高电子迁移率晶体管的封装结构的制作方法

本发明涉及一种高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，hemt)，特别涉及高电子迁移率晶体管的封装结构。

背景技术：

1、现有氮化镓(gan)晶粒的封装技术大多需要原有氮化镓(gan)晶粒上重新布局(redistribution layer，rdl)，如美国专利公告号第us9,589,869号揭露的技术。此类技术除重新布局外，也需要在垫片(pad)长入锡求或铜柱的工艺步骤，造成了氮化镓(gan)晶粒制成的复杂度，因此有改进的必要。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种高电子迁移率晶体管的封装结构，以降低前段工艺的工艺成本，并改善散热及减少寄生电感。

2、为达成上述的目的，本发明的高电子迁移率晶体管的封装结构包括第一终端、第二终端、半导体晶粒及封装体。第一终端包括第一平台、第一连接部及多个第一终端。第二终端包括第二平台、第二连接部及多个第二终端。半导体晶粒包括顶面，顶面具有第一电极与第二电极，半导体晶粒倒置(flip chip)设置，第一电极耦接第一平台，第二电极耦接第二平台。封装体包覆半导体晶粒、第一平台及第二平台，其中该些第一引脚位于封装体的一侧，该些第二引脚位于封装体的另一侧，第一连接部具有第一外露侧面，第二连接部具有第二外露侧面，第一外露侧面与第二外露侧面位于封装体外，第一外露侧面与第二外露侧面具有第一距离d1，第一距离d1大于2.5mm。

3、为达成上述的目的，本发明的高电子迁移率晶体管的封装结构包括第一终端、第二终端、第三终端、第四引脚、半导体晶粒、及封装体。第一终端包括第一平台、第一连接部及多个第一引脚，其中第一连接部位于第一平台与些第一引脚之间。第二终端包括第二平台、第二连接部及多个第二引脚，其中第二连接部位于第二平台与些第二引脚之间。第三终端具有第三引脚。半导体晶粒具有一顶面，顶面具有第一电极、第二电极与控制电极，半导体晶粒倒置(flip chip)设置，第一电极耦接第一平台，第二电极耦接第二平台，控制电极耦接第三终端，其中第四引脚作为感测引脚且耦接第二终端。封装体包覆半导体晶粒、第一平台及第二平台，其中该些第一引脚位于封装体的一侧，该些第二引脚、第三引脚及第四引脚位于封装体的另一侧，第一连接部具有第一外露侧面，第二连接部具有第二外露侧面，第一外露侧面与第二外露侧面位于封装体外，第一外露侧面与第二外露侧面具有第一距离，第一距离大于2.5mm。

4、上述的封装结构，其中还包括一金属片，该第二连接部具有一内表面，该内表面位于该封装体内，该半导体晶粒具有一底面，其中该金属片的相对两端分别耦接该第二连接部的该内表面与该半导体晶粒的该底面。

5、上述的封装结构，其中该金属片包括一水平部件及一垂直部件，其中该水平部件的相对两端分别耦接该半导体晶粒的该底面与该垂直部件，该水平部件具有一第一表面与一第二表面，该第一表面至少部分外露于该封装体，该第二表面至少部分耦接该半导体晶粒的该底面。

6、上述的封装结构，其中该半导体晶粒是氮化镓晶粒或碳化硅晶粒。

7、上述的封装结构，其中该第一平台具有一第一凹陷部，该半导体晶粒通过一第一焊料与该第一凹陷部来设置于该第一平台，其中该第一焊料填入该第一凹陷部。

8、上述的封装结构，其中该第二平台具有一第二凹陷部，该半导体晶粒通过一第二焊料与该第二凹陷部来设置于该第二平台。

9、上述的封装结构，其中该第一平台具有一第一电极接触表面，各该第一引脚的一个具有一引脚底面，该引脚底面位于该封装体外，该第一电极接触表面与该引脚底面之间具有一垂直距离，该垂直距离大于0.3mm。

10、上述的封装结构，其中该封装体包括一封装体底面，其中该第一外露侧面、该第二外露侧面以及该封装体底面形成一散热空间。

11、上述的封装结构，其中还包括一散热件，该散热件具有一第一散热表面与一第二散热表面，第一平台与该第二平台都具有下表面，该散热件的该第一散热表面接触该第一平台的该下表面、及/或接触该第二平台的下表面，该散热件的该第二散热表面外露于该封装体。

12、上述的封装结构，其中还包括一金属片，该半导体晶粒包括一底面，该第二平台包括一上表面，其中该金属片的相对两端分别耦接该上表面及该底面。

13、上述的封装结构，其中该第一平台还包括一第一电极连接部、一第一散热部及一第一引脚连接部，该第一散热部位于该第一电极连接部与该第一引脚连接部之间，该第一电极连接部耦接该第一电极，该第一引脚连接部连接该第一连接部，该第一连接散热部的一面外露于该封装体。

14、上述的封装结构，其中还包括一散热件，该散热件具有一第一散热表面与一第二散热表面，其中该散热件的该第一散热表面接触该第一引脚连接部，该散热件的该第二散热表面外露于该封装体。

15、上述的封装结构，其中该第二平台还包括一第二电极连接部、一第二散热部及一第二引脚连接部，该第二散热部位于该第二电极连接部与该第二引脚连接部之间，该第二电极连接部耦接该第二电极，该第二引脚连接部连接该第二连接部，该第二散热部的一面外露于该封装体。

