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    • 专利摘要:
    本發明涉及一種雙面外露的半導體裝置及其製作方法，在導熱但不導電的第二引線框架上，固定連接導電的第一引線框架；將晶片倒裝，使其頂部的柵極、源極與其下方第一引線框架的若干引腳對應形成電性連接；將倒裝的晶片與第一、第二引線框架模壓塑封，使第二引線框架的散熱片，及所述晶片底部的漏極，分別暴露在該半導體裝置正反兩面的塑封體以外。因而，在不增加半導體裝置尺寸的前提下，通過暴露所述散熱片及晶片漏極能夠有效改善散熱性能。
    公开号:TW201301454A
    申请号:TW100121920
    申请日:2011-06-23
    公开日:2013-01-01
    发明作者:yu-ping Gong；Yan Xun Xue
    申请人:Alpha & Omega Semiconductor Cayman Ltd；
    IPC主号:H01L2224-00
    专利说明:
    雙面外露的半導體裝置及其製造方法
    本發明涉及一種半導體裝置及其製作方法，特別涉及一種雙面外露以改善散熱性能的半導體裝置及其製作方法。
    在半導體功率裝置的應用中，散熱和裝置尺寸是兩個重要參數；即是說，一般希望在不增加裝置尺寸的基礎上，能夠有更多的面積暴露在塑封體外，以獲得更好的散熱效果。通常的半導體裝置，採用暴露柵極或漏極的結構，來幫助散熱。
    如第1圖、第2圖所示，是現有一種半導體裝置的兩種實施結構，其中，晶片100的柵極110和源極120朝上，通過錫球140而對應與柵極110和源極120的引腳151、152連接；僅僅使晶片100朝下的漏極130，直接暴露在該塑封體160的底部以外。晶片漏極130的暴露面積，可以是占塑封體160底面的全部（第2圖）或者只是塑封體160底面的一部分（第1圖）。因此，該裝置中僅有晶片漏極130這一面可以暴露出來進行散熱。
    如第3圖所示，是現有另一種半導體裝置的結構示意圖。其中，一倒裝晶片100的漏極130朝上與一散熱片170連接，該散熱片170在塑封體160的頂部暴露設置。倒裝晶片100的柵極和源極朝下，通過錫球140分別與柵極和源極的焊盤191、192對應連接；所述柵極或源極的焊盤191、192底部也可以暴露在塑封體160之外來改善散熱性能。但是，該裝置的實現過程十分複雜。
    本發明涉及一種雙面外露的半導體裝置，可以直接將位於晶片一面的漏極，以及位於另一面的散熱片都暴露在塑封體外，達到改善晶片散熱性能的目的。本發明的另一目的是提供了該雙面外露的半導體裝置的製作方法。
    為了達到上述目的，本發明的技術方案之一是提供一種雙面外露的半導體裝置，其包含在製作時由下至上依次連接的以下部件：第二引線框架，其由導熱但不導電材料製成，並設置有散熱片；第一引線框架，其由導電材料製成，並設置有相互分隔的若干引腳；倒裝的半導體晶片，其設置有若干頂部電極和若干底部電極；所述晶片的頂部電極向下，並對應與所述第一引線框架的若干引腳電性連接；該裝置中還包含，塑封體，其覆蓋所述倒裝的晶片，並將該晶片與第一、第二引線框架模壓塑封；所述第二引線框架的散熱片，及所述晶片的底部電極，分別暴露在該裝置正反兩面的所述塑封體以外。所述第一引線框架，是由銅Cu或其他導電材料製成；所述第二引線框架，是由氧化鋁Al2O3或氮化鋁AlN，或者其他導熱但不導電的材料製成，並且僅在該第二引線框架的背面設有鎳Ni或銅Cu的鍍層；所述第一引線框架連接在所述第二引線框架沒有設置鍍層的表面之上。所述第一引線框架通過焊接或以環氧樹脂粘接的方式，固定連接在所述第二引線框架的上面。所述晶片中，其暴露在塑封體外的底部電極包含漏極，其頂部電極包含柵極和源極；所述第一引線框架中的若干引腳，包含相隔開的柵極引腳和源極引腳；所述第二引線框架上散熱片的位置，與所述柵極連接柵極引腳、所述源極連接源極引腳的位置相對應。所述晶片包含一晶圓，該晶圓頂面上對應晶片柵極、源極的位置分別植有若干錫球；該些錫球對應與第一引線框架的柵極引腳、源極引腳連接；在所述晶圓磨薄的背面，通過蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層，作為該晶片的漏極及保護層。