III族氮基半导体封装结构及其制造方法转让专利

申请号 : CN202180000921.6

文献号 : CN113169150B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 邱尚青张雷曹凯黄敬源

申请人 : 英诺赛科(苏州)半导体有限公司

摘要 :

一种III族氮基半导体封装结构,包括引线架、黏着层、III族氮基晶粒、封装材料和至少一接合线。引线架包括管芯座和引线。管芯座具有设置在管芯座的顶面中的第一和第二凹槽。第一凹槽位于顶面的相对中心区域附近。第二凹槽位于顶面的相对外围区域附近。从俯视观之,第一凹槽具有与第二凹槽不同的形状。黏着层设置在管芯座上以填充到第一凹槽中。III族氮基晶粒设置在黏着层上。封装材料封装引线架和III族氮基晶粒。第二凹槽填充有封装材料。接合线被封装材料封装。

权利要求 :

1.一种III族氮基半导体封装结构,其特征在于,包括:

引线架,包括管芯座和至少一引线,其中所述管芯座具有多个第一凹槽和多个第二凹槽,所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽设置在所述管芯座的顶面上,所述多个第一凹槽位于所述顶面的相对中央区域附近,所述多个第二凹槽位于与所述顶面的相对周围区域附近,并且从俯视观之所述第一凹槽的形状不同于所述第二凹槽的形状,其中所述多个第一凹槽的每一个的所述形状为矩形,所述多个第二凹槽的每一个的所述形状为圆形;

黏着层,设置在所述管芯座上以填充至所述多个第一凹槽中的至少一个;

III族氮基晶粒,设置在所述黏着层上;

封装材料,封装所述引线架和所述III族氮基晶粒,其中所述多个第二凹槽中的至少一个填充有所述封装材料;以及至少一接合线,被所述封装材料封装,并将所述III族氮基晶粒电连接至所述引线。

2.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述多个第一凹槽的第一组填充有所述黏着层,且所述多个第一凹槽的第二组填充有所述封装材料。

3.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所有所述第二凹槽填充有所述封装材料。

4.根据权利要求3所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所有所述第一凹槽填充有所述黏着层。

5.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述多个第一凹槽的至少一个的底部在高度上不同于所述多个第二凹槽的至少一个的底部。

6.根据权利要求5所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述多个第一凹槽的至少一个的所述底部在高度上小于所述多个第二凹槽的至少一个的所述底部。

7.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述多个第二凹槽被设置成包围所述多个第一凹槽,且不与所述多个第一凹槽连接。

8.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述管芯座还具有第三凹槽,所述第三凹槽连接所述第一凹槽和所述第二凹槽。

9.根据权利要求8所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述第三凹槽连接设置在同一直线上的所述第一凹槽和所述第二凹槽。

10.根据权利要求9所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述接合线的垂直投影落在所述第三凹槽内。

11.根据权利要求8所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述第一凹槽和所述第二凹槽被设置成形成具有M行(row)和N列(column)的阵列,并且所述第三凹槽连接设置在不同行和不同列的所述第一凹槽和所述第二凹槽。

12.根据权利要求8所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述第三凹槽填充有所述封装材料。

13.根据权利要求8所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述III族氮基晶粒覆盖所述第三凹槽。

14.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述第一凹槽的深度不同于所述第二凹槽的深度。

15.根据权利要求1所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述III族氮基晶粒包括位于其中的至少一个III族氮基晶体管。

16.一种制造III族氮基半导体封装结构的方法,其特征在于,包括:形成多个第一凹槽至管芯座的相对中央区域中;

形成多个第二凹槽至所述管芯座的相对周围区域中,其中从俯视观之所述第一凹槽的形状不同于和所述第二凹槽的形状,其中所述多个第一凹槽的每一个的所述形状为矩形,所述多个第二凹槽的每一个的所述形状为圆形;

用黏着层填充所述多个第一凹槽中的至少一个;

在所述黏着层上设置III族氮基晶粒;

配置接合线以将所述III族氮基晶粒电连接到引线;以及

封装所述管芯座、所述引线和所述III族氮基晶粒,以将封装材料填充至所述多个第一凹槽中的至少一个。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,其中所述第一凹槽和所述第二凹槽通过单一冲压工艺形成的。

