半导体器件的制作方法

1.本技术属于半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件。


背景技术：

2.现在越来越多的电子功能必须在给定的空间内实现。这导致电路板上的器件密度不断增加。为解决板级器件密度问题，必须缩小所用电子器件的尺寸。与此同时，更小的封装需要在更小的管脚尺寸内耗散相同的热量，从而提高了板上功率密度。
3.四侧无引脚扁平封装(qfn，quad flat no-lead package)为无引脚封装，其中央位置有一个大面积裸露的焊盘，具有导热作用，在大焊盘的封装外围有实现电气连接的导电焊盘。通常导热焊盘与导电焊盘一起贴装在电路板(pcb，printed circuit board)上，由于四侧无引脚扁平封装一般与电路板的接触面积较小，可靠性较薄弱，而且四侧无引脚扁平封装的引脚侧面的爬锡效果差，导致锡膏无法爬上引脚侧面的金属区域，而引脚与电路板之间的焊点承担了电气、热学及机械连接等多重作用。具体的，在车载应用场合，四侧无引脚扁平封装可能因车辆的随机振动、载荷冲击、温度冲击等造成焊点剥离，进而无法保证四侧无引脚扁平封装与电路板连接可靠性。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供的半导体器件可以提高半导体器件和电路板之间的连接强度。
5.本技术一方面实施例提供了一种半导体器件，包括：
6.封装体；
7.多个引脚，多个引脚围绕封装体并与封装体连接，多个引脚相互间隔设置，引脚具有至少一个凹槽，凹槽设置于引脚远离封装体的一端，引脚用于通过焊料与电路板连接，凹槽用于收容部分焊料。
8.根据本技术前述任一实施方式，引脚具有至少一个凹槽，凹槽设置于引脚远离封装体的一端，焊料收容于凹槽内。
9.根据本技术前述任一实施方式，引脚包括远离封装体的端面，端面与封装体间隔设置，端面向靠近封装体方向凹陷形成凹槽。
10.根据本技术前述任一实施方式，引脚还包括侧面，侧面连接封装体和端面，凹槽位于端面和封装体的连接处。
11.根据本技术前述任一实施方式，凹槽沿封装体的厚度方向延伸。
12.根据本技术前述任一实施方式，端面到封装体的最大长度为l1；凹槽的槽表面到端面所在平面的最大长度r1，凹槽的槽表面到与凹槽的槽表面连接的侧面所在平面的最大长度r2，1/2l1《r1《3/4l1，1/2l1《r2《3/4l1。
13.根据本技术前述任一实施方式，垂直于封装体的厚度方向的两个侧面之间的长度l2，1/3l2《r1《1/2l2，1/3l2《r2《1/2l2。
14.根据本技术前述任一实施方式，一个引脚包括两个凹槽，两个凹槽分设于端面的
相对的两侧。
15.根据本技术前述任一实施方式，凹槽的槽表面为曲面。
16.根据本技术前述任一实施方式，封装体包括第一表面和设置在第一表面的导热焊盘，第一表面和引脚的至少一个第二表面在同一平面内。
17.根据本技术前述任一实施方式，引脚为铜。
18.本技术实施例提供的半导体器件包括：封装体和多个引脚。多个引脚，多个引脚围绕封装体并与封装体连接，多个引脚相互间隔设置，引脚具有至少一个凹槽，凹槽设置于引脚远离封装体的一端，引脚用于通过焊料与电路板连接，凹槽用于收容部分焊料。将半导体器件焊接在电路板的过程中经过加热回流，容纳在凹槽中的焊料连接引脚和电路板，提高引脚与电路板连接的可靠性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本技术实施例提供的一种半导体器件的结构示意图；
21.图2是本技术实施例提供的另一种半导体器件的结构示意图；
22.图3是本技术实施例提供的一种引脚的结构示意图；
23.图4是本技术实施例提供的另一种引脚的结构示意图；
24.图5是本技术实施例提供的另一种引脚的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.100、半导体器件；
27.1、封装体；
28.2、引脚；21、凹槽；22、端面；23、侧面；
29.x、第一方向；y、第二方向；z、第三方向。
具体实施方式
30.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而