若所述晶片的晶圓是扇入型封裝時，還包含第一封裝體，其具有足夠厚度以覆蓋所述晶圓頂面，並環繞所述柵極和源極上的錫球；通過研磨使所述錫球的頂面與研磨後的所述第一封裝體的頂面齊平。若所述晶片的晶圓是扇出型封裝時，還包含第二封裝體，其具有一定厚度以覆蓋所述晶圓頂面，並環繞所述柵極和源極上的錫球，使所述錫球的頂部暴露在該第二封裝體外。所述第一引線框架上，柵極引腳、源極引腳各自引出塑封體外的部分為階梯型，並且使該些引腳的端部與所述倒裝晶片暴露的漏極處在同一平面。本發明的另一個技術方案是提供一種雙面外露的半導體裝置的製作方法，其包含以下步驟：步驟1、將一條導電的第一引線框架，固定連接在一條導熱但不導電的第二引線框架上；步驟2、在晶圓上製作若干半導體晶片的頂部電極和底部電極；步驟3、從晶圓上切割形成若干個獨立的半導體晶片；步驟4、對單個晶片來說，將晶片倒裝並電性連接在第一引線框架上；步驟5、對倒裝晶片及其下方的第一、第二引線框架進行模壓塑封，使所述第二引線框架的散熱片，及所述晶片的底部電極，分別暴露在該裝置正反兩面的塑封體以外；步驟6、將半導體裝置分離成型。所述步驟1中，進一步包含以下步驟：步驟1-1、由銅Cu或其他導電材料製成第一引線框架；所述第一引線框架設置有相互分隔的柵極引腳和源極引腳；步驟1-2、由氧化鋁Al2O3或氮化鋁AlN，或者其他導熱但不導電的材料製成第二引線框架及其散熱片，並且僅在該第二引線框架的散熱片背面設有鎳Ni或銅Cu的鍍層；步驟1-3、將整條第一引線框架，通過焊接或以環氧樹脂粘接的方式，固定連接在整條第二引線框架沒有設置鍍層的表面之上；使第一引線框架的柵極引腳和源極引腳，與其下方第二引線框架的散熱片的位置相對應。所述步驟2中，若製作第一結構a晶片的方法，包含：步驟2-a-1、在一片晶圓上包含若干晶片，每個晶片的頂部電極是柵極和源極，晶片的底部電極是漏極；步驟2-a-2、在晶圓頂面，對應每個晶片的柵極和源極位置植球；步驟2-a-3、將晶圓背面研磨達到設定厚度；步驟2-a-4、通過背面金屬化工藝，在晶圓背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層，得到晶片的漏極及保護層。所述步驟2中，若製作第二結構b晶片的方法，包含：步驟2-b-1、在一片晶圓上包含若干晶片，每個晶片的頂部電極是柵極和源極，晶片的底部電極是漏極；步驟2-b-2、在晶圓頂面，對應每個晶片的柵極和源極位置植球；步驟2-b-3、將晶圓扇入型封裝，即在晶圓頂面覆蓋厚度足夠的第一封裝體，將所述柵極和源極的錫球也全部覆蓋在該第一封裝體中；步驟2-b-4、將晶圓上的所述第一封裝體，及其中包裹的若干錫球，從其頂部研磨，使該些錫球的頂面與所述第一封裝體的頂面齊平；步驟2-b-5、將晶圓背面研磨達到設定厚度；步驟2-b-6、通過背面金屬化工藝，在晶圓背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層，得到晶片的漏極及保護層。所述步驟2中，若製作第三結構c晶片的方法，包含：步驟2-c-1、在一片晶圓上包含若干晶片，每個晶片的頂部電極是柵極和源極，晶片的底部電極是漏極；步驟2-c-2、在晶圓頂面，對應每個晶片的柵極和源極位置植球；步驟2-c-3、將晶圓扇出型封裝，即在晶圓頂面覆蓋一定厚度的第二封裝體，並使所述柵極和源極上錫球的頂部從該第二封裝體上暴露出來；步驟2-c-4、將晶圓背面研磨達到設定厚度；步驟2-c-5、通過背面金屬化工藝，在晶圓背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層，得到晶片的漏極及保護層。步驟4中，具體是將晶片倒裝，使其柵極和源極位置的錫球朝下，與所述第一引線框架上柵極引腳、源極引腳對應形成電性連接；此時，晶片的漏極朝上。步驟5中，具體是使晶片的漏極直接暴露在塑封體的頂部以外；同時半導體裝置的另一面，第二引線框架的散熱片底面，也暴露在所述塑封體的底部以外。步驟6中，具體是將第一、第二引線框架邊緣多餘的部分去除；並將第一引線框架上柵極引腳、源極引腳各自引出塑封體外的部分彎製成階梯型，從而使該些引腳的端部與所述晶片暴露的漏極處在同一平面。與現有技術相比，本發明所述雙面外露的半導體裝置及其製作方法的提出，使得半導體裝置的正反兩面，散熱片與晶片漏極分別暴露在塑封體以外，在不增加裝置尺寸的前提下，能夠有效改善散熱性能。