18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括形成第三凹槽,以连接一部分的所述第一凹槽和所述第二凹槽。

19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其中形成所述封装材料包括:驱使所述封装材料化合物,以使其从所述第一凹槽经由所述第三凹槽流向所述第二凹槽,反之亦然;以及固化所述封装材料化合物。

20.一种III族氮基半导体封装结构,其特征在于,包括:

引线架,包括至少一管芯座和至少一引线,其中所述管芯座具有多个凹槽,所述多个凹槽设置在管芯座的顶面中;

III族氮基晶粒,设置在所述管芯座上方;

黏着层,设置在所述管芯座和所述III族氮基晶粒之间,并且具有多个第一向下延伸部分,所述多个第一向下延伸部分在所述多个凹槽的第一组内和所述III族氮基晶粒周围;

封装材料,封装所述引线架和所述III族氮基晶粒,并且具有多个第二向下延伸部分,所述多个第二向下延伸部分在所述多个凹槽的第二组内和所述III族氮基晶粒周围,其中所述黏着层的每个所述第一向下延伸部分的端部轮廓不同于所述封装材料的每个所述第二向下延伸部分的端部轮廓,所述黏着层的每个所述第一向下延伸部分的端部轮廓为矩形,所述封装材料的每个所述第二向下延伸部分的端部轮廓为圆形;以及至少一接合线,被所述封装材料封装,并将所述III族氮基晶粒电连接至所述引线。

21.根据权利要求20所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述多个凹槽的所述第一组设置在所述管芯座的顶面的相对中央区域内,所述多个凹槽的所述第二组设置在所述管芯座的所述顶面的相对周围区域内。

22.根据权利要求20所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述第一向下延伸部分的延伸高度不同于所述第二向下延伸部分的延伸高度。

23.根据权利要求20所述的III族氮基半导体封装结构,其特征在于,其中所述III族氮基晶粒包括位于其中的至少一个III族氮基晶体管。

说明书 :

III族氮基半导体封装结构及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明总体来说涉及半导体封装结构。更具体地说,本发明涉及一种III族氮基半导体封装结构,其引线架具有多个凹槽可用于提高封装结构的固着强度。

背景技术

[0002] 近年来,对高电子迁移率晶体管(HEMT)的深入研究非常普遍,特别是在高功率开关和高频应用观点。HEMT利用两种不同带隙材料间的异质结界面形成类量子阱结构,可容
纳二维电子气(2DEG)区域,满足高功率/频率器件的要求。除了HEMT之外,具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBT)、异质
结场效应晶体管(heterojunction field effect transistor,HFET)和调制掺杂FETs
(modulation‑doped FETs,MODFET)。目前,需要提高HMET器件的良率,从而使其适合大规模生产。
[0003] 如上所述的III族氮基器件,比现有技术器件在更高的功率和更高的频率下工作。因此,它们比硅基(silicon‑based)或砷化镓基(GaAs‑based)器件产生更多的热量。III族氮基器件的增加的热输出导致热循环,热循环可削弱黏着剂与衬底之间的黏着度,从而导
致分层(delamination)。因此,III族氮基器件具有独特的封装需求,所述封装需求考虑到增强散热的要求并克服III族氮基器件热输出引起的封装退化的可能性。因此,本领域对于III族氮基器件封装需要改进散热需求。

