本發(fā)明涉及封裝體、一種布置結(jié)構(gòu)、一種多個封裝體的預(yù)成型件、和一種制造封裝體的方法。

背景技術(shù)：

封裝體可被表示為具有延伸出包封材料的并且安裝到外圍電子裝置(例如安裝在印刷電路板上)的電連接部的包封的電子芯片。封裝體可通過焊接連接至印刷電路板。為此目的，可在封裝體的外表面處提供將要連接至印刷電路板的焊接凸起。

封裝成本是對于行業(yè)來說重要的驅(qū)動因素。與此相關(guān)的是性能、尺寸和可靠性。不同的封裝解決方案是多種多樣的，并且必須滿足應(yīng)用的需求。有些應(yīng)用需要高性能，有些其它應(yīng)用，可靠性是最重要的，但都需要最低的可能成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

可能需要制造具有與外圍電子裝置的簡單且可靠的焊接連接的封裝體。

根據(jù)一個示例性實(shí)施例，提供一種封裝體，其包括電子芯片、至少部分地包封電子芯片的層合型包封材料、從電子芯片向上延伸到接觸焊盤的布線結(jié)構(gòu)、和完全地電鍍形成的可焊接的外部電接觸部，所述可焊接的外部電接觸部通過布置(優(yōu)選地，但不一定直接地)在接觸焊盤之上與電子芯片電耦接。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供了一種封裝體，其包括電子芯片、至少部分地包封電子芯片的層合型包封材料、和與電子芯片電耦接的可焊接的外部電接觸部，所述可焊接的外部電接觸部包括直接地在第二電鍍形成層之上的第一電鍍形成層，并且具有大致平坦的外表面。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供一種布置結(jié)構(gòu)，其包括：具有上述特征的封裝體和包括焊接焊盤的安裝基底(例如印刷電路板，pcb)，其中，所述封裝體通過在可焊接的外部電接觸部與焊接焊盤之間的焊接連接而安裝在安裝基底之上。

根據(jù)又一示例性實(shí)施例，提供多個封裝體的整體式預(yù)成型件，其包括具有上述特征的多個整體連接的封裝體和電連接結(jié)構(gòu)，所述電連接結(jié)構(gòu)電連接封裝體中的至少兩個(特別是所有)的電接觸部，并且被布置成使得當(dāng)將預(yù)成型件單個化成多個單獨(dú)的封裝體時，所述電連接結(jié)構(gòu)被分成不同的斷開部分。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，提供一種制造封裝體的方法，其中該方法包括通過包封材料(特別地且優(yōu)選地層合型包封材料或模制型包封材料)至少部分地包封電子芯片，形成從電子芯片延伸到接觸焊盤的布線結(jié)構(gòu)，并且電鍍形成作為可焊接的外部電接觸部的層(例如單層或雙層，即包括或由兩個堆疊的電鍍形成的層組成)，所述可焊接的外部電接觸部通過被布置成與接觸焊盤接觸而與電子芯片電耦接。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，通過電鍍沉積，特別是僅通過電鍍沉積，而形成具有層合型包封材料的封裝體的可焊接的外部電接觸部。與常規(guī)方法(其中，常規(guī)的焊接凸起的再熔化可形成不受控制的金屬間層)相比，通過電鍍沉積形成電接觸部使得能夠形成具有不同金屬之間的一個或一個以上不同邊界的多層電接觸部。因此可抑制不確定階段的不受控制的形成。這產(chǎn)生了通過電鍍沉積形成的電接觸部的高的重復(fù)性?？赏ǔ３霈F(xiàn)在層合型封裝體的表面部分中(例如在阻焊結(jié)構(gòu)表面中)的腔因此可用電鍍沉積的金屬材料或合金材料填充，使得可可靠地防止封裝體的表面部分中的不期望的明顯的形貌或表面輪廓或外形，而同時以低制造成本形成可焊接的外部電接觸部。這種通常出現(xiàn)的表面形貌可引起可靠性問題。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，通過防止這種表面形貌，可提高所制造的封裝體的可控性和可靠性。

此外，已經(jīng)證實(shí)有利的是提供一種電連接結(jié)構(gòu)，所述電連接結(jié)構(gòu)電連接一批待同時制造的仍然整體連接的封裝體的幾個或優(yōu)選所有的上述電接觸部。在存在這種電連接的情況下，可非常高效地執(zhí)行用于形成至少一部分的電接觸部的電鍍沉積過程，這是因?yàn)槿缓髮λ鰩讉€或優(yōu)選所有的電接觸部施加單個公共電勢足夠用來在電鍍池等中生長電鍍形成的電接觸部。