    以下結合附圖說明本發明所述雙面外露的半導體裝置及其製作方法的具體實施方式。配合參見第22圖~第25圖所示，其中第22圖示出了本發明所述雙面外露的半導體裝置中，由下至上依次連接有第二引線框架20、第一引線框架10和一倒裝晶片30；如第23圖所示，裝置中還包含覆蓋所述倒裝晶片30並將該晶片30與第一、第二引線框架模壓塑封的塑封體40；所述第二引線框架20設置的散熱片21（第25圖），與所述晶片30背面的漏極33（第24圖），兩者位於該半導體裝置的正反兩面，且分別暴露在所述塑封體40以外。具體的，配合參見第4圖~第6圖所示，第4圖示出的所述第一引線框架10，是由銅Cu或其他導電材料製成，其設置有相互分隔的柵極引腳11和源極引腳12。第5圖示出的所述第二引線框架20，是由例如氧化鋁Al2O3或氮化鋁AlN，或者其他導熱但不導電的材料製成，並且僅僅在該第二引線框架20的背面設有鎳Ni或銅Cu的鍍層。如第6圖所示，通過焊接或以環氧樹脂粘接的方式，將所述第一引線框架10固定連接在所述第二引線框架20的上面，使位於所述第一引線框架10中部、相隔開的柵極引腳11和源極引腳12，與其下方所述第二引線框架20中部的散熱片21的位置相對應。需要指出的是，應當避免將所述鍍層設置到將與第一引線框架10連接的所述第二引線框架20的正面，從而保證所述第一引線框架10與該鍍層之間能夠由不導電的第二引線框架20隔離開來，防止短路。該半導體裝置中所述倒裝晶片30可以有以下三種不同的實施結構：第7圖~第10圖所示的一種所述倒裝晶片30中，包含一晶圓34；該晶圓34頂面上對應晶片30柵極31、源極32的位置分別植有若干錫球351和352；該晶圓34的背面磨薄，並通過背面金屬化工藝形成該晶片30的漏極33及保護層，即在晶圓34背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層36。第11圖~第16圖所示的另一種所述倒裝晶片30中，晶圓34是扇入型封裝，包含在晶圓34頂面對應晶片30柵極31、源極32設置的若干錫球351和352，以及將晶圓34頂面和該些錫球351、352全部覆蓋後再磨薄的第一封裝體37；所述若干錫球351、352超出第一封裝體37的部分也被磨掉，而使該些錫球351、352的頂面與所述第一封裝體37的頂面齊平。所述晶圓34的背面磨薄，也通過背面金屬化工藝形成所述晶片30的漏極33及保護層。第17圖~第21圖所示的還有一種所述倒裝晶片30中，晶圓34是扇出型封裝，包含在晶圓34頂面對應晶片30柵極31、源極32設置的若干錫球351和352，以及將晶圓34頂面覆蓋而使該些錫球351、352的頂部暴露出來的第二封裝體38。所述晶圓34的背面磨薄，也通過背面金屬化工藝形成所述晶片30的漏極33及保護層。如第22圖所示，上述任意一種倒裝晶片30電性連接在所述第一引線框架10的上面；所述倒裝晶片30上柵極31和源極32位置的錫球351和352朝下，並與所述第一引線框架10上柵極引腳11、源極引腳12對應形成電性連接。所述倒裝晶片30的漏極33朝上，且該漏極33頂面直接暴露在塑封體40的頂部以外（第23圖、第24圖）。同時，如第25圖所示，半導體裝置的另一面，第二引線框架20的所述散熱片21底面，也暴露在所述塑封體40的底部以外。該散熱片21用於改善其上方，所述晶片30柵極31與其引腳11、晶片30源極32與其引腳12連接位置的散熱性能。如第24圖、第25圖所示，所述第一引線框架10上，柵極引腳11、源極引腳12各自引出塑封體40外的部分為階梯型，並且使該些引腳11、12的端部與所述晶片30暴露的漏極33處在同一平面，便於將該裝置通過所述柵極引腳11、源極引腳12及直接暴露的漏極33，與外部的印刷電路板或其他電子裝置進行連接。 