16、上述的封装结构，其中还包括一散热件，该散热件具有一第一散热表面与一第二散热表面，其中该散热件的该第一散热表面接触该第二引脚连接部，该散热件的该第二散热表面外露于该封装体。

17、上述的封装结构，其中还包括一第三引脚与一第四引脚，该第三引脚与该第四引脚位于该封装体的另一侧，该第三引脚为栅极引脚，该第四引脚为感测引脚。

18、上述的封装结构，其中该第四引脚通过打线方式耦接该第二终端的该第二连接部。

19、借由本发明的高电子迁移率晶体管的封装结构，可简化原本氮化镓(gan)晶粒需重新布线的复杂工艺，并利用且外露封装体的第一终端与外露封装体的第二终端之间具有大于2.5mm的特点，借以符合高电压高电子迁移率晶体管装置的爬电距离(creepagedistance)。同时在本发明的高电子迁移率晶体管的封装结构的使用toll封装或tolt封装的实施例中具备本发明的高电子迁移率晶体管的封装结构双面散热的特点，可降低本发明的高电子迁移率晶体管的封装结构整体的封装热阻。

20、以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

技术特征：

1.一种高电子迁移率晶体管的封装结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括一金属片，该第二连接部具有一内表面，该内表面位于该封装体内，该半导体晶粒具有一底面，其中该金属片的相对两端分别耦接该第二连接部的该内表面与该半导体晶粒的该底面。

3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，该金属片包括一水平部件及一垂直部件，其中该水平部件51的相对两端分别耦接该半导体晶粒的该底面32与该垂直部件，该水平部件具有一第一表面与一第二表面，该第一表面至少部分外露于该封装体，该第二表面至少部分耦接该半导体晶粒的该底面。

4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该半导体晶粒是氮化镓晶粒或碳化硅晶粒。

5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该第一平台具有一第一凹陷部，该半导体晶粒通过一第一焊料与该第一凹陷部来设置于该第一平台，其中该第一焊料填入该第一凹陷部。

6.如权利要求5所述的封装结构，其特征在于，该第二平台具有一第二凹陷部，该半导体晶粒通过一第二焊料与该第二凹陷部来设置于该第二平台。

7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该第一平台具有一第一电极接触表面，各该第一引脚的一个具有一引脚底面，该引脚底面位于该封装体外，该第一电极接触表面与该引脚底面之间具有一垂直距离，该垂直距离大于0.3mm。

8.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该封装体包括一封装体底面，其中该第一外露侧面、该第二外露侧面以及该封装体底面形成一散热空间。

9.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括一散热件，该散热件具有一第一散热表面与一第二散热表面，第一平台与该第二平台都具有下表面，该散热件的该第一散热表面接触该第一平台的该下表面、及/或接触该第二平台的下表面，该散热件的该第二散热表面外露于该封装体。

10.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括一金属片，该半导体晶粒包括一底面，该第二平台包括一上表面，其中该金属片的相对两端分别耦接该上表面及该底面。

11.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该第一平台还包括一第一电极连接部、一第一散热部及一第一引脚连接部，该第一散热部位于该第一电极连接部与该第一引脚连接部之间，该第一电极连接部耦接该第一电极，该第一引脚连接部连接该第一连接部，该第一连接散热部的一面外露于该封装体。

12.如权利要求11所述的封装结构，其特征在于，还包括一散热件，该散热件具有一第一散热表面与一第二散热表面，其中该散热件的该第一散热表面接触该第一引脚连接部，该散热件的该第二散热表面外露于该封装体。

13.如权利要求11所述的封装结构，其特征在于，该第二平台还包括一第二电极连接部、一第二散热部及一第二引脚连接部，该第二散热部位于该第二电极连接部与该第二引脚连接部之间，该第二电极连接部耦接该第二电极，该第二引脚连接部连接该第二连接部，该第二散热部的一面外露于该封装体。

14.如权利要求13所述的封装结构，其特征在于，还包括一散热件，该散热件具有一第一散热表面与一第二散热表面，其中该散热件的该第一散热表面接触该第二引脚连接部，该散热件的该第二散热表面外露于该封装体。

15.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括一第三引脚与一第四引脚，该第三引脚与该第四引脚位于该封装体的另一侧，该第三引脚为栅极引脚，该第四引脚为感测引脚。

16.如权利要求15所述的封装结构，其特征在于，该第四引脚通过打线方式耦接该第二终端的该第二连接部。

17.一种高电子迁移率晶体管的封装结构，其特征在于，包括：

技术总结
一种高电子迁移率晶体管的封装结构包括第一终端、第二终端、半导体晶粒及封装体。第一终端包括第一平台、第一连接部及多个第一终端。第二终端包括第二平台、第二连接部及多个第二终端。半导体晶粒包括顶面，顶面具有第一电极与第二电极，半导体晶粒倒置设置，第一电极耦接第一平台，第二电极耦接第二平台。封装体包覆半导体晶粒、第一平台及第二平台，其中该些第一引脚位位于封装体的一侧，该些第二引脚位位于封装体的另一侧，第一连接部具有第一外露侧面，第二连接部具有第二外露侧面，第一外露侧面与第二外露侧面位于封装体外，第一外露侧面与第二外露侧面具有第一距离D1，第一距离D1大于2.5mm。

技术研发人员：徐振傑
受保护的技术使用者：英属开曼群岛商海珀电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27