半导体组件
阅读：471发布：2020-05-12
专利汇可以提供半导体组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及 半导体 组件。根据 实施例 ，具有至少第一和第二 端子 的半导体组件包括： 支撑 件，具有第一和第二器件容纳部分、器件互连部分、第一和第二引线，第一和第二引线与器件互连部分一体形成并从器件互连部分延伸；第三引线，邻近第一和第二器件容纳部分并与第一和第二器件容纳部分电气地隔离；以及第一半导体器件，具有第一和第二表面，第一 接合焊盘 从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，第一接合焊盘耦合至第一器件容纳部分，第二接合焊盘耦合至第二器件容纳部分，第三接合焊盘耦合至器件互连部分，第一半导体器件由III‑N族半导体材料配置。可以提供改进的半导体组件。，下面是半导体组件专利的具体信息内容。
1.一种半导体组件，具有至少第一端子和第二端子，其特征在于包括：
支撑件(102)，具有第一器件容纳部分(104)和第二器件容纳部分(106)、器件互连部分(108)、第一引线(110)和第二引线(116)，其中所述第一引线(110)和所述第二引线(116)与所述器件互连部分(108)一体形成并从所述器件互连部分(108)延伸；
第三引线(114)，邻近所述第一器件容纳部分(104)和所述第二器件容纳部分(106)并与所述第一器件容纳部分(104)和所述第二器件容纳部分(106)电气地隔离；以及第一半导体器件(50)，具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(60)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(58)从所述第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘(56)从所述第一表面的第三部分延伸，所述第一接合焊盘(60)耦合至所述第一器件容纳部分(104)，所述第二接合焊盘(58)耦合至所述第二器件容纳部分(106)，并且所述第三接合焊盘(56)耦合至所述器件互连部分(108)，其中所述第一半导体器件(50)由III-N族半导体材料配置。
2.根据权利要求1所述的半导体组件，其中所述第一半导体器件(50)是具有控制电极(84G)以及第一载流电极(84S)和第二载流电极(84D)的第一场效应晶体管(84)，所述第三接合焊盘(56)充当所述场效应晶体管(84)的所述控制电极(84G)，所述第二接合焊盘(58)充当所述第一载流电极(84S)，并且所述第一接合焊盘(60)充当所述第二载流电极(84D)，并且其中所述半导体器件(50)以倒装芯片配置安装。
3.根据权利要求1所述的半导体组件，还包括：
模塑化合物(140)，在所述第一器件容纳部分(104)与所述第二器件容纳部分(106)之间；
第一导电互连(162)，具有第一端子和第二端子，所述第一导电互连(162)的所述第一端子耦合至所述第二器件容纳部分(106)，并且所述第一导电互连(162)的所述第二端子耦合至所述第一半导体器件(50)的所述第二表面；以及
第二半导体器件(10)，安装至所述第一导电互连(162)，所述第二半导体器件具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(16)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(18)从所述第一表面的第二部分延伸，并且接触件在所述第二表面处，所述接触件耦合至所述第一导电互连(162)。
4.根据权利要求1所述的半导体组件，还包括接合至所述第一半导体器件(50)的电气绝缘材料(158)。
5.根据权利要求4所述的半导体组件，还包括第一导电互连(162)，具有第一端子和第二端子，所述第一导电互连(162)的所述第一端子耦合至所述第二器件容纳部分(106)，并且所述第一导电互连(162)的所述第二端子耦合至所述电气绝缘材料(158)。
6.根据权利要求5所述的半导体组件，还包括：
第二半导体器件(10)，安装至所述第一导电互连(162)，所述第二半导体器件(10)具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(16)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(18)从所述第一表面的第二部分延伸，并且接触件在所述第二表面处，所述接触件耦合至所述第一导电互连(162)；以及