上述雙面外露的半導體裝置的製作方法，包含以下步驟：步驟1、製作引線框架；步驟1-1、由銅Cu或其他導電材料製成第一引線框架10；所述第一引線框架10設置有相互分隔的柵極引腳11和源極引腳12（第4圖）；步驟1-2、由例如氧化鋁Al2O3或氮化鋁AlN，或者其他導熱但不導電的材料製成第二引線框架20，並且僅在該第二引線框架20的背面設有鎳Ni或銅Cu的鍍層；所述第二引線框架20設置有散熱片21（第5圖）；步驟1-3、將一條第一引線框架10，通過焊接或以環氧樹脂粘接的方式，固定連接在一條第二引線框架20沒有設置鍍層的表面之上；使位於所述第一引線框架10中部、相隔開的柵極引腳11和源極引腳12，與其下方所述第二引線框架20中部的散熱片21的位置相對應（第6圖）。步驟2、在晶圓34上製作半導體裝置的晶片30，下文會根據三種不同的晶片30結構具體描述（以a、b、c區分）；配合參見第7圖~第10圖所示，製作第一結構a晶片30的方法，包含：步驟2-a-1、在一片晶圓34上包含若干晶片30，每個晶片30的柵極31和源極32位於晶片30頂面，漏極33位於晶片30底面（第7圖）；步驟2-a-2、在晶圓34頂面，對應每個晶片30的柵極31和源極32位置植球（第8圖）；步驟2-a-3、將晶圓34背面研磨達到設定厚度（第9圖）；步驟2-a-4、在晶圓34背面通過背面金屬化工藝形成晶片30的漏極33及保護層；即在晶圓34背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層36（第10圖）。或者，配合參見第11圖~第16圖所示，製作第二結構b晶片30的方法，包含：步驟2-b-1、在一片晶圓34上包含若干晶片30，每個晶片30的柵極31和源極32位於晶片30頂面，漏極33位於晶片30底面（第11圖）；步驟2-b-2、在晶圓34頂面，對應每個晶片30的柵極31和源極32位置植球（第12圖）；步驟2-b-3、將晶圓34扇入型封裝，即在晶圓34頂面覆蓋厚度足夠的第一封裝體37，將所述柵極31和源極32的錫球351、352也全部覆蓋在該第一封裝體37中（第13圖）；步驟2-b-4、將晶圓34上的所述第一封裝體37，及其中包裹的若干錫球351、352，從其頂部一起研磨，使該些錫球351、352的頂面與所述第一封裝體37的頂面齊平（第14圖）。步驟2-b-5、將晶圓34背面研磨達到設定厚度（第15圖）；步驟2-b-6、在晶圓34背面通過背面金屬化工藝形成晶片30的漏極33及保護層（第16圖）。又或者，配合參見第17圖~第21圖所示，製作第三結構c晶片30的方法，包含：步驟2-c-1、在一片晶圓34上包含若干晶片30，每個晶片30的柵極31和源極32位於晶片30頂面，漏極33位於晶片30底面（第17圖）；步驟2-c-2、在晶圓34頂面，對應每個晶片30的柵極31和源極32位置植球（第18圖）；步驟2-c-3、將晶圓34扇出型封裝，即在晶圓34頂面覆蓋一定厚度的第二封裝體38，並使所述柵極31和源極32上錫球351、352的頂部從該第二封裝體38上暴露出來（第19圖）；步驟2-c-4、將晶圓34背面研磨達到設定厚度（第20圖）；步驟2-c-5、在晶圓34背面通過背面金屬化工藝形成晶片30的漏極33及保護層（第21圖）。步驟3、將晶圓34切割成若干個獨立的晶片30；步驟4、將晶片30倒裝，並電性連接在第一引線框架10上；即是說，使晶片30上柵極31和源極32的錫球351、352朝下，與所述第一引線框架10上柵極引腳11、源極引腳12對應形成電性連接；此時，晶片30的漏極33朝上（第22圖）；步驟5、對倒裝晶片30及其下方的第一、第二引線框架進行模壓塑封，使晶片30的漏極33直接暴露在塑封體40的頂部以外（第23圖、第24圖）；同時半導體裝置的另一面，第二引線框架20的散熱片21底面，也暴露在所述塑封體40的底部以外（第25圖）；步驟6、將半導體裝置分離成型；將第一、第二引線框架邊緣多餘的部分去除；將第一引線框架10上柵極引腳11、源極引腳12各自引出塑封體40外的部分彎製成階梯型，從而使該些引腳11、12的端部與所述晶片30暴露的漏極33處在同一平面（第24圖、第25圖）。至此，完成所述雙面外露的半導體裝置的製作。在具體使用時，所述裝置一面為暴露的散熱片21，裝置另一面通過未被塑封體40覆蓋的柵極引腳11、源極引腳12，及直接暴露的漏極33，與外部的印刷電路板或其他電子裝置進行連接。綜上所述，本發明所述雙面外露的半導體裝置及其製作方法的提出，使得半導體裝置的正反兩面，散熱片21與晶片30漏極33分別暴露在塑封體40以外，在不增加裝置尺寸的前提下，能夠有效改善散熱性能。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