形成為以下的可焊接的外部電接觸部：即兩個平行平坦的直接連接的電鍍形成的層的雙層，允許以少量工作和低成本制造電接觸部。因此可避免電接觸部的昂貴且化學(xué)上易損的材料。形成具有平坦的、基本上非彎曲的外表面的可焊接的外部電接觸部提供了具有足夠厚度的層形狀的平坦可焊接的外部電接觸部，這可用少量的所需材料生產(chǎn)，并且可用可合適獲得且便宜的材料來制造。此外，具有平坦外表面的電接觸部允許正確地監(jiān)視和檢查與安裝基底的焊接連接的質(zhì)量。

另外的示例性實(shí)施例的描述

下文中，將解釋封裝體、布置結(jié)構(gòu)、預(yù)成型件和制造封裝體的方法的另外的示例性實(shí)施例。

在本申請的上下文中，術(shù)語“封裝體”可特別地表示具有至少一個外部電接觸部的至少一個至少部分地被包封的電子芯片。電子芯片可以是在其表面部分中具有至少一個集成電路元件(例如二極管或晶體管)的半導(dǎo)體芯片。電子芯片可以是裸芯片，或者可以是已經(jīng)被封裝或包封。

在本申請的上下文中，術(shù)語“層合型包封材料”可特別地表示至少部分地包圍(優(yōu)選地密封地包圍)半導(dǎo)體芯片等的基本上電絕緣且優(yōu)選地導(dǎo)熱的材料，以便提供機(jī)械保護(hù)、電氣安裝、以及可選地在運(yùn)行期間有助于排熱。這種層合型包封材料可由通過在升高的溫度下施加壓力而彼此連接的幾個層組成。從而，所述層彼此互連，使得形成層合型包封材料。例如，層合型包封材料可包括特別是與纖維(例如fr4或預(yù)浸料)結(jié)合起來的樹脂。

在本申請的上下文中，術(shù)語“電鍍形成”或“電鍍沉積”或“電鍍”可特別地表示沉積在至少部分導(dǎo)電的表面上(特別是在銅上)的導(dǎo)電材料(例如金屬)的表面覆蓋或涂層。電鍍可特別地表示為使用電流以減少溶解的金屬陽離子，使得它們在導(dǎo)電體上形成金屬涂層的工藝。在電鍍中使用的工藝是電鍍沉積。對于金屬的電鍍，可使用含有將作為離子(即溶解的金屬鹽)沉積的金屬的水基溶液(電解質(zhì))。陽極與作為陰極的工件之間的電場迫使帶正電荷的金屬離子移動到陰極，在所述陰極處它們放棄它們的電荷并且將其自身作為金屬沉積在工件的表面上。根據(jù)將要沉積的材料，可使用不同的電解池溶液。

在本申請的上下文中，術(shù)語“大致平坦的上表面”可特別地表示電接觸部不顯示出突顯的輪廓或彎曲(例如常規(guī)的半球形凸起)。盡管上表面不一定需要完全平坦或均勻，但是其凸出或凹入的趨勢顯著低于半球形凸起的程度。在一個實(shí)施例中，電接觸部的大致平坦的上表面可以是非彎曲的平坦的上表面。

在一個實(shí)施例中，電鍍形成電接觸部的至少一部分、優(yōu)選整個電接觸部，包括電鍍過程。因此，電接觸部可部分地或完全地通過電鍍形成。這使得得到可簡單制造的并且可靠的封裝體。

在一個實(shí)施例中，電接觸部包括(特別是僅包括)鎳和錫。特別地，可焊接的外部電接觸部可包括在鎳層(例如具有1μm到8μm之間的范圍內(nèi)的厚度，例如5μm)上的錫層(例如具有在2μm到20μm之間的范圍內(nèi)的厚度，例如10μm)。特別地，錫層的厚度可大于鎳層的厚度，使得雙層足夠薄，而同時又提供足夠的可焊接材料的存儲。錫具有非常有利的焊接性能，便宜且容易獲得，并且可以足夠的厚度電鍍沉積。此外，鎳可通過電鍍沉積鍍覆，鎳廉價(jià)且容易獲得，并且在化學(xué)上與錫和與銅(其是用于作為布線結(jié)構(gòu)的端部的接觸焊盤的優(yōu)選材料，所述布線結(jié)構(gòu)從嵌入的電子芯片朝封裝體的表面延伸)均能適當(dāng)?shù)叵嗳?。因此，鎳在化學(xué)上非常適合于在層合型包封材料的可焊接材料(例如錫)與接觸焊盤材料(例如銅)之間的橋接。