发明内容

[0004] 根据本揭露的一个方面,提供了一种氮基半导体器件。一种III族氮基半导体封装结构,包括引线架、黏着层、III族氮基晶粒、封装材料和至少一接合线。引线架包括管芯座和至少一引线。管芯座具有多个第一凹槽和多个第二凹槽,这些第一凹槽和这些第二凹槽
设置在管芯座的顶面上。这些第一凹槽位于顶面的相对中央区域附近。第二凹槽位于顶面
的相对周围区域附近,并且从俯视观之,第一凹槽的形状不同于第二凹槽的形状。黏着层设置在管芯座上,以填充这些第一凹槽的至少一个。III族氮基晶粒设置在黏着层上。封装材料封装引线架和III族氮基晶粒,其中,第二凹槽中的至少一个被封装材料填充。接合线被封装材料封装,并将III族氮基晶粒电连接到引线上。
[0005] 根据本揭露的一个方面,提供了一种制造III族氮基半导体封装结构的方法。所述方法包括以下步骤。多个第一凹槽形成于管芯座的相对中央区域。多个第二凹槽形成于管
芯座的相对周围区域。从俯视观之,第一凹槽的形状不同于第二凹槽的形状。第一凹槽中的至少一个填充有黏着层。在黏着层上设置一种III族氮基晶粒。接合线被设置为将III族氮
基晶粒电连接到引线。管芯座、引线和III族氮基晶粒被封装,以便将封装材料填充第一凹槽中的至少一个。
[0006] 根据本揭露的一个方面,提供了一种氮基半导体器件。一种III族氮基半导体封装结构,包括引线架、III族氮基晶粒、黏着层、封装材料和至少一接合线。引线架包括至少一管芯座和至少一引线。管芯座具有多个凹槽,这些凹槽设置在管芯座的顶面上。III族氮基晶粒设置在管芯座上。黏着层设置在管芯座和III族氮基晶粒之间,并且具有多个第一向下延伸部分,这些第一向下延伸部分在这些凹槽的第一组内以及在III族氮基晶粒周围。封装材料封装引线架和III族氮基晶粒,并且具有多个第二向下延伸部分,这些第二向下延伸部分在这些凹槽的第二组内以及在III族氮基晶粒周围。至少一接合线由封装材料封装,并将III族氮基晶粒电连接到引线上。
[0007] 通过采用上述配置,具有凹槽的管芯座顶面可以有较大的表面积,有利于增强放置在管芯座上的元件/层的固着强度。在这方面,较大的表面积意味着会导致更大的附着/
黏合区域,从而提高固着强度。此外,从俯视观之,第一凹槽和第二凹槽可以有不同的形状,以适应不同的元件/层。

附图说明

[0008] 当结合附图阅读时,从以下具体实施方式能容易地理解本揭露内容的各观点。应注意的是,各个特征可以不按比例绘制。实际上,为了便于论述,可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0009] 图1A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构的俯视图;
[0010] 图1B是图1A中的半导体器件的1B‑1B'线的横截面图;
[0011] 图2A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构的俯视图;
[0012] 图2B是图2A中的半导体器件的2B‑2B'线的横截面图;
[0013] 图3A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构的俯视图;
[0014] 图3B是图3A中的半导体器件的3B‑3B'线的横截面图;
[0015] 图4A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构的俯视图;
[0016] 图4B是根据本揭露的一些实施例的封装阶段中III族氮基半导体封装结构的俯视图;
[0017] 图5A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构的俯视图;以及
[0018] 图5B,图5B是根据本揭露的一些实施例的封装阶段中III族氮基半导体封装结构的俯视图。