    10、20．．．引線框架
    11．．．柵極引腳
    12．．．源極引腳
    21、170．．．散熱片
    30、100．．．晶片
    31．．．柵極
    32．．．源極
    33、130．．．漏極
    34．．．晶圓
    36．．．金屬層
    37、38．．．封裝體
    40、160．．．塑封體
    140、351、352．．．錫球
    151、152．．．引腳
    191、192．．．焊盤
    第1圖、第2圖是現有一種在底部暴露漏極的半導體裝置的兩種實施結構示意圖；第3圖是現有另一種在頂部暴露連接漏極的散熱片的半導體裝置的結構示意圖；第4圖是本發明所述半導體裝置中第一引線框架的結構示意圖；第5圖是本發明所述半導體裝置中第二引線框架的結構示意圖；第6圖是本發明所述半導體裝置中第一、第二引線框架連接結構的示意圖；第7圖到第10圖是本發明所述半導體裝置中具有第一結構的晶片的製作流程示意圖；第11圖到第16圖是本發明所述半導體裝置中具有第二結構的晶片的製作流程示意圖；第17圖到第21圖是本發明所述半導體裝置中具有第三結構的晶片的製作流程示意圖；第22圖是本發明所述半導體裝置中倒裝晶片與第一、第二引線框架連接結構的示意圖；第23圖是本發明所述半導體裝置中對倒裝晶片與第一、第二引線框架進行塑封的示意圖；第24圖是本發明所述半導體裝置背面的總體結構示意圖；第25圖是本發明所述半導體裝置正面的總體結構示意圖。
    10、20．．．引線框架
    11．．．柵極引腳
    12．．．源極引腳
    21．．．散熱片
    30．．．晶片
    33．．．漏極
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] 一種雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，該裝置包含在製作時由下至上依次連接的以下部件：第二引線框架（20），其由導熱但不導電的材料製成，並設置有散熱片（21）；第一引線框架（10），其由導電材料製成，並設置有相互分隔的若干引腳；倒裝的半導體晶片（30），其設置有若干頂部電極和若干底部電極；所述晶片（30）的頂部電極向下，並對應與所述第一引線框架（10）的若干引腳電性連接；該裝置中還包含，塑封體（40），其覆蓋所述倒裝的晶片（30），並將該晶片（30）與第一、第二引線框架模壓塑封；所述第二引線框架（20）的散熱片（21），及所述晶片（30）的底部電極，分別暴露在該裝置正反兩面的所述塑封體（40）以外。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述第一引線框架（10），是由銅Cu或其他導電材料製成；所述第二引線框架（20），是由氧化鋁Al2O3或氮化鋁AlN，或者其他導熱但不導電的材料製成，並且僅在該第二引線框架（20）的背面設有鎳Ni或銅Cu的鍍層；所述第一引線框架（10）連接在所述第二引線框架（20）沒有設置鍍層的表面之上。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述第一引線框架（10）通過焊接或以環氧樹脂粘接的方式，固定連接在所述第二引線框架（20）的上面。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述晶片（30）中，其暴露在塑封體（40）外的底部電極包含漏極（33），其頂部電極包含柵極（31）和源極（32）；所述第一引線框架（10）中的若干引腳，包含相隔開的柵極引腳（11）和源極引腳（12）；所述第二引線框架（20）上散熱片（21）的位置，與所述柵極（31）連接柵極引腳（11）、所述源極（32）連接源極引腳（12）的位置相對應。