替代地，電接觸部包括鎳和鉛錫合金的組合、或鎳和金、鎳和磷、錫和銀的組合、僅錫、或僅鎳。在所有的這一系列中，優(yōu)選的是鎳形成用于接觸接觸焊盤的掩埋結(jié)構(gòu)(特別是層)，并且各其它材料形成電接觸部的表面焊接結(jié)構(gòu)(特別是層)。

在一個實(shí)施例中，電接觸部形成為由至少(特別是由)內(nèi)部層或內(nèi)層(優(yōu)選地包括或由鎳組成)和外部層或外層(優(yōu)選地包括或由錫組成)組成的疊層。外層在焊接期間可以是可焊接的，因此優(yōu)選地由適當(dāng)?shù)乜珊附硬牧现瞥?。?nèi)層可用作朝向封裝體內(nèi)的界面，特別是朝向?qū)щ娿~結(jié)構(gòu)的界面。

在一個實(shí)施例中，外層包括或由錫、錫和鉛、以及錫和銀中的一種組成。在一個實(shí)施例中，內(nèi)層包括或由鎳、鎳和磷中的一種組成。

在一個實(shí)施例中，電接觸部具有在1μm到30μm之間的范圍內(nèi)，特別是在5μm到25μm之間的范圍內(nèi)的總的層厚。這種可通過電鍍沉積過程或電鍍來制造的高厚度是非常優(yōu)選的，以確保存在足夠的可焊接材料。

在一個實(shí)施例中，在上的第一電鍍形成層被配置為焊料存儲庫。換言之，第一電鍍形成層的材料可被特別地配置為可焊接，從而與安裝基底建立焊接連接。這可通過將第一電鍍形成層配置為電鍍形成的錫層以高質(zhì)量和具有可靠性地實(shí)現(xiàn)。

在一個實(shí)施例中，第二電鍍形成層被配置為連接促進(jìn)界面層。換言之，第二電鍍形成層的材料可被特別地配置成用于提供與在一個主表面上的第一電鍍形成層(特別是錫)的材料的可靠連接和化學(xué)相容性，并且用于提供與在另一個主表面上的接觸焊盤(特別是銅)的材料的可靠連接和化學(xué)相容性。這可通過將第二電鍍層形配置為電鍍形成的鎳層以高質(zhì)量和具有可靠性地實(shí)現(xiàn)。第二電流形成層的另外的功能可以是間隔件的功能，防止接觸焊盤(例如由銅制成)與可焊接的第一電鍍形成層(例如由錫制成)之間的直接接觸。

在一個實(shí)施例中，封裝體還包括在包封的電子芯片與電接觸部之間的再分布層。所述再分布層可包括具有接觸焊盤的上述布線結(jié)構(gòu)的至少一部分。嵌入電介質(zhì)中的圖案化導(dǎo)電結(jié)構(gòu)因此可用作再分布層，并且可在電子芯片的微小尺寸的一個或一個以上的焊盤與pcb等的較大尺寸的外部焊接焊盤之間轉(zhuǎn)換信號。換句話說，小尺寸的芯片世界通過再分布層轉(zhuǎn)移到更大尺寸的例如印刷電路板(在所述印刷電路板上可安裝電子部件或封裝體)的安裝基底的世界中。

在一個實(shí)施例中，再分布層的銅材料(特別是接觸焊盤的銅材料)與電接觸部的鎳材料直接接觸。因此，該方法可包括直接地在銅結(jié)構(gòu)上電鍍形成外部電接觸部(特別是其鎳結(jié)構(gòu))。這對材料在化學(xué)上高度相容并且制造簡單。

在一個實(shí)施例中，電接觸部的錫層是電鍍形成的錫層。相應(yīng)地，電接觸部的鎳層可以是電鍍形成的鎳層。因此，該方法可包括通過電鍍形成鎳結(jié)構(gòu)，然后通過電鍍形成錫結(jié)構(gòu)來電鍍形成外部電接觸部。優(yōu)選地，鎳層具有面向封裝體內(nèi)的平坦外表面。還優(yōu)選地，錫層具有面向封裝體外的平坦外表面。這種材料組合可防止不期望的明顯的形貌，可能在制造中簡單且便宜并且提供適當(dāng)?shù)目珊感浴?/p>

