具有无机载体上的倒装芯片电子部件和横向增厚结构的封装件的制作方法

本发明涉及一种封装件以及一种制造封装件的方法。

背景技术：

1、一种封装件，例如用于汽车应用的封装件，为包括一个或多个集成电路元件的一个或多个电子芯片提供物理容纳。封装件的集成电路元件的示例是金属氧化物半导体场效应晶体管（mosfet）、绝缘栅双极型晶体管（igbt）和二极管。

2、仍然可能存在实现具有短电路径、低损耗和高热性能的封装件制造的空间。

技术实现思路

1、可能存在对具有更好的电路径和更好的热性能的封装件的需求，特别是当封装件内部的一个或多个芯片变得越来越小时。

2、根据一个示例性实施例，提供了一种封装件，其包括：无机载体，该无机载体具有主表面，在该主表面处形成有导电图案；电子部件，该电子部件具有导电焊盘并且以倒装芯片配置安装在载体上，使得焊盘与图案电耦合；以及导电横向增厚结构，该导电横向增厚结构相对于电子部件横向布置并且与焊盘的至少一部分电耦合，其中横向增厚结构的厚度大于图案的厚度。

3、根据另一示例性实施例，提供了一种制造封装件的方法，其中该方法包括：提供无机载体，该无机载体具有主表面，在该主表面处形成有导电图案；将电子部件以倒装芯片配置安装在载体上，使得电子部件的导电焊盘与图案电耦合；以及将导电横向增厚结构相对于电子部件横向布置并且与焊盘的至少一部分电耦合，其中横向增厚结构的厚度大于图案的厚度。

4、根据一个示例性实施例，可以基于无机载体（例如金属涂覆的陶瓷板）形成封装件（其可以是半导体功率封装件）。导电图案（例如陶瓷板上的结构化金属层）可以形成用于在其上安装一个或多个电子部件的机械和电气基础。这样的一个或多个电子部件可以具有导电焊盘，例如芯片端子（例如在场效应晶体管芯片的情况下的源极端子、漏极端子和栅极端子）。所述至少一个电子部件可以以倒装芯片配置布置在载体上，即可以倒置安装或者焊盘朝下安装。通过将至少一个电子部件的焊盘与无机载体的顶侧上的图案化导电结构电耦合，可以实现短电路径。此外，导电横向增厚结构可以位于电子部件的侧向或横向，优选地沿着电子部件的至少一部分侧壁垂直延伸。通过经由图案将所述导电横向增厚结构与至少一个电子部件的一个或多个焊盘电耦合，可以获得低欧姆电连接。这可以特别是通过金属图案和横向增厚结构的组合来实现。由于无机（优选陶瓷）载体材料可以表现出良好的导热性，并且横向增厚结构的优选金属材料也可以具有高导热性，因此低电损耗可以与优异的热性能相结合。在无机（优选陶瓷）载体上倒装芯片安装的电子部件的组件具有以下优点：一方面，这可以形成用于电子部件（例如高功率高压氮化镓芯片，例如并联的）的有利的热路径。此外，无机载体可以提供可靠的电隔离，特别是对可选的外部散热器。此外，所描述的布置可以形成高度有利的杂散电感，特别是因为可以减少甚至消除键合线，和/或可以实现涡流补偿。示例性实施例还可以提供形成低电损耗的有利布线。此外，具有导电横向增厚结构的布置可以形成封装件的高载流能力。有利地，无机载体上的较薄图案和较厚横向增厚结构的组合可以允许简单且精确的图案化工艺（特别是通过蚀刻），同时确保高导电性（并且特别是还有高导热性）。因此，所获得的封装件的可靠性和性能可以是优异的。此外，电子部件的焊盘与无机载体上的图案化层之间的匹配可以是有利的。

1.一种封装件（100），包括：

2.根据权利要求1所述的封装件（100），其中，所述图案（106）具有在5µm至50µm的范围内的厚度（d），特别是在10µm至30µm的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的封装件（100），其中，所述导电横向增厚结构（114）具有在100µm至800µm的范围内的厚度（d），特别是在200µm至500µm的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的封装件（100），其中，所述电子部件（108）是横向芯片，特别是横向功率芯片，例如氮化镓芯片。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装件（100），其中，所述导电焊盘（110-112）中的相邻焊盘之间的间隙（b）的横向尺寸与所述导电图案（106）的两个相邻元件之间的间隙（l）的横向尺寸基本相同。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装件（100），其中，所述导电焊盘（110-112）中的每一个焊盘与所述导电图案（106）的元件中的相应一个元件基本完全重叠。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的封装件（100），其中，所述导电横向增厚结构（114）包括引线框架结构、电镀结构或金属浆料结构中的至少一种。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的封装件（100），其中，所述无机载体（102）具有与所述主表面（104）相对的另一主表面（116），在所述另一主表面（116）上或在所述另一主表面（116）上方形成有导电块体结构（118），所述导电块体结构（118）具有大于所述图案（106）的厚度（d）的厚度（h）。

9.根据权利要求8所述的封装件（100），其中，所述无机载体（102）具有直接在所述另一主表面（116）上并且与所述导电块体结构（118）连接的散热金属层（130）。

10.根据权利要求8或9所述的封装件（100），包括以下特征中的至少一者：

11.根据权利要求8和10中任一项所述的封装件（100），其中，所述导电块体结构（118）的一部分相对于所述包封剂（120）暴露。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的封装件（100），包括在所述导电焊盘（110-112）中的相邻焊盘之间以及在所述图案（106）的对应相邻部分之间的电绝缘结构（122）。

13.根据权利要求10和12中任一项所述的封装件（100），包括以下特征中的一者：

14.根据权利要求1至13中任一项所述的封装件（100），包括至少一个另外的电子部件（124），所述另外的电子部件（124）具有另外的导电焊盘（132、134）并且以倒装芯片配置安装在所述载体（102）上，使得所述另外的焊盘（132、134）与所述图案（106）电耦合，其中，所述导电横向增厚结构（114）与所述另外的焊盘（132、134）的至少一部分电耦合。

15.根据权利要求14所述的封装件（100），包括以下特征中的至少一者：

16.根据权利要求1至15中任一项所述的封装件（100），包括层压载体（126），具有所述图案（106）的所述无机载体（102）、具有所述导电焊盘（110-112）的所述电子部件（108）以及所述导电横向增厚结构（114）嵌入在所述层压载体（126）中。

17.根据权利要求16所述的封装件（100），包括以下特征中的至少一者：

18.根据权利要求1至17中任一项所述的封装件（100），包括以下特征中的至少一者：

19.一种制造封装件（100）的方法，其中，所述方法包括：