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述晶片（30）包含一晶圓（34），該晶圓（34）頂面上對應晶片（30）柵極（31）、源極（32）的位置分別植有若干錫球（351、352）；該些錫球（351、352）對應與第一引線框架（10）的柵極引腳（11）、源極引腳（12）連接；在所述晶圓（34）磨薄的背面，通過蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層（36），作為該晶片（30）的漏極（33）及保護層。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述晶片（30）的晶圓（34）是扇入型封裝時，還包含第一封裝體（37），其具有足夠厚度以覆蓋所述晶圓（34）頂面，並環繞所述柵極（31）和源極（32）上的錫球（351、352）；通過研磨使所述錫球（351、352）的頂面與研磨後的所述第一封裝體（37）的頂面齊平。
    [7] 如申請專利範圍第5項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述晶片（30）的晶圓（34）是扇出型封裝時，還包含第二封裝體（38），其具有一定厚度以覆蓋所述晶圓（34）頂面，並環繞所述柵極（31）和源極（32）上的錫球（351、352），使所述錫球（351、352）的頂部暴露在該第二封裝體（38）外。
    [8] 如申請專利範圍第4項所述雙面外露的半導體裝置，其特徵在於，所述第一引線框架（10）上，柵極引腳（11）、源極引腳（12）各自引出塑封體（40）外的部分為階梯型，並且使該些引腳的端部與所述倒裝晶片（30）暴露的漏極（33）處在同一平面。
    [9] 一種雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，包含以下步驟：步驟1、將一條導電的第一引線框架（10），固定連接在一條導熱但不導電的第二引線框架（20）上；步驟2、在晶圓（34）上製作若干半導體晶片（30）的頂部電極和底部電極；步驟3、從晶圓（34）上切割形成若干個獨立的半導體晶片（30）；步驟4、對單個晶片（30）來說，將晶片（30）倒裝並電性連接在第一引線框架（10）上；步驟5、對倒裝晶片（30）及其下方的第一、第二引線框架進行模壓塑封，使所述第二引線框架（20）的散熱片（21），及所述晶片（30）的底部電極，分別暴露在該裝置正反兩面的塑封體（40）以外；步驟6、將半導體裝置分離成型。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟1中，進一步包含以下步驟：步驟1-1、由銅Cu或其他導電材料製成第一引線框架（10）；所述第一引線框架（10）設置有相互分隔的柵極引腳（11）和源極引腳（12）；步驟1-2、由氧化鋁Al2O3或氮化鋁AlN，或者其他導熱但不導電的材料製成第二引線框架（20）及其散熱片（21），並且僅在該第二引線框架（20）的散熱片（21）背面設有鎳Ni或銅Cu的鍍層；步驟1-3、將整條第一引線框架（10），通過焊接或以環氧樹脂粘接的方式，固定連接在整條第二引線框架（20）沒有設置鍍層的表面之上；使第一引線框架（10）的柵極引腳（11）和源極引腳（12），與其下方第二引線框架（20）的散熱片（21）的位置相對應。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟2中，製作第一結構（a）晶片（30）的方法，包含：步驟2-a-1、在一片晶圓（34）上包含若干晶片（30），每個晶片（30）的頂部電極是柵極（31）和源極（32），晶片（30）的底部電極是漏極（33）；步驟2-a-2、在晶圓（34）頂面，對應每個晶片（30）的柵極（31）和源極（32）位置植球；步驟2-a-3、將晶圓（34）背面研磨達到設定厚度；步驟2-a-4、通過背面金屬化工藝，在晶圓（34）背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層（36），得到晶片（30）的漏極（33）及保護層。