在一個實(shí)施例中，封裝體還包括在封裝體的外表面處的阻焊結(jié)構(gòu)(特別地被構(gòu)造為圖案化層)，其中，電接觸部與外表面處的阻焊結(jié)構(gòu)齊平或者在豎直方向上延伸超過外表面處的阻焊結(jié)構(gòu)。這防止了可焊接電接觸部的不期望的可引起焊接連接的質(zhì)量問題的負(fù)錯位(standoff)。這種阻焊結(jié)構(gòu)可以是在封裝體的表面處的圖案化電絕緣結(jié)構(gòu)(特別是層)，所述圖案化電絕緣結(jié)構(gòu)在一個或一個以上電接觸部的位置處具有一個或一個以上凹部。阻焊結(jié)構(gòu)可由具有電絕緣性質(zhì)的并且對焊接材料顯示出不良潤濕性的材料制成。例如，阻焊結(jié)構(gòu)可包括促進(jìn)上述性質(zhì)的具有填料顆粒的環(huán)氧樹脂材料。

在一個實(shí)施例中，預(yù)成型件的電連接結(jié)構(gòu)由分配給一些或全部仍然整體連接的封裝體的公共芯片載體(特別是公共引線框架)提供，或者通過(優(yōu)選地掩埋的)犧牲電連接結(jié)構(gòu)(所述犧牲電連接結(jié)構(gòu)在將預(yù)成型件單個化成單個的封裝體時將被至少部分地去除或至少部分地分離)提供。因此，該方法可包括在電鍍形成期間，特別是通過電連接結(jié)構(gòu)將多個電接觸部彼此電連接。該方法還可包括在電鍍形成之后，特別是在封裝體和至少一個另外的封裝體的單個化期間，將電連接結(jié)構(gòu)分離成至少兩個不同的部分。因此，幾個或優(yōu)選地所有封裝體可通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(例如互連封裝體的金屬層或金屬引線)短路，使得可利用單個電信號源進(jìn)行電鍍，待形成的所有焊盤或電接觸部電連接至所述單個電信號源。由于在預(yù)期鍍覆時間的工藝流程，所有要被鍍覆的接觸焊盤因此可電連接。優(yōu)選地，這種電連接結(jié)構(gòu)可位于預(yù)成型件內(nèi)或封裝體內(nèi)(例如在阻焊結(jié)構(gòu)緊鄰下方)，以便防止在電鍍期間導(dǎo)電材料在犧牲電連接結(jié)構(gòu)上的不期望的沉積。這種不期望的導(dǎo)電材料的沉積可對所制造的封裝體的可控性和可靠性具有負(fù)面影響。然而，在這種寄生沉積不是問題或在電鍍沉積之后(例如通過蝕刻)去除犧牲電連接結(jié)構(gòu)的情境下，犧牲電連接結(jié)構(gòu)也可位于預(yù)成型件的外表面之上，并因此位于將被制造的封裝體的外表面之上。在任何情況下，可在電鍍之后通過單個化來斷開封裝體，所述單個化自動致使?fàn)奚娺B接結(jié)構(gòu)的與封裝體相關(guān)的部分的斷開。替代地，可通過單獨(dú)的光刻步驟來執(zhí)行斷開。

因此，在一個優(yōu)選實(shí)施例中，多個封裝體的公共引線框架(在單個化之前)可實(shí)現(xiàn)為各個封裝體之間的電連接結(jié)構(gòu)。當(dāng)將這種公共引線框架與制造中的各種電接觸部(或其預(yù)成型件)電連接時，僅將一個電信號施加到該引線框架就足夠用來促進(jìn)所有封裝體的電接觸部在電鍍池中的電鍍沉積。

例如，如果不存在這種公共芯片載體，則可形成犧牲電連接結(jié)構(gòu)以電連接各個電接觸部(或其預(yù)成型件)，從而再次使得在電鍍形成電接觸部期間僅施加單個公共電信號就足夠。通過將犧牲電連接結(jié)構(gòu)布置在預(yù)成型件內(nèi)，即掩埋于其中，可有利地防止導(dǎo)電材非料期望地沉積在電連接結(jié)構(gòu)上(這可能導(dǎo)致可靠性問題)。犧牲連接結(jié)構(gòu)可選擇性地位于預(yù)成型件的這種區(qū)域中，在該區(qū)域中，所述預(yù)成型件在預(yù)成型件單個化成單獨(dú)封裝體期間將無論如何被分離(例如切割)。因此，可防止在單個封裝體的運(yùn)行期間，犧牲電連接結(jié)構(gòu)的任何非期望的影響。

在一個實(shí)施例中，選取外部電接觸部的電鍍沉積材料的量，以便填充封裝體的表面中(特別是阻焊結(jié)構(gòu)中)的腔，使得電接觸部的平坦外表面與封裝體的(特別是阻焊結(jié)構(gòu)的)平坦外表面齊平(即處于相同的高度水平)或在豎直方向上延伸超過封裝體的平坦外表面(即處于較高的高度水平)。因此，可防止電接觸部的可能在隨后的焊接期間引起問題的任何負(fù)錯位。因此，鍍覆也可用于填充例如(非焊盤限定的)焊接掩模開口中的負(fù)錯位。因此，可鍍覆特別是錫(sn)以至少幾乎填充腔。替代地，焊接凸起代替物可以是具有可調(diào)節(jié)厚度的sn層(特別是在鎳(ni)層之上)以填充腔(例如阻焊結(jié)構(gòu)腔)。