不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的实施例的具体结构进行限定。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.请一并参阅图1-图3，图1是本技术实施例提供的一种半导体器件的结构示意图；图2是本技术实施例提供的另一种半导体器件的结构示意图；
34.图3是本技术实施例提供的一种引脚的结构示意图。本技术一方面的实施例提供了一种半导体器件100，首先需要对从金属引线框架中的半导体器件100进行切单工序，切单工序是将半导体器件100从金属引线框架的排布中冲切或切割出的单独器件，沿图1中虚线进行切割后得到本技术提供的一种半导体器件100，如此才能将单独的半导体器件100用于焊接在电路板上。
35.半导体器件100包括封装体1和多个引脚2。多个引脚2围绕封装体1并与封装体1连接，多个引脚2相互间隔设置，引脚2具有至少一个凹槽21，凹槽21设置于引脚2远离封装体1的一端，引脚2用于通过焊料与电路板连接，凹槽21用于收容部分焊料。
36.本技术提供的半导体器件100中，凹槽21设置于引脚2远离封装体1的一端可以提高焊料与电路板的连接便利性。可选的，可以通过冲压刀具对引脚2进行冲切或切割，冲切出凹槽21。也可采用氯化铜或者是氯化铁或者其它可以进行化学蚀刻的药水腐蚀加工出凹槽21。
37.半导体器件100可采用贴片的方式焊接在电路板上，具体的，将多个引脚2放置在电路板上，可选的，半导体器件100还可以包括设于凹槽21内的焊料。由于焊料至少与引脚2远离封装体1的一端连接，经过加热回流后，引脚2上的焊料可以直接进行加热回流与电路板连接，提高引脚2与电路板连接的可靠性，同时，还可以节省再次取用焊料的加工程序。半导体器件100连接在电路板上后，检测人员可通过自动光学检查(aoi，automated optical inspection)以检视方向检测焊接状况。具体而言，检视方向可以是为由半导体器件100上表面至下表面的方向，即半导体器件100的厚度方向，且检测人员可直接以俯视的角度进行检测。通过以俯视的角度进行自动光学检查，可以提升检测的效率。
38.可选的，封装体1可为正方体或长方体，封装体1的厚度可以根据电路板的大小进行选择，并不以上述的条件为限。多个引脚2的延伸长度可以相同，如此与封装体1连接的多个引脚2的可焊接面积具有一致性，使后续半导体器件100焊接于电路板时不易产生焊接程度的差异，且半导体器件100可更稳固地设置于电路板。
39.可以理解的是，引脚2可以仅设于封装体1的一端，也可以根据实际需要，将引脚2设置在封装体1的两端，或者围绕封装体1设置。本技术对此不进行限定。
40.焊料多采用锡，锡金属的材料成本低、耐热性强、导电性能佳且粘接能力强。
41.请结合参阅图4和图5，图4是本技术实施例提供的另一种引脚的结构示意图；图5是本技术实施例提供的另一种引脚的结构示意图。在一些可选的实施例中，引脚2包括远离封装体1的端面22，端面22与封装体1间隔设置，端面22向靠近封装体1方向凹陷形成凹槽21。
42.在这些可选的实施例中，焊料收容于凹槽21内，端面22向靠近封装体1方向凹陷形成凹槽21，因此焊料可以提高引脚2的端面22与电路板的连接强度。
43.在一些可选的实施例中，引脚2还包括侧面23，侧面23连接封装体1和端面22，凹槽21位于端面22和封装体1的连接处。收容于凹槽21内的焊料连接侧面23和端面22，可以增大焊料与引脚的焊接面积。当引脚2即使仅通过侧面23或者端面22与电路板焊接，相应的，焊料还可以与端面22或者侧面23连接，从而可以提高焊接的稳定性，减小半导体器件100受振动脱落的可能性。在一些可选的实施例中，凹槽21沿封装体1的厚度方向延伸。
44.在这些可选的实施例中，封装体1的厚度方向可以为第一方向x，焊料通过高温回流烧结的过程收容于凹槽21内，焊料可以利用沿第一方向x延伸的凹槽21从电路板的焊盘爬上引脚2，而且能够从半导体器件100的侧面23观察到焊料，从而便于确认半导体器件100与电路板的焊接情况，进而提高半导体器件100的可靠性及可焊性。
45.在一些可选的实施例中，端面22到封装体1的最大长度为l1；凹槽21的槽表面到端面22所在平面的最大长度r1，凹槽21的槽表面到与凹槽21的槽表面连接的侧面23所在平面的最大长度r2，1/2l1《r1《3/4l1，1/2l1《r2《3/4l1。