第二导电互连(166)，具有第一端子和第二端子，所述第二导电互连(166)的所述第一端子耦合至所述第二半导体器件(10)的所述第二接合焊盘(18)，并且所述第二导电互连(166)的所述第二端子耦合至所述器件互连部分(108)。
7.一种半导体组件，具有至少第一端子和第二端子，其特征在于包括：
支撑件(402、502)，具有第一器件容纳部分(404)和第二器件容纳部分(406)，其中第一引线(407)从所述支撑件(402)延伸并且与所述第二器件容纳部分(406)一体形成；
第二引线(410、508)，邻近所述第一器件容纳部分(404)和所述第二器件容纳部分(406)，并且与所述第一器件容纳部分(404)和所述第二器件容纳部分(406)电气地隔离；以及
第一半导体器件(50)，具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(56)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(58)从所述第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘(60)从所述第一表面的第三部分延伸，所述第一接合焊盘(56)耦合至所述第一器件容纳部分(404)，所述第二接合焊盘(58)耦合至所述第二器件容纳部分(406)，以及所述第三接合焊盘(60)耦合至第二引线(410)，其中所述第一半导体器件(50)由III-N族半导体材料配置。
8.根据权利要求7所述的半导体组件，还包括：
电气绝缘材料(158)，接合至所述第一半导体器件(50)；
第一导电互连(430、530)，具有第一端子和第二端子，所述第一导电互连(430、530)的所述第一端子耦合至所述第一器件容纳部分(404、504)，并且所述第一导电互连(430、530)的所述第二端子耦合至所述电气绝缘材料(158)；
第二半导体器件(10)，安装至所述第一导电互连(430)，所述第二半导体器件(10)具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(16)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(18)从所述第一表面的第二部分延伸，并且接触件(630)在所述第二表面处，所述接触件(630)耦合至所述第一导电互连(430)；以及
第二导电互连(440)，具有第一端子和第二端子，所述第二导电互连(440)的所述第一端子耦合至所述第二半导体器件(10)的所述第二接合焊盘(18)，并且所述第二导电互连(440)的所述第二端子耦合至所述器件互连部分(408)。
9.根据权利要求7所述的半导体组件，还包括：
电气绝缘材料(158)，接合至所述第一半导体器件(50)；
第一导电互连(530)，具有第一端子和第二端子，所述第一导电互连(530)的所述第一端子耦合至所述第一器件容纳部分(504)，并且所述第一导电互连(530)的所述第二端子耦合至所述电气绝缘材料(158)；以及
二极管(550)，安装至所述第一导电互连(530)，所述二极管(550)具有阳极和阴极，所述阴极电气地耦合至所述第一导电互连(530)；以及
第二导电互连(540)，耦合在所述二极管(550)的所述阳极与所述第二引线(508)之间。
10.一种半导体组件，具有至少第一端子和第二端子，其特征在于包括：
支撑件(602)，具有第一区域(604)、第二区域(606)和第三区域(608)，所述第一区域(604)通过所述第二区域(606)与所述第三区域(608)分开，在所述第二区域(606)中形成有基座(609)；
第一引线(616)，从所述第一区域(604)延伸；
第二引线(607)，邻近所述第一区域(604)并与所述第一区域(604)电气地隔离；
第三引线(610)，邻近所述第一区域(604)并与所述第一区域(604)电气地隔离；
第一电气绝缘材料(620)，形成于所述第一区域(604)上；
第一导电层(622)、第二导电层(624)和第三导电层(626)，形成于所述电气绝缘材料上；以及
第一半导体器件(30)，具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(38、36)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(40)从所述第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘(42)从所述第一表面的第三部分延伸，所述第一接合焊盘(38、36)耦合至所述第一导电层(622、624)，所述第二接合焊盘(40)耦合至所述第二导电层(624)，以及所述第三接合焊盘(42)耦合至所述基座(609)，其中所述第一半导体器件(30)由III-N族半导体材料配置。