    [12] 如申請專利範圍第10項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟2中，製作第二結構（b）晶片（30）的方法，包含：步驟2-b-1、在一片晶圓（34）上包含若干晶片（30），每個晶片（30）的頂部電極是柵極（31）和源極（32），晶片（30）的底部電極是漏極（33）；步驟2-b-2、在晶圓（34）頂面，對應每個晶片（30）的柵極（31）和源極（32）位置植球；步驟2-b-3、將晶圓（34）扇入型封裝，即在晶圓（34）頂面覆蓋厚度足夠的第一封裝體（37），將所述柵極（31）和源極（32）的錫球（351、352）也全部覆蓋在該第一封裝體（37）中；步驟2-b-4、將晶圓（34）上的所述第一封裝體（37），及其中包裹的若干錫球（351、352），從其頂部研磨，使該些錫球（351、352）的頂面與所述第一封裝體（37）的頂面齊平；步驟2-b-5、將晶圓（34）背面研磨達到設定厚度；步驟2-b-6、通過背面金屬化工藝，在晶圓（34）背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層（36），得到晶片（30）的漏極（33）及保護層。
    [13] 如申請專利範圍第10項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟2中，製作第三結構（c）晶片（30）的方法，包含：步驟2-c-1、在一片晶圓（34）上包含若干晶片（30），每個晶片（30）的頂部電極是柵極（31）和源極（32），晶片（30）的底部電極是漏極（33）；步驟2-c-2、在晶圓（34）頂面，對應每個晶片（30）的柵極（31）和源極（32）位置植球；步驟2-c-3、將晶圓（34）扇出型封裝，即在晶圓（34）頂面覆蓋一定厚度的第二封裝體（38），並使所述柵極（31）和源極（32）上錫球（351、352）的頂部從該第二封裝體（38）上暴露出來；步驟2-c-4、將晶圓（34）背面研磨達到設定厚度；步驟2-c-5、通過背面金屬化工藝，在晶圓（34）背面蒸發鈦Ti、銀Ag或鎳Ni材料，形成一定厚度的金屬層（36），得到晶片（30）的漏極（33）及保護層。
    [14] 如申請專利範圍第11或12或13項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟4中，具體是將晶片（30）倒裝，使其柵極（31）和源極（32）位置的錫球（351、352）朝下，與所述第一引線框架（10）上柵極引腳（11）、源極引腳（12）對應形成電性連接；此時，晶片（30）的漏極（33）朝上。
    [15] 如申請專利範圍第14項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟5中，具體是使晶片（30）的漏極（33）直接暴露在塑封體（40）的頂部以外；同時半導體裝置的另一面，第二引線框架（20）的散熱片（21）底面，也暴露在所述塑封體（40）的底部以外。
    [16] 如申請專利範圍第15項所述雙面外露的半導體裝置的製作方法，其特徵在於，步驟6中，具體是將第一、第二引線框架邊緣多餘的部分去除；並將第一引線框架（10）上柵極引腳（11）、源極引腳（12）各自引出塑封體（40）外的部分彎製成階梯型，從而使該些引腳的端部與所述晶片（30）暴露的漏極（33）處在同一平面。
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    同族专利:
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    TWI443786B|2014-07-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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