具体实施方式

[0019] 于全部的附图和详细说明中,将使用相同的参考符号来表示相同或相似的部件。借由以下结合附图的详细描述,将可容易理解本揭露内容的实施方式。
[0020] 于空间描述中,像是“上”、“下”、“上方”、“左侧”、“右侧”、“下方”、“顶部”、“底部”、“纵向”、“横向”、“一侧”、“较高”、“较低”、“较上”、“之上”、“之下”等的用语,是针对某个组件或是由组件所构成的群组的某个平面定义的,对于组件的定向可如其对应图所示。应当理解,这里使用的空间描述仅用于说明目的,并且在此所描述的结构于实务上的体现可以
是以任何方向或方式设置在空间中,对此的前提为,本揭露内容的实施方式的优点不因如
此设置而偏离。
[0021] 此外,需注意的是,对于描绘为近似矩形的各种结构的实际形状,在实际器件中,其可能是弯曲的、具有圆形的边缘、或是具有一些不均匀的厚度等,这是由于器件的制造条件造成的。本揭露内容中,使用直线和直角绘示仅用于方便表示层体和技术特征。
[0022] 于下面的描述中,半导体器件/芯片/封装和其制造方法等被列为优选实例。本领域技术人员将能理解到,可以在不脱离本揭露的范围和精神的情况下进行修改,包括添加
和/或替换。特定细节可以省略,目的为避免使本揭露模糊不清;然而,本揭露内容是为了使本领域技术人员能够在不进行过度实验的情况下,实现本揭露内容中的教示。
[0023] 图1A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构100A的俯视图。图1B是图1A中的半导体器件100A的线1B‑1B'的横截面图。III族氮基半导体封装结构100A包
括引线架110、黏着层130、III族氮基晶粒140、封装材料150和接合线160。如本文所用,术语“III族氮基(III‑nitride‑based)”是指氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、氮化铟(InN)及其各种化合物,例如氮化物中具有不同金属元素比率的氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝铟镓(InAlGaN)
和氮化铝铟(InAlN)。
[0024] 引线架110包括引线112和管芯座114。引线112可以设置在管芯座114的两个相对侧。引线112中的每一个可以包括用作电连接的导电接垫,其可以电连接两个位置。管芯座
114可以由金属制成。管芯座114具有被配置以支撑晶粒(die)或芯片(chip)的顶面ST。管芯座114还可以具有多个凹槽116和118。凹槽116和118可以布置在管芯座114的顶面ST中。形
成凹槽116和118的用意为提高III族氮基半导体封装结构100A在其封装阶段的良率。
[0025] 在封装阶段,元件或层被设置并固定在管芯座上。然后,可在管芯座的顶面上形成封装材料以封装这些元件或层,从而实现封装。封装材料在管芯座上的固着强度是影响封装工艺良率的一个重要因素。例如,一旦封装材料对管芯座的固着强度较弱(即不够强),封装材料可能会从管芯座上剥离,这意味着封装失败。
[0026] 针对这些问题,可形成多个凹槽116和118,以增强放置在管芯座114上的元件/层的固着强度。这些凹槽116位于管芯座114的顶面ST的相对中央区域R1附近。这些凹槽118位于管芯座114的顶面ST的相对周围区域R2附近。相对周围区域R2环绕/包围相对中央区域
R1。相对中央区域R1是矩形区域。相对周围区域R2是环绕或包围矩形区域的环形区域。因
此,凹槽118被布置成环绕或包围凹槽116。也就是说,凹槽118可以设置成比凹槽116更靠近顶面ST的边缘。
[0027] 相较于绝对平坦的表面,管芯座114的顶面ST由于具有凹槽116和118,故可以具有更大的表面积,这将有利于增强要放置在管芯座114上的元件/层的固着强度。在这方面,较大的表面积意味着将产生较大的附着/接合面积,从而增强固着强度。此外,从俯视观之,每个凹槽116的形状不同于每个凹槽118的形状。在图1A的示例性图示中,每个凹槽116的形状为矩形,每个凹槽118的形状为圆形。
[0028] 这种设置的原因是:黏着层和黏着层上的晶粒通常设置在相对中央区域上,而封装材料通常则是设置在相对周围区域上。因此,凹槽116和118之间的差异可以适于不同的
元件/层。
[0029] 更具体地说,如图1B所示,黏着层130设置在管芯座114上。III族氮基晶粒140设置在黏着层130上。封装材料150设置在管芯座114上。黏着层130填充到大部分凹槽116中。封装材料150填充到剩余的凹槽116和所有的第二凹槽118中。换句话说,这些凹槽116中的第一组填充有黏着层130,这些凹槽116的第二组填充有封装材料150。
