制造半导体器件的方法和对应的半导体器件与流程

本说明书涉及半导体器件。一个或多个实施例可以有利地被应用于功率半导体器件。

背景技术：

1、具有塑料封装的各种类型的半导体器件，包括：衬底(引线框)，其上布置有一个或多个半导体集成电路芯片或裸片；将(多个)半导体芯片耦合到衬底中的引线(外部焊盘)的导电结构(导线、带、夹片)；以及绝缘封装(例如，树脂)模制在因此形成的组件上以完成器件的塑料主体。

2、在功率半导体器件中，从高功率部分传输到器件的输出焊盘的电流可能是显著的，并且为了该目的而使用带或夹片来代替导线。导线仍可以被用于提供到器件中的低功率部分(例如，控制器)的电耦合。基本上使用引线接合工艺放置带。用夹片附着设备放置夹片，并且使用焊膏将夹片连接到焊盘和裸片。被应用在烘箱中固化的焊料以提供夹片与焊盘和裸片的牢固连接。

3、传统的夹片附着设备有助于在芯片放置中获得足够的精度，因为夹片被应用于裸片和焊盘上，此后组件被转移到烘箱中用于焊料固化。在该处理和固化过程期间，夹片可以从期望的正确位置移位。这可能导致最终产品有缺陷。焊料厚度和夹片在流体状态下“漂浮”在焊料上的趋势也可能基于不期望的过度夹片倾斜。

4、在本领域中需要有助于充分解决前述问题。

技术实现思路

1、一个或多个实施例可以涉及一种方法。

2、一个或多个实施例可以涉及对应的半导体器件。

3、一个或多个实施例可以提供以下优点中的一个或多个优点：在整个组装过程中，通过有效地抵消不期望的移动(例如，旋转)来促进准确的夹片定位；并且可以适当地控制焊料厚度。

4、在一个实施例中，一种方法包括：在衬底中的裸片焊盘上布置至少一个半导体芯片，衬底包括裸片焊盘旁边的至少一个导电焊盘；将至少一个导电夹具定位在至少一个半导体芯片与至少一个导电焊盘之间的桥状位置中，其中在桥状位置中，至少一个导电夹具具有面向至少一个半导体芯片和至少一个导电焊盘的耦合表面；以及将处于桥状位置中的至少一个导电夹具焊接到至少一个半导体芯片和至少一个导电焊盘，以在其间提供电耦合，其中焊接是经由所述耦合表面处的焊接材料进行的。该方法进一步包括，在将至少一个导电夹具定位在至少一个半导体芯片与至少一个导电焊盘之间的桥状位置中之前，提供至少一对互补定位结构，该至少一对互补定位结构包括在至少一个导电夹具中的腔体和在至少一个半导体芯片与至少一个导电焊盘中的至少一个中的突起，其中随着在至少一个导电夹具处于所述桥状位置中，在所述焊接期间，互补定位结构相互接合并且将至少一个导电夹具维持在所述桥状位置中。

5、在一个实施例中，一种器件包括：在衬底中的裸片焊盘上的至少一个半导体芯片，衬底包括裸片焊盘旁边的至少一个导电焊盘；定位在至少一个半导体芯片与至少一个导电焊盘之间的桥状位置中的至少一个导电夹具，至少一个导电夹具具有面向至少一个半导体芯片和至少一个导电焊盘的耦合表面；焊料材料，施加在桥状位置中的至少一个导电夹具的所述耦合表面处，焊料材料将至少一个导电夹具电耦合到至少一个半导体芯片并且电耦合到至少一个导电焊盘；以及至少一对互补定位结构，其包括在所述至少一个导电夹具中的腔体和在至少一个半导体芯片和至少一个导电焊盘中的至少一个中的突起，互补定位结构相互接合。

技术特征：

1.一种方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述一对互补定位结构包括：提供至少两对互补定位结构，其中所述至少两对互补定位结构在所述焊接期间抵消所述至少一个导电夹具相对于所述桥状位置的旋转。

3.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述一对互补定位结构包括：在所述导电夹具中形成所述腔体以及在所述导电焊盘中形成所述突起。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述腔体包括盲孔。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述突起包括柱形凸起。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述突起包括多个柱形凸起的堆叠。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述焊接之前，在所述半导体集成电路芯片和所述导电焊盘中的至少一项上，在与所述一对互补定位结构间隔开的位置处提供间隔结构，其中所述间隔结构被配置为在所述焊接期间将所述导电夹具保持离所述半导体集成电路芯片和所述导电焊盘中的一项或多项一距离。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述间隔结构包括柱形凸起。

9.一种器件，包括：

10.根据权利要求9所述的器件，进一步包括另一对互补定位结构。

11.根据权利要求9所述的器件，其中所述一对互补定位结构包括所述导电夹具中的所述腔体和所述导电焊盘中的所述突起。

12.根据权利要求9所述的器件，其中所述腔体包括盲孔。

13.根据权利要求9所述的器件，其中所述突起包括柱形凸起。

14.根据权利要求9所述的器件，其中所述凸起包括多个柱形凸起的堆叠。

15.根据权利要求9所述的器件，进一步包括在所述半导体集成电路芯片和所述导电焊盘中的至少一项上的、在与所述一对互补定位结构间隔开的位置处的间隔结构，其中所述间隔结构被配置为将所述导电夹具保持离所述半导体集成电路芯片和所述导电焊盘一距离。

16.根据权利要求15所述的器件，其中所述间隔结构是柱形凸起。

17.根据权利要求9所述的器件，其中所述半导体集成电路芯片是功率半导体集成电路，其中所述导电夹具的大小和尺寸被配置为承载由所述功率半导体集成电路产生的电流。

技术总结
本公开涉及制造半导体器件的方法和对应的半导体器件。一种安装到引线框的半导体器件半导体芯片，引线框包括导电焊盘。导电夹具布置在半导体芯片和导电焊盘之间的桥状位置中。导电夹具经由在面向半导体芯片和导电焊盘的耦合表面处应用的焊接材料被焊接到半导体芯片和导电焊盘。该器件进一步包括一对互补定位结构，该定位结构由导电夹具中的腔体和形成在导电焊盘中的突起(诸如柱形凸起或柱形凸起的堆叠)形成。互补定位结构相互接合以将导电夹具保持在桥状位置中以避免焊接期间的位移。

技术研发人员：M·马佐拉,F·马奇希
受保护的技术使用者：意法半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14