優(yōu)選地，該方法還包括同時電鍍形成封裝體的至少一個另外的可焊接的外部電接觸部。換言之，一個封裝體的多個電接觸部可同時形成，至少部分地通過電鍍沉積形成。這種制造過程是高效且快速的。

在一個實(shí)施例中，該方法還包括同時電鍍形成至少一個另外的封裝體的至少一個另外的可焊接的外部電接觸部。換言之，不同封裝體的電接觸部可同時形成，至少部分地通過電鍍沉積形成。因此，所描述的電鍍沉積結(jié)構(gòu)與同時多個封裝體的批量制造兼容，從而使得所描述的對電接觸部的制造特別適合于高產(chǎn)量應(yīng)用。

在一個實(shí)施例中，封裝體的包封材料包括層合體(而不是通過壓縮模制或傳遞模制形成的模制化合物)，特別是印刷電路板層合體。在本申請的上下文中，術(shù)語“層合結(jié)構(gòu)”可特別地表示由電絕緣結(jié)構(gòu)形成的整體式平坦構(gòu)件，可通過施加壓力將所述電絕緣結(jié)構(gòu)彼此連接。通過按壓的連接可選地伴有熱能的供應(yīng)。因此，層合可表示為由多個互連層制造復(fù)合材料的技術(shù)。層合體可通過熱和/或壓力和/或焊接和/或粘合劑被永久地組裝。

在一個實(shí)施例中，封裝體的一個或一個以上電子芯片是功率半導(dǎo)體芯片。特別是對于功率半導(dǎo)體芯片，電可靠性和散熱能力是所描述的制造過程可遇到的重要問題?？蓡纹稍谶@種半導(dǎo)體功率芯片中的可能的集成電路元件是場效應(yīng)晶體管(例如絕緣柵雙極型晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)二極管等。利用這樣的組件，可以提供用于汽車應(yīng)用、高頻應(yīng)用等的封裝體。可由這種和其它功率半導(dǎo)體電路和封裝體構(gòu)成的電路的示例是半橋、全橋等。

可使用半導(dǎo)體襯底、優(yōu)選硅襯底作為用于半導(dǎo)體芯片的襯底或晶片。替代地，可提供氧化硅或另一種絕緣體襯底。還可以實(shí)現(xiàn)鍺襯底或iii-v半導(dǎo)體材料。例如，示例性實(shí)施例可用gan或sic技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

從下文結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在所述附圖中，相似的部分或元件由相似的附圖標(biāo)記表示。

附圖說明

附圖被包括以提供對本發(fā)明的示例性實(shí)施例的進(jìn)一步理解并且構(gòu)成本說明書的一部分，示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

附圖中：

圖1示出根據(jù)一個示例性實(shí)施例的布置結(jié)構(gòu)的剖視圖，所述布置結(jié)構(gòu)由具有嵌入的電子芯片的封裝體和通過焊接電連接并機(jī)械連接到封裝體的安裝基底組成。

圖2示出根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施例的封裝體的一部分的剖視圖。

圖3示出常規(guī)封裝體的一部分的剖視圖。

圖4示出根據(jù)一個示例性實(shí)施例的封裝體預(yù)成型件的俯視圖。

圖5示出根據(jù)另一個示例性實(shí)施例的封裝體預(yù)成型件的俯視圖。

圖6示出根據(jù)另一個示例性實(shí)施例的封裝體預(yù)成型件的剖視圖。

具體實(shí)施方式

附圖中的圖示是示意性的并且未按照比例繪制。

在將參照附圖更加詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例之前，將總結(jié)一些基于其開發(fā)出示例性實(shí)施例的總體考慮。

根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例，電鍍nisn結(jié)構(gòu)提供為用層合技術(shù)制造的芯片嵌入封裝體的最終表面。特別地，封裝體的常規(guī)焊接凸起可由電鍍的層結(jié)構(gòu)代替。

為將封裝體安裝在諸如印刷電路板的安裝基底之上，用于芯片嵌入封裝體的銅層之上的可焊接表面將是需要的。對于具有阻焊結(jié)構(gòu)的裝置，阻焊結(jié)構(gòu)腔將填充有可焊接材料以避免可能導(dǎo)致二級焊接困難的負(fù)錯位。