11.根据权利要求10所述的半导体组件，还包括：
第二电气绝缘材料(158)，接合至所述第一半导体器件(50)；
第一导电互连(630)，具有第一端子和第二端子，所述第一导电互连(630)的所述第一端子耦合至所述第二导电层(624)，并且所述第一导电互连(630)的所述第二端子耦合至所述第二电气绝缘材料(158)；
第二半导体器件(10)，安装至所述第一导电互连(630)，所述第二半导体器件(10)具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘(16)从所述第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘(18)从所述第一表面的第二部分延伸，并且接触件(20)在所述第二表面处，所述接触件(20)耦合至所述第一导电互连(630)；以及
第二导电互连(640)，具有第一端子和第二端子，所述第二导电互连(640)的所述第一端子耦合至所述第二半导体器件(10)的所述第二接合焊盘(18)，并且所述第二导电互连(640)的所述第二端子耦合至所述第三引线(610)。
半导体组件
[0001] 本申请是由Balaji Padmanabhan等人在2015年7月24日提交的标题为“SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD OF MANUFACTURE”的临时专利申请No.62/196,641的非临时申请，该临时专利申请通过引用整体地合并于此，并且在此为共同主题要求其优先权。
技术领域
[0002] 本实用新型通常涉及电子设备并且更具体地涉及电子设备的半导体结构以及形成半导体器件的方法。
背景技术
[0003] 过去，半导体制造商已经使用硅半导体材料和III-N族半导体材料的组合制造共源共栅器件，诸如与增强模式硅器件共源共栅的常开型III-N族耗尽模式HEMT。使用该材料组合有助于使用常开型的III-N族耗尽模式器件实现常关状态。已经在Rakesh K.Lal等人申请的并且在2013年4月11日公开的美国专利申请公开No.2013/0088280 A1中描述了共源共栅半导体器件。
[0004] 在由不同半导体衬底材料制造共源共栅器件之后，半导体组件制造商典型地通过将硅器件和耗尽模式器件封装在分开的封装中以及通过引线框架引线将分开的封装中的器件连接在一起以形成共源共栅器件来保护硅器件和耗尽模式器件。该方法的缺点是增加封装的数量增大共源共栅半导体组件的成本并且由于增大的寄生效应(诸如寄生电容和寄生电感)使共源共栅器件的性能退化。
[0005] 相应地，具有共源共栅半导体器件和用于制造共源共栅半导体器件的方法将是有利的。有成本效率地实现结构和方法将具有进一步的优势。实用新型内容
[0006] 本实用新型的一个目的是解决与现有技术中存在的一个或更多个问题相关的问题。
[0007] 根据本实用新型的一个方面，提供一种半导体组件，具有至少第一端子和第二端子。半导体组件可以包括：支撑件，具有第一器件容纳部分和第二器件容纳部分、器件互连部分、第一引线和第二引线，其中第一引线和第二引线与器件互连部分一体形成并从器件互连部分延伸；第三引线，邻近第一器件容纳部分和第二器件容纳部分并与第一器件容纳部分和第二器件容纳部分电气地隔离；以及第一半导体器件，具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，第一接合焊盘耦合至第一器件容纳部分，第二接合焊盘耦合至第二器件容纳部分，并且第三接合焊盘耦合至器件互连部分，其中第一半导体器件由III-N族半导体材料配置。
[0008] 根据本实用新型的实施例，其中第一半导体器件可以是具有控制电极以及第一载流电极和第二载流电极的第一场效应晶体管，第三接合焊盘充当场效应晶体管的控制电极，第二接合焊盘充当第一载流电极，并且第一接合焊盘充当第二载流电极，并且其中半导体器件以倒装芯片配置安装。
[0009] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括：模塑化合物，在第一器件容纳部分与第二器件容纳部分之间；第一导电互连，具有第一端子和第二端子，第一导电互连的第一端子耦合至第二器件容纳部分，并且第一导电互连的第二端子耦合至第一半导体器件的第二表面；以及第二半导体器件，安装至第一导电互连，第二半导体器件具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且接触件在第二表面处，接触件耦合至第一导电互连。
