外。沿着竖直方向，半导体芯片可以突出局部隆起之外，或者反之亦然。

12、根据该器件的至少一个实施方式，第一子区域具有第一局部隆起并且第二子区域具有第二局部隆起。在器件的前侧的俯视图中，第一局部隆起和第二局部隆起可以具有不同的几何形状或相似的几何形状。如果第一局部隆起和第二局部隆起具有相似的几何形状，则它们两者可以被实施为条形的、l形的、u形的或框架形的。

13、在本公开中，结合第一局部隆起描述的特征也可以被使用用于第二局部隆起，或者至少按意义类似地被使用，并且反之亦然。此外，第一局部隆起和第二局部隆起可以具有相同或不同的竖直高度和/或横向宽度，或者可以在引线框架上相同或不同地取向。在器件的前侧的俯视图中，第一局部隆起和第二局部隆起例如除了其横向和/或竖直范围——至少从几何形状来看——可以实施或布置为镜面对称的。

14、在器件的至少一个实施方式中，所述器件具有引线框架、半导体芯片和壳体本体。引线框架具有第一子区域和第二子区域，所述第二子区域与第一子区域横向地间隔开，其中所述壳体本体横向地包围第一子区域和第二子区域，并且由此将第一子区域与第二子区域机械连接。半导体芯片布置在第一子区域的安装面上并且与引线框架的子区域导电连接。第一子区域具有第一局部隆起，所述第一局部隆起竖直地突出第一子区域的至少一个边缘区之外并且在安装面的俯视图中至少部分地包围半导体芯片。在安装面的俯视图中，壳体本体完全覆盖第一局部隆起，其中半导体芯片不被壳体本体覆盖。

15、由于壳体本体完全覆盖第一局部隆起，因此第一局部隆起用作锚定结构用于增加在引线框架的第一子区域与壳体本体之间的机械连接。由于第一局部隆起在俯视图中位于半导体芯片与壳体本体的一个侧面或多个侧面之间，因此第一局部隆起作为屏障起作用，所述屏障使来自外部环境的湿气或有害气体朝向半导体芯片的方向侧向地侵入变得困难或受到禁止。如果例如在器件或壳体本体的侧面处在引线框架与壳体本体之间例如由于两种不同的材料之间的界面处的分层而出现间隙，则该间隙的扩展最晚在局部隆起处被停止。因此，局部隆起保护半导体芯片以及安装面免受外部环境影响，尤其是免受有害气体侵入。

16、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部隆起——在安装面的俯视图中——沿着半导体芯片的至少两个或三个侧面或者沿着所有侧面伸展。第一局部隆起可以沿着第一子区域的至少两个或三个边或者沿着所有边伸展。

17、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部隆起——在安装面的俯视图中——完全包围半导体芯片。在这种情况下，第一局部隆起被实施为框架形的。

18、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部隆起具有前侧表面，所述前侧表面处于与第一子区域的安装面相同的竖直高度上。例如，第一局部隆起的前侧表面处于比第一子区域的一些或所有边更高的竖直平面上。尤其是，这样的边是第一子区域的外部上边。

19、根据该器件的至少一个实施方式，第一子区域具有与第一局部隆起邻接的第一局部凹处，其中第一局部凹处被壳体本体的材料填充、尤其是完全填充。沿着横向方向，第一局部隆起位于局部凹处与第一子区域的与第一局部隆起邻接的边缘区之间。

20、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部凹处和第一局部隆起沿着横向方向彼此平行地伸展。局部凹处和/或第一局部隆起可以平行于外部边或下沉的边缘区伸展，或者平行于第一子区域的外部边或下沉的边缘区伸展。

21、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部凹处——在安装面的俯视图中——沿着半导体芯片的至少两个或三个侧面或者沿着所有侧面伸展。因此，局部凹处至少部分地或完全地包围半导体芯片。

22、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部凹处在至少一个横向方向上或在正好两个、正好三个或在所有横向方向上限制安装面。尤其是，第一局部凹处完全被壳体本体的材料填充。安装面可以没有或至少分区域地没有被壳体本体的材料覆盖。然而，在制造公差的范围内，安装面可分部位地无意地被壳体本体的材料覆盖。

23、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部隆起沿竖直方向突出第一子区域的安装面之外。换句话说，安装面位于比第一局部隆起的前侧表面更低的竖直平面上。

24、根据该器件的至少一个实施方式，第一局部隆起在至少一个横向方向上或者在两个、三个或所有横向方向上限制安装面。在此，可能的是，第一子区域具有前侧子表面，所述前侧子表面在俯视图中布置在第一局部隆起和安装面之间。在俯视图中，前侧子表面可以分区域地或完全地被壳体本体的材料覆盖。

25、例如，第一局部隆起被实施为条形的、l形的、u形的或框架形的。第一局部隆起可以部分地或完全地包围安装面。如果局部隆起是l形的，则该局部隆起可以在正好两个横向方向上限制安装面或半导体芯片。如果局部隆起是u形的，则该局部隆起可以在正好三个横向方向上限制安装面或半导体芯片。如果局部隆起是框架形的，则该局部隆起可以在俯视图中在所有横向方向上限制或包围安装面或半导体芯片。

26、根据该器件的至少一个实施方式，边缘区、尤其是第一子区域的下沉的边缘区中的至少一个或多个至少分区域地被实施为弯曲的。一个/多个边缘区可以具有一个/多个被实施为凹状或凸状的表面。第一子区域的一个/多个边缘区的弯曲地伸展的表面构成过渡区域，尤其是在第一局部隆起的前侧表面与第一子区域的侧面之间的连续过渡区域。