對于沒有阻焊結(jié)構(gòu)的封裝體，按照慣例地施加昂貴的非電解niau鍍覆。此工藝是難以控制的，可牽涉產(chǎn)量損失，并可需要昂貴的化學(xué)制品和金。

對于具有阻焊結(jié)構(gòu)的常規(guī)裝置，阻焊結(jié)構(gòu)開口鍍覆有非電解niau，然后通過融化印刷的焊膏存儲庫來產(chǎn)生焊接凸起，這引起正錯位。然而，凸起的形狀可導(dǎo)致電測試中的接觸不良。此外，在昂貴的凸起高度工藝控制下，印刷工藝的波動可導(dǎo)致產(chǎn)量損失。

根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例，可成本有效地用電鍍nisn表面替代常規(guī)的昂貴的非電解niau表面。

根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施例，有可能的是用可調(diào)節(jié)sn-層厚度(在ni-層之上)代替焊接凸起來填充阻焊結(jié)構(gòu)腔。

根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實(shí)施例，芯片嵌入封裝體設(shè)置有優(yōu)選ni/sn的電鍍覆。這可在本發(fā)明的不同示例性實(shí)施例中不同地實(shí)現(xiàn)，比如：

a)在一個實(shí)施例中，所有的必須鍍覆的焊盤由于在預(yù)期鍍覆時間的工藝流程而電連接，可無需附加工作地完成鍍覆。

b)在一個實(shí)施例中，施加附加的連接以簡化電鍍沉積，其中，可在之后封裝體的分離期間去除所述附加的連接。

c)在一個實(shí)施例中，也有可能的是提供可通過附加的光刻步驟去除的電連接。

d)在一個實(shí)施例中，鍍覆也可起到填充負(fù)錯位的作用，例如焊接掩模開口(非焊盤限定的)中的負(fù)錯位。因此，可鍍覆sn以至少幾乎填充腔。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例的布置結(jié)構(gòu)150的剖視圖，所述布置結(jié)構(gòu)150由具有嵌入的電子芯片102(其中，其它實(shí)施例可嵌入多個電子芯片102)的封裝體100和由通過焊接電連接并且機(jī)械連接到封裝體100的安裝基底108組成。

更具體地，所述布置結(jié)構(gòu)150包括此處實(shí)施為半導(dǎo)體功率封裝體的封裝體100。因此，電子芯片102可以是功率半導(dǎo)體芯片(例如具有嵌入在其中的一個或一個以上二極管、一個或一個以上諸如igbt的晶體管等等)。在所示出的實(shí)施例中，安裝基底108可實(shí)施為包括焊接焊盤158的印刷電路板(pcb)。如示出的那樣，通過在封裝體100的可焊接的外部電接觸部106與安裝基底108的焊接焊盤158之間建立焊接連接部來將封裝體100安裝在安裝基底108之上。

圖1示出電接觸部106與焊接焊盤158之間的可選擇的可焊接結(jié)構(gòu)152(諸如焊膏)作為附加的焊料存儲庫。然而，在其它實(shí)施例中還可省略所述可焊接結(jié)構(gòu)152，在所述其它實(shí)施例中，在電接觸部106與焊接焊盤158之間形成直接的焊接連接。

可例如通過將封裝體100放置在安裝基底108之上，使得電接觸部106與焊接焊盤158對準(zhǔn)，并通過隨后供給熱能(例如在焊爐中)，來實(shí)現(xiàn)在封裝體100與安裝基底108之間形成焊接連接。

封裝體100將電子芯片102嵌入或包封在層合型包封材料104中。所述層合型包封材料104可由可通過層合(例如通過在升高的溫度下施加壓力)互連的多個電絕緣層(例如由預(yù)浸料或fr4制成)組成。上文提到的在封裝體100的外表面處電鍍形成的可焊接的外部電接觸部106通過再分布層110與電子芯片102電耦接。更具體地，可提供從電子芯片102延伸至布線結(jié)構(gòu)160的接觸焊盤156的布線結(jié)構(gòu)160(例如由幾個互連的特別是由銅制成的導(dǎo)電元件組成)。圖1中示出的各種接觸焊盤156可以是諸如平坦銅區(qū)域的平坦金屬結(jié)構(gòu)。再分布層110可由具有布線結(jié)構(gòu)160的集成導(dǎo)電跡線(例如由銅材料制成)的一個或一個以上電絕緣層154組成，用于在小尺寸的芯片焊盤與安裝基底108的大尺寸的焊接焊盤158之間轉(zhuǎn)化。作為由銅制成的布線結(jié)構(gòu)160的外端部分的接觸焊盤156直接接觸電接觸部106的封裝體內(nèi)的表面。為在接觸焊盤156之上形成電接觸部106，可執(zhí)行一個或幾個電鍍覆過程(每個電鍍覆過程與層型電接觸部106的指定材料相關(guān))。