[0030] 在封装阶段,将黏着层130放置在管芯座114的顶面ST上,然后将III族氮基晶粒140放置在黏着层130上。可以向下按压III族氮基晶粒140,使得III族氮基晶粒140可以通
过黏着层130附着/固定在管芯座114的顶面ST上。当向下按压III族氮基晶粒140时,黏着层
130可被压缩以填充到第一凹槽116中。因为外力直接施加到黏着层130,故矩形的第一凹槽
116可以被黏着层130轻易地填满。此外,矩形的凹槽116可以具有尽可能大的表面积。因此,黏着层130可以与管芯座114具有大的接触面积,并且因此可以牢固地附接到管芯座114,这降低了从管芯座114剥离的可能性。换言之,黏着层130可在相应凹槽116内形成向下延伸部分132以增强固着强度。黏着层130的向下延伸部分132位于III族氮基晶粒140的下方和周
围,以使III族氮基晶粒140附着在管芯座114上。
[0031] 接合线160可设置成将III族氮基晶粒140电连接到引线112。就此而言,III族氮基晶粒140的电连接点背向管芯座114的顶面ST。在一些实施例中,III族氮基晶粒140的最底
表面是电绝缘体。
[0032] 此后,可通过驱使封装材料化合物,使其在管芯座114的顶面ST上流动,然后固化(即硬化或加热)封装材料化合物来形成封装材料150。固化后,封装材料150可以封装引线
架110和III族氮基晶粒140。另外,接合线160由封装材料150封装。在一些实施例中,封装材料化合物可包括环氧树脂(epoxy)、填料(fillers)、粒子(particles)及其组合。实务上,可从模塑化合物(molding compound)中选择封装材料150。
[0033] 这些凹槽118是圆形的,因此适于在流动过程中接收液态封装材料化合物。原因之一是凹槽118具有在深度方向上逐渐减小的水平横截面积,这将有利于让液态流体流入。此外,这些凹槽118的圆角可避免液态封装材料化合物在流动时产生气泡。因此,封装材料150可与管芯座114具有大的接触面积,并且因此可牢固地附接到管芯座114,这降低了从管芯
座114剥离的可能性。
[0034] 封装材料150可在相应凹槽118内形成向下延伸部分152以增强固着强度。封装材料150的向下延伸部分152位于III族氮基晶粒140周围,使得封装材料150能够将III族氮基
晶粒140良好地封装在管芯座114上。此外,由于凹槽116和118具有不同的水平横截面积,因此黏着层130和封装材料150的向下延伸部分132和152可以具有不同的端部轮廓。黏着层
130的每个向下延伸部分132的端部轮廓是矩形的。封装材料150的每个向下延伸部分152的
端部轮廓是梯形的。
[0035] 在一些实施例中,III族氮基晶粒140可包括位于其中的至少一III族氮基晶体管。在此,III族氮基晶体管可以包括两个可以用作通道层(channel layer)和势垒层(barrier layer)的氮基半导体层、两个或多个源极/漏极(S/D)电极和至少一栅极电极。氮基半导体
层的示例性材料可包括但不限于,氮化物或III族氮化物,例如氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、InxAlyGa(1–x–y)N(其中x+y≤1)、AlyGa(1–y)N(其中y≤1)。可选择氮基半导体层的示例性材料,以使得上部氮基半导体层的带隙(即,禁带宽度)大于下部氮基半导体层的
带隙,使其间的电子亲和力不同,并在其间形成异质结(heterojunction)。例如,当下部氮基半导体层是未掺杂的氮化鎵(GaN)层(其具有约3.4ev带隙)时,上部氮基半导体层可被选
择为氮化鋁銦(AlGaN)层(其具有约4.0ev带隙)。在通道层和势垒层之间的接合界面处产生
三角形阱势,使得电子在三角形阱势中积聚,从而产生邻近异质结的二维电子气(2DEG)区
域。S/D电极和栅极电极可设置在2DEG上方。因此,III族氮基晶粒140可包括至少一氮化鎵基(GaN‑based)的高电子迁移率晶体管(HEMT)。
[0036] 除了增加的接合强度外,这些凹槽116和118增加的表面积可增强III族氮基晶粒140的散热效果。III族氮基晶粒140可具有至少一III族氮基的晶体管,此类器件会比硅器
件在更高的开关频率和更高的单位面积功率下操作。因此,III‑V族器件可能比现有技术的半导体器件(例如,硅基(silicon‑based)器件或砷化镓基(GaAs‑based)的器件)需要更大的散热需求。因此,图1A和1B的封装是针对III族氮基半导体器件的特殊要求定制的,并且有助于散热,减少封装材料从管芯座的离层。