27、引线框架的子区域的边缘区或实施为弯曲的边缘区尤其是被理解为在局部隆起的前侧表面与子区域或引线框架的侧面之间的过渡区域。如果局部隆起直接与引线框架的边邻接，则引线框架的附属的例如下沉的边缘区由局部隆起的侧面限定。

28、根据该器件的至少一个实施方式，引线框架的第二子区域具有第二局部隆起，所述第二局部隆起竖直地突出第二子区域的至少一个边缘区之外。第一局部隆起和第二局部隆起在俯视图中可以具有相似的几何形状，即相似的形状。在此不需要所述第一局部隆起和第二局部隆起具有相同的几何尺寸或空间范围。

29、根据该器件的至少一个实施方式，所述器件具有保护二极管。保护二极管可以布置在引线框架的第二子区域上。例如，保护二极管与半导体芯片反并联接线。例如，保护二极管布置在第二子区域的安装面上。在安装面的俯视图中，保护二极管可以在横向方向上被第二局部隆起部分地或完全地包围。与防止湿气或有害气体穿透到半导体芯片的第一局部隆起非常类似地，第二局部隆起可以保护保护二极管或半导体芯片免受环境影响，例如免受湿气或有害气体侵入。

30、根据该器件的至少一个实施方式，第一子区域和/或第二子区域具有焊接控制结构作为引线框架的构成整体的组成部分。例如，可以在器件的侧面处从外部看到焊接控制结构。

31、根据该器件的至少一个实施方式，第一子区域与第一局部隆起和/或与焊接控制结构被实施为整体的。换句话说，第一局部隆起和/或焊料控制结构是第一引线框架的构成整体的组成部分。第一子区域可以具有侧向连接接片。局部隆起、焊接控制结构、连接接片和第一子区域的其余组成部分可以总计地被实施为整体的，因此由一件构成并且由相同的材料构成。

32、说明一种用于制造器件、例如在这里描述的器件的方法。根据该方法的至少一个实施方式，对引线框架的第一子区域的前侧进行双蚀刻，用于在所述前侧上构成所述第一局部隆起。形成壳体本体，其中壳体本体的材料完全覆盖第一局部隆起并且利用第一局部隆起被锚定。通过双蚀刻形成的局部隆起沿着竖直方向突出第一子区域的至少一个边缘区之外。局部隆起还可以沿着竖直方向突出第一子区域的凹处或安装面之外。在俯视图中，第一局部隆起尤其是位于第一子区域的与第一局部隆起邻接的边缘区与第一子区域的凹处或安装面之间。

33、根据该方法的至少一个实施方式，借助于浇注方法或塑料成型方法将壳体本体施加到引线框架上并且围绕引线框架施加。浇注方法或塑料成型方法通常被理解为造型材料(在这种情况下为壳体本体)优选地在压力作用下根据预先给定的形状被设计并且如果需要的话被固化所利用的方法。尤其是，术语“浇注方法”或“塑料成型方法”至少包括配量/分发(dispensing)、喷射分发(jetting)、注射(molding(制模))、注塑成型(injectionmolding)、压铸(transfer molding(传递模塑))和压模(compression molding)。壳体本体尤其是由塑料材料、尤其是由浇注材料或由可注塑材料构成。

34、根据该方法的至少一个实施方式，提供多个引线框架，所述引线框架分别具有第一子区域和第二子区域，其中相邻引线框架的第一子区域经由连接接片彼此机械连接。在相应的第一子区域的前侧上进行双蚀刻用于构成第一局部隆起，其中所述前侧在连接接片的位置处不被蚀刻。在形成壳体本体之后分离所述器件，其中壳体本体和连接接片被切开。

35、引线框架的第二子区域的第二局部隆起可以以与第一局部隆起完全类似的方式来构成，例如通过双蚀刻。例如，相邻引线框架的第二子区域经由其他连接接片彼此机械连接。当在相应的第二子区域的前侧上进行双蚀刻用于形成第二局部隆起时，前侧尤其是在其他连接接片的位置处不被蚀刻。在分离器件时，其他连接接片可以被切开。

36、在俯视图中，第二局部隆起尤其是位于第二子区域的与第二局部隆起邻接的边缘区与第二子区域的凹处或安装面之间。相邻引线框架的第二子区域可以经由连接接片彼此机械连接。在相应的第二子区域的前侧上进行双蚀刻用于形成第二局部隆起，其中前侧例如在连接接片的位置处不被蚀刻。在蚀刻过程时可以略过连接接片。由于双蚀刻，第一和/或第二子区域的局部隆起和/或局部凹处的表面或侧面可能具有蚀刻痕迹。第一和/或第二子区域的安装面也可以具有蚀刻痕迹。

37、在分离之后，器件分别具有半导体芯片和壳体，其中壳体具有引线框架和壳体本体。壳体本体可以被锚定在引线框架的局部隆起或凹处处。尤其是由于局部隆起，可以显著减少或禁止有害气体通过壳体扩散到半导体芯片。

38、为了提高腐蚀稳定性，壳体可以从侧面附加地被密封。还可以通过构成凹处、尤其是具有底切的凹处来改善侧向密封。此外，壳体本体的材料可以借助于浇注方法或塑料成型方法直接被沉积在例如由铜构成的引线框架上，其中随后才进行需要的nipdag电镀，因为浇注材料与在银层上相比明显更好地附着在铜层上。还可能的是，使引线框架的表面粗糙，以便增加浇注材料在引线框架处的附着。此外，可以使用具有低扩散率的有针对性的浇注材料。可设想的是，壳体或壳体本体附加地被涂覆用于进一步减少有害气体扩散。

39、在这里描述的方法特别适用于制造在这里描述的器件。因此，结合器件描述的特征也可以被使用用于该方法，并且反之亦然。