優(yōu)選地，如參照圖2進(jìn)一步詳細(xì)描述的，電接觸部106包括電鍍制造的雙層，該雙層由以下組成：封裝體內(nèi)部鎳層在一個主表面之上與接觸焊盤156中的相應(yīng)的一個直接接觸，并且直接在鎳層的相反的另外的主表面之上與封裝體外部錫層直接接觸。這種電接觸部106可與層合型封裝體100的相鄰表面部分齊平，從而防止明顯的表面形貌。這使得形成可靠的封裝體100。另外，這種平坦幾何形狀簡化了檢查所制造的電接觸部106和它與安裝基底108的適當(dāng)焊接。這增加了封裝體100的重復(fù)性并因此提高了封裝體100的可靠性。同時，電鍍形成電接觸部106的可靠可用的構(gòu)件使得能夠簡單、快速并且便宜地制造電子接觸部106。此外，電鍍制造步驟確保電接觸部106的足夠大的厚度(特別是它的錫層的足夠大的厚度)，使得電接觸部106的可焊接材料的量(用于焊料存儲)足夠高，因此確保與安裝基底108的可靠焊接連接。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的封裝體100的部分的剖視圖，其中，電接觸部106作為用層合技術(shù)制造的芯片嵌入封裝體100的最終表面。圖2中，附圖標(biāo)記250示意性地示出封裝體100的可根據(jù)期望的封裝技術(shù)或應(yīng)用來配置的核心部分。例如，核心部分250可包括根據(jù)圖1的附圖標(biāo)記102、104、110、160中的至少一個的至少一部分。特別地，也可根據(jù)圖2設(shè)置布線結(jié)構(gòu)160，所述布線結(jié)構(gòu)160從電子芯片102穿過包封材料104延伸至圖2中示出的接觸焊盤156。

圖2中示出的封裝體100還包括在封裝體100的外表面處的電絕緣阻焊結(jié)構(gòu)206，其中，選取可選的阻焊結(jié)構(gòu)206的材料以便基本上不可被焊接材料潤濕。例如，填充的環(huán)氧樹脂材料可用作阻焊結(jié)構(gòu)206。如可從圖2中看出的，阻焊結(jié)構(gòu)206的外平坦表面208大致與電接觸部106的外平坦表面204齊平(沒有形成臺階或另一個表面外形或輪廓)。這抑制了非期望的明顯的表面形貌的形成。因此，阻焊結(jié)構(gòu)206的腔可電鍍地填充有可焊接材料。雖然應(yīng)該防止負(fù)錯位并因此防止阻焊結(jié)構(gòu)206與電接觸部106之間的剩余腔，以避免二級焊接的問題，但是可以替代圖2的是電接觸部106的外平坦表面204在豎直方向上突出超過阻焊結(jié)構(gòu)206的外平坦表面208。

根據(jù)圖2的電接觸部106由外部電鍍形成的錫層202(根據(jù)圖2例如具有垂直方向上10μm的厚度)組成，所述錫層202具有平坦上表面，直接布置在電鍍形成的內(nèi)部鎳層200(根據(jù)圖2例如具有垂直方向上5μm的厚度)之上。鎳層200進(jìn)而直接布置在再分布層110的布線結(jié)構(gòu)160的導(dǎo)電跡線的接觸焊盤156的外部銅表面之上。再分布層110的布線結(jié)構(gòu)160的導(dǎo)電跡線的銅材料因此與電接觸部106的鎳材料直接接觸，從而防止錫層202與接觸焊盤156的銅材料之間的直接接觸?？珊附渝a層202可實(shí)現(xiàn)與安裝基底108的焊接連接。有利的是，錫層202具有平坦外表面204。電鍍鎳層200在制造上簡單且便宜，可以可再現(xiàn)方式制造，適當(dāng)?shù)乜珊附硬⑶以谥圃爝^程期間以及在封裝體100的壽命期間是化學(xué)上穩(wěn)定的。