[0037] 在一些实施例中,凹槽116和118可以通过单一冲压工艺(single stamping process)形成。例如,可以将管芯座114放置在冲压机中,并且通過工具向下按压管芯座114以形成具有所需形状的凹槽。为了简化冲压过程,可以在不相互连接的情况下形成這些凹
槽116和118。此外,为了简化冲压过程,凹槽116和118可以形成為具有M行(row)和N列
(column)的阵列,其中M和N是正整数。例如,在图1A的示例性图示中,凹槽116和118可以共同形成12行和12列的阵列。
[0038] 图2A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构100B的俯视图。图2B是图2A中的半导体器件200A的线2B‑2B’的横截面图。在本实施例中,这些凹槽116的分布可以设计成与黏着层130对齐。利用此配置,可以针对不同的要求或制造条件进一步创造出凹槽116和118之间的差异。
[0039] 例如,由于所有凹槽116填充有黏着层130,因此凹槽116的设计可以排除对液态封装材料化合物的性质的考量,例如液态封装材料化合物的黏度(viscosity)。因此,可以进一步避免黏着层130或封装材料150从管芯座114剥离。相应地,所有凹槽116都填充有黏着
层130。所有凹槽118都填充有封装材料150。
[0040] 此外,如图2B所示,凹槽116和118可以具有不同的深度。在图2B的示例性图示中,凹槽118比凹槽116深,这进一步使得封装材料150以更大的接触面积连接到管芯座114。在其他实施例中,凹槽116比凹槽118深。例如,关于热平衡问题,凹槽116可以比凹槽118深,使得从III族氮基晶粒140传递到黏着层130的热可以有效地传导到管芯座114。
[0041] 由于凹槽116和118具有不同的水平横截面积,黏着层130和封装材料150的向下延伸部分132和152可以具有延伸高度。在图2B的示例性图示中,黏着层130的每个向下延伸部分132的延伸高度小于封装材料150的每个向下延伸部分152的延伸高度。
[0042] 图3A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构100C的俯视图。图3B是图3A中的半导体器件100C的线3B‑3B′的横截面图。在本实施例中,在管芯座114的顶面ST内,相对中央区域R1与相对周围区域R2在高度上相对不同。更具体地说,相对中央区域R1在高度上低于相对周围区域R2。也就是说,相对于管芯座114的底部,相对中央区域R1的高度小于相对周围区域R2的高度。相应地,每个凹槽116的底部也可以在高度上不同于每个凹槽118的底部。
[0043] 在图3B的示例性图示中,每个凹槽116的底部在高度上低于每个凹槽118的底部。通过这种配置,可以降低III族氮基晶粒140的垂直位置,以便使管芯座114、黏着层130和
III族氮基晶粒140的组合变薄。
[0044] 由于III族氮基晶粒140可在其中具有至少一III族氮基的晶体管,因此III族氮基晶粒140可被形成为具有减小的厚度。这里,术语“减小的厚度”是相对于其他类型的晶体管(例如,硅基器件)的。因此,通过降低相对中央区域R1以使其高度小于相对周围区域R2的高度,可以形成更薄的封装结构。这有利于便携式个人电子产品(如5G手机)的应用。
[0045] 图4A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构100D的俯视图。在本实施例中,管芯座114还可以具有凹槽120以连接凹槽116和118。凹槽120可以连接设置在同一直线上的凹槽116和118。更具体地说,位于同一水平线上的凹槽116和118可以由凹槽
120连接,如第3到第8行所示。不同行的凹槽116和118没有连接。此外,在管芯座114上的至少一接合线160的垂直投影落在相应的凹槽120内。III族氮基晶粒140可以覆盖一些凹槽
120。此配置是为了减少封装阶段的一些非预期事件。
[0046] 图4B是根据本揭露的一些实施例的封装阶段期间III族氮基半导体封装结构100D的俯视图。如上所述,可通过驱使封装材料化合物(例如,来自挤出的压力),使其在管芯座上流动,然后固化来形成封装材料。如图4B所示,如箭头所示,可以驱使液态封装材料化合物170从管芯座114的一侧向另一侧流动。
[0047] 在封装阶段,III族氮基晶粒或接合线可能会受到液态封装材料化合物的流体流动的影响,因此会发生位移,从而导致封装阶段失败。