[0010] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括接合至第一半导体器件的电气绝缘材料。
[0011] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括第一导电互连，具有第一端子和第二端子，第一导电互连的第一端子耦合至第二器件容纳部分，并且第一导电互连的第二端子耦合至电气绝缘材料。
[0012] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括：第二半导体器件，安装至第一导电互连，第二半导体器件具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且接触件在第二表面处，接触件耦合至第一导电互连；以及第二导电互连，具有第一端子和第二端子，第二导电互连的第一端子耦合至第二半导体器件的第二接合焊盘，并且第二导电互连的第二端子耦合至器件互连部分。
[0013] 根据本实用新型的另一个方面，提供一种半导体组件，具有至少第一端子和第二端子。半导体组件可以包括：支撑件，具有第一器件容纳部分和第二器件容纳部分，其中第一引线从支撑件延伸并且与第二器件容纳部分一体形成；第二引线，邻近第一器件容纳部分和第二器件容纳部分，并且与第一器件容纳部分和第二器件容纳部分电气地隔离；以及第一半导体器件，具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，第一接合焊盘耦合至第一器件容纳部分，第二接合焊盘耦合至第二器件容纳部分，以及第三接合焊盘耦合至第二引线，其中第一半导体器件由III-N族半导体材料配置。
[0014] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括：电气绝缘材料，接合至第一半导体器件；第一导电互连，具有第一端子和第二端子，第一导电互连的第一端子耦合至第一器件容纳部分，并且第一导电互连的第二端子耦合至电气绝缘材料；第二半导体器件，安装至第一导电互连，第二半导体器件具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且接触件在第二表面处，接触件耦合至第一导电互连；以及第二导电互连，具有第一端子和第二端子，第二导电互连的第一端子耦合至第二半导体器件的第二接合焊盘，并且第二导电互连的第二端子耦合至器件互连部分。
[0015] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括：电气绝缘材料，接合至第一半导体器件；第一导电互连，具有第一端子和第二端子，第一导电互连的第一端子耦合至第一器件容纳部分，并且第一导电互连的第二端子耦合至电气绝缘材料；以及二极管，安装至第一导电互连，二极管具有阳极和阴极，阴极电气地耦合至第一导电互连；以及第二导电互连，耦合在二极管的阳极与第二引线之间。
[0016] 根据本实用新型的又一个方面，提供一种半导体组件，具有至少第一端子和第二端子。半导体组件可以包括：支撑件，具有第一区域、第二区域和第三区域，第一区域通过第二区域与第三区域分开，在第二区域中形成有基座；第一引线，从第一区域延伸；第二引线，邻近第一区域并与第一区域电气地隔离；第三引线，邻近第一区域并与第一区域电气地隔离；第一电气绝缘材料，形成于第一区域上；第一导电层、第二导电层和第三导电层，形成于电气绝缘材料上；以及第一半导体器件，具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且第三接合焊盘从第一表面的第三部分延伸，第一接合焊盘耦合至第一导电层，第二接合焊盘耦合至第二导电层，以及第三接合焊盘耦合至基座，其中第一半导体器件由III-N族半导体材料配置。
[0017] 根据本实用新型的实施例，半导体组件还可以包括：第二电气绝缘材料，接合至第一半导体器件；第一导电互连，具有第一端子和第二端子，第一导电互连的第一端子耦合至第二导电层，并且第一导电互连的第二端子耦合至第二电气绝缘材料；第二半导体器件，安装至第一导电互连，第二半导体器件具有第一表面和第二表面，其中第一接合焊盘从第一表面的第一部分延伸，第二接合焊盘从第一表面的第二部分延伸，并且接触件在第二表面处，接触件耦合至第一导电互连；以及第二导电互连，具有第一端子和第二端子，第二导电互连的第一端子耦合至第二半导体器件的第二接合焊盘，并且第二导电互连的第二端子耦合至第三引线。