圖3示出常規(guī)的層合嵌入封裝體300的一部分的剖視圖。封裝體300的核心部分312可由銅焊盤310覆蓋，所述銅焊盤310由突出的阻焊結(jié)構(gòu)308包圍。在銅焊盤310的頂部之上，可形成非電解鍍覆鎳層306，非電解鍍覆金層304和阻焊結(jié)構(gòu)302用于建立與pcb(未示出)的焊接連接。必須付出很多努力再融化焊接凸起302用于制造。凸起302的幾何形狀使其難以檢查它的幾何形狀。此外，此結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了顯著的表面形貌，這可涉及封裝體300的可靠性問題。將促進(jìn)可焊接材料的潤濕性的所涉及的金材料，增加了制造復(fù)雜性和成本。此外，非電解鎳金沉積化學(xué)引入了工藝不穩(wěn)定性，這是因?yàn)樗c阻焊結(jié)構(gòu)308的材料沒有適當(dāng)?shù)叵嗳荨?/p>

可通過本發(fā)明的示例性實(shí)施例，特別是通過圖2中示出的封裝體100來克服常規(guī)的封裝體300的至少一些提到的和其它缺點(diǎn)。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例的封裝體預(yù)成型件400的俯視圖。

根據(jù)圖4的整體式預(yù)成型件400，其是批量制造多個封裝體100期間獲得的中間結(jié)構(gòu)，所述整體式預(yù)成型件400由多個仍然連接的封裝體100組成，其中的兩個封裝體100在圖4中示出。盡管未示出，但根據(jù)圖4，封裝體100的每個均包括三個電子芯片102。盡管未示出，但是整體式預(yù)成型件400的所有封裝體100的所有焊盤和電接觸部106都通過諸如銅的導(dǎo)電材料的掩埋的公共芯片載體彼此電連接。引線框架可基本平行地位于圖4的圖面下方。因?yàn)楫?dāng)預(yù)成型件400浸入電鍍池時，可將公共電流施加至掩埋的公共引線框架，用于使電接觸部106短路，所以這簡化了通過電鍍沉積來同時形成整體式預(yù)成型件400的所有封裝體100的電接觸部106。因此，當(dāng)制造根據(jù)圖4的預(yù)成型件400時，該方法同時電鍍形成封裝體100中的相應(yīng)一個的多個可焊接的外部電接觸部106，以及各個封裝體100的多個可焊接的外部電接觸部106。因此，電鍍沉積步驟是高度并行的，因此快速且高效。

圖5示出根據(jù)另一個示例性實(shí)施例的封裝體預(yù)成型件400的俯視圖。

根據(jù)圖5，各個封裝體100的各個電接觸部106沒有通過公共引線框架彼此電連接。因此，根據(jù)圖5通過掩埋的電連接結(jié)構(gòu)500(其在圖5中可見為使電接觸部106互連的許多網(wǎng))來提供，根據(jù)圖4的在電鍍形成步驟期間，使所有電接觸部106短路的公共引線框架的功能。附加的犧牲電連接結(jié)構(gòu)500可在單個化封裝體100的切割工藝期間被切割，并因此電和機(jī)械上斷開。

圖6示出根據(jù)另一個示例性實(shí)施例的封裝體預(yù)成型件400的剖視圖。

根據(jù)圖6，通過此處實(shí)施為公共引線框架的，可稍后在單個化時分離的公共芯片載體600，來提供電連接結(jié)構(gòu)，所述電連接結(jié)構(gòu)用于通過將單獨(dú)的電勢施加到所有電接觸部106來實(shí)現(xiàn)電鍍形成電接觸部106。為在完成在接觸焊盤156之上電鍍形成電接觸部106之后，簡化單個化，公共芯片載體600已經(jīng)在與稍后的分離線606(為單個化封裝體100，預(yù)成型件400可被鋸切之處)對齊的變薄的區(qū)域608中局部地變薄。多個導(dǎo)電的垂直互連部602(實(shí)施為通孔，特別是銅通孔)垂直地延伸穿過構(gòu)成層合型包封材料104的各個介電層(由預(yù)浸料或fr4制成)，并將電接觸部106與公共芯片載體600電耦接。附加的金屬焊盤604，例如圖案化的金屬箔(諸如銅箔)中的部分也在圖6中示出。

根據(jù)圖6，電接觸部106可形成為鎳和錫的雙層200、202(如圖2中示出的那樣)，其中，這兩層200、202可在布線結(jié)構(gòu)160的導(dǎo)電跡線之上，更精確地，在所述布線結(jié)構(gòu)160的導(dǎo)電接觸焊盤156(例如銅焊盤)的暴露的表面部分之上，一個在另一個之后地電鍍沉積。

應(yīng)該注意的是術(shù)語“包括”不排除其它元件或特征，并且“一”或“一個”不排除多數(shù)。還可將與不同實(shí)施例結(jié)合描述的元件結(jié)合起來。還應(yīng)該注意的是附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。此外，本申請的范圍不旨在受限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求旨在包括在其范圍內(nèi)的這些工藝、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。