46.在这些可选的实施例中，端面22到封装体1的最大长度为l1，引脚2沿远离封装体1的方向可以为第二方向y，引脚2沿第二方向y延伸的长度为l1，凹槽21的槽表面沿第二方向y到端面22的最大长度r1，凹槽21的槽表面沿第三方向z到侧面23的最大长度r2。r1可以与r2相等。如果r1大于3/4l1，会影响引脚2的导电性，如果r1小于1/2l1，将减小焊料与引脚2的接触面积，从而减小半导体器件100与电路板的连接强度。
47.在一些可选的实施例中，垂直于封装体1的厚度方向的两个侧面23之间的长度l2，1/3l2《r1《1/2l2，1/3l2《r2《1/2l2。
48.在这些可选的实施例中，引脚2可以为方体，引脚2包括四个与封装体1连接的侧面23，两个侧面23沿封装体1的厚度方向相对设置，即两个侧面23沿第一方向x相对设置，另外两个侧面23沿垂直于第一方向x的方向相对设置，由于引脚2一端与封装体1连接，所以另外两个侧面23沿图中第三方向z相对设置。一个引脚2沿第三方向z延伸的最长距离为l2。1/3l2《r1《1/2l2，1/3l2《r2《1/2l2可以避免相邻两个引脚2之间出现相连的现象，从而可有效防止半导体器件100出现短路不良的现象。
49.在一些可选的实施例中，一个引脚2包括两个凹槽21，两个凹槽21分设于端面22的相对两侧。分设于引脚2相对侧的两个凹槽21可以焊料与引脚2的结合面积，从而提高引脚2与电路板的连接强度，减小了水汽、振动等引起半导体器件100与电路板发生剥离可能性。
50.在一些可选的实施例中，凹槽21的槽表面为曲面。
51.在这些可选的实施例中，凹槽21的槽表面为曲面可以使凹槽21内的空气沿曲面的弧形排出，从而可以减小焊料设于凹槽21中残留的气泡，从而提高半导体器件100的焊接性能，并提高半导体器件100与电路板焊接的可靠性。
52.在一些可选的实施例中，封装体1包括第一表面和设置在第一表面的导热焊盘，第一表面和引脚2的至少一个第二表面在同一平面内。
53.在这些可选的实施例中，导热焊盘具有直接的散热通道，用于释放半导体器件100内的热量，通常直接将具有导热焊盘的第一表面与电路板直接连接。引脚2的第二表面可以是引脚2的一个侧面23，第一表面和引脚2的侧面23在同一平面内，如此，封装体1和引脚2与
电路板连接的平面之间没有形成高度差，这样可以提高半导体器件100的焊接可靠性，并且节省焊料的用料，降低焊料的成本。
54.在一些可选的实施例中，引脚2为铜。铜金属的导电能力较好。
55.可以理解的是，半导体器件100还包括包含导线架、半导体芯片和封装材料，其中导线架用以承载半导体芯片，封装材料设置于导线架上并覆盖半导体芯片形成封装结构。封装结构能够隔绝外界的水汽或氧气等进入半导体芯片内部，提高半导体芯片使用寿命以及稳定性。
56.在这些可选的实施例中，半导体器件100可以是利用全封闭式(to，transistor outline或者through-hole)封装结构。通过上述设置，使得半导体器件100在使用过程中寄生参数较小，而且能够简化半导体器件100的制作工艺。
57.半导体器件100的封装材料可以是均匀的单一封装材料或混合封装材料，封装材料可以但不限于：酚醛基树脂(novolac-based resin)、环氧基树脂(epoxy-basedresin)、硅基树脂(silicone-based resin)或其他适当的封装材料中的一种或多种。或者，封装材料可以是包覆材料和填充材料的组合结构，其中包覆材料可以选自但不限于：酚醛基树脂、环氧基树脂、硅基树脂或其他适当的封装材料中的一种或多种；其中填充材料优选为成本较低，填充性高，绝缘性能优的材料，例如粉状的二氧化硅(sio2)。可以理解的是，可利用多种封装技术形成半导体封装结构，例如但不限于压缩成型(compression molding)、注射成型(injection molding)、转注成型(transfer molding)或其他适当的封装技术。
58.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
59.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
60.应理解，在本技术实施例中，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
61.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。