[0048] 当液态封装材料化合物170在管芯座114上流动时,凹槽120可以用作缓冲凹槽以引导液态封装材料化合物170的流体流动。例如,液态封装材料化合物170可经由凹槽120从凹槽116流向凹槽118,反之亦然。一旦这些凹槽116中的一个被液态封装材料化合物170完
全填充,液态封装材料化合物170就可以经由凹槽120连续地流入相应的凹槽118,而不是从所述凹槽116溢出,从而减少液态封装材料化合物170的向上冲击。因此,即使液态封装材料化合物170冲击管芯座114或接合线160,也可以降低冲击强度,从而提高封装阶段的良率。
在封装阶段期间,凹槽120可填充有液态封装材料化合物170。在固化(即硬化或加热)液态
封装材料化合物170之后,凹槽120会被封装材料填充。
[0049] 图5A是根据本揭露的一些实施例的III族氮基半导体封装结构100E的俯视图。在本实施例中,管芯座114还可以具有凹槽120以连接凹槽116和118。凹槽120可以在不同的水平和垂直位置连接凹槽116和118。更具体地说,凹槽116和118可以被形成为M行和N列的阵
列,其中M和N是正整数。例如,在图5A的示例性图示中,凹槽116和118可以共同形成具有10行和8列的阵列。凹槽120可以连接设置在不同行和不同列的凹槽116和118。类似地,此配置是为了减少封装阶段中的一些非预期事件。
[0050] 参考图5B,图5B是根据本揭露的一些实施例的封装阶段期间III族氮基半导体封装结构100E的俯视图,如箭头所示,可以驱动液态封装材料化合物170从管芯座114的相对
中央区域R1流向相对周围区域R2。
[0051] 当液态封装材料化合物170在管芯座114上发散流动时,凹槽120可以用作缓冲凹槽以引导液态封装材料化合物170的流体流动。例如,液态封装材料化合物170可经由凹槽
120从凹槽116流向凹槽118,反之亦然。因此,减少了来自液态封装材料化合物170对管芯座
114或接合线160的冲击,从而提高了封装阶段的良率。在封装阶段期间,凹槽120可填充有液态封装材料化合物170。在固化(即硬化或加热)液态封装材料化合物170之后,凹槽120会被封装材料填充。
[0052] 以上实施方式是经挑选并配上相应描述,以为了尽可能地解释本揭露的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解到,本揭露的各种实施方式以及适合于
预期特定用途的各式修改。
[0053] 如本文所用且未另行定义的术语,像是“实质上地”、“实质的”、“近似地”和“约”,其为用于描述和解释小的变化。当与事件或状况一起使用时,术语可以包括事件或状况有精确发生的示例,以及事件或状况近似发生的示例。例如,当与数值一起使用时,术语可以包括小于或等于所述数值的±10%的变化范围,例如小于或等于±5%、小于或等于±4%、
小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%,小于或等于
±0.1%,或小于或等于±0.05%。对于术语“实质共面”,可指在数微米(μm)内沿同一平面定位的两个表面,例如在40微米(μm)内、在30μm内、在20μm内、在10μm内,或在1μm内沿着同一平面定位。
[0054] 如本文所使用的,除非上下文另有明确规定,否则单数术语“单个”、“一个”和“所述单个”可包括复数参考词。在一些实施方式的描述中,所提供的在另一组件“上方”或“上面”的组件可以包括的状况有,前一组件直接在后一组件上(例如,与后一组件有物理接触)的状况,以及一个或多个中介组件位于前一组件和后一组件之间的状况。
[0055] 虽然已经参考本揭露内容的具体实施方式来描述和说明本揭露内容,但是这些描述和说明并不受到限制。本领域技术人员应当理解,在不脱离所附权利要求所定义的本揭
露内容的真实精神和范围的情况下,可以进行各种修改和替换为等效物。附图并非一定是
按比例绘制而成的。由于制造工艺和公差的因素,本揭露内容中所呈现的工艺与实际装置
之间可能存在区别。本揭露内容的其他实施方式可能没有具体说明。说明书和附图应当视
为是说明性的,而不是限制性的。可作出修改以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程能够适应本揭露内容的目的、精神和范围。所有这些修改都会落在本文所附权利要求的范围
内。虽然本文所揭露的方法是通过参照特定顺序执行特定操作来描述的,但是应当理解,可以进行组合、子划分或重新排序这些操作,以形成等效的方法,并且此并不会脱离本揭露的教示。因此,除非在此有特别指出,否则,此些操作的顺序和分组是不受限制的。