[0019] 将通过结合附图对下列详细说明进行阅读以更好地理解本实用新型，其中相同的参考符号指示相同的元件以及在附图中：
[0020] 图1是根据本实用新型实施例适用于制造共源共栅配置的半导体组件的半导体芯片的俯视图；
[0021] 图2A是根据本实用新型实施例适用于制造共源共栅配置的半导体组件的半导体芯片的俯视图；
[0022] 图2B是根据本实用新型实施例适用于制造共源共栅配置的半导体组件的半导体芯片的俯视图；
[0023] 图3A是根据本实用新型实施例适用于制造共源共栅配置的半导体组件的半导体芯片的俯视图；
[0024] 图3B是根据本实用新型实施例适用于制造共源共栅配置的半导体组件的半导体芯片的俯视图；
[0025] 图4是共源共栅配置的半导体组件的电路示意图，其中III-N族器件的衬底是浮动的；
[0026] 图5是共源共栅配置的半导体组件的电路示意图，其中III-N族器件的衬底耦合至其源极电极；
[0027] 图6是共源共栅配置的半导体组件的电路示意图，其中III-N族器件的衬底耦合至硅半导体器件的源极电极；
[0028] 图7是根据本实用新型另一个实施例的共源共栅配置的半导体组件的俯视图；
[0029] 图8是沿着图7的截面线8-8得到的图7的共源共栅配置的半导体组件的截面视图；
[0030] 图9是根据本实用新型另一个实施例的共源共栅配置的半导体组件的俯视图；
[0031] 图10是沿着图9的截面线10-10得到的图9的共源共栅配置的半导体组件的截面视图；
[0032] 图11是根据本实用新型另一个实施例的共源共栅配置的半导体组件的俯视图；
[0033] 图12是沿着图11的截面线12-12得到的图11的共源共栅配置的半导体组件的截面视图；
[0034] 图13是根据本实用新型另一个实施例的共源共栅配置的半导体组件的俯视图；
[0035] 图14是沿着图13的截面线14-14得到的图13的共源共栅配置的半导体组件的截面视图；
[0036] 图15是根据本实用新型另一个实施例的共源共栅配置的半导体组件的俯视图；
[0037] 图16是沿着图15的截面线16-16得到的图15的共源共栅配置的半导体组件的截面视图；
[0038] 图17是根据本实用新型另一个实施例适用于制造共源共栅配置的半导体组件的半导体芯片的俯视图；
[0039] 图18是沿着图17的截面线18-18得到的图17的共源共栅配置的半导体组件的截面视图；
[0040] 图19是根据本实用新型另一个实施例的共源共栅配置的半导体组件的俯视图；以及
[0041] 图20是沿着图19的截面线20-20得到的图19的共源共栅配置的半导体组件的截面视图。
具体实施方式
[0042] 为了图示的简洁和清楚起见，图中的元件不一定按比例，并且在不同的图中相同的参考符号指示相同的元件。另外，为了描述的简单，省略了熟知步骤和元件的描述和细节。此处使用的载流电极是指承载通过器件的电流的器件的元件，诸如，MOS晶体管的源极或者漏极或者双极晶体管的发射极或者集电极或者二极管的阴极或者阳极；控制电极是指控制通过器件的电流流动的器件的元件，诸如，MOS晶体管的栅极或者双极晶体管的基极。尽管此处将器件解释为某种n沟道或者p沟道器件，或者某种n型或者p型掺杂区域，但是本领域普通技术人员将理解，根据本实用新型的实施例也可以是互补器件。本领域技术人员将理解，如此处使用的词“在...的期间”、“当...的时候”和“当...时”不是意指一旦发起动作就立刻发生动作的准确术语，而是在由在初始动作发起的反应与初始动作之间可能会有某个小但合理的延迟(诸如传播延迟)。词“近似地”、“大约”或者“基本上”的使用意指元件的值具有期望非常接近于所规定的值或者位置的参数。然而，如在本领域中熟知的，一直有阻止值或者位置如规定的精确的微小差异。在本领域中充分地确认，达大约百分之十(10％)(以及对于半导体掺杂浓度达百分之二十(20％))的差异被认为是与如所描述的精确的理想目标的合理差异。
[0043] 图1是根据本实用新型实施例适用于制造半导体组件的半导体芯片10的俯视图。半导体芯片10具有顶表面12和底表面14(至少在图8中示出)。根据实施例，半导体芯片10是可以包括垂直场效应半导体器件的硅芯片，该垂直场效应半导体器件具有在表面12上或者从表面12形成的栅极接合焊盘16、在表面12上或者从表面12形成的源极接合焊盘18和在表面14上或者从表面14形成的漏极电极20(图8、10、12、14、18和20中示出的)。应当注意，在半导体芯片10中或者从半导体芯片10形成的半导体器件不限于垂直场效应晶体管或者场效应晶体管。例如，半导体器件可以是绝缘栅极双极晶体管、双极晶体管、结型场效应晶体管、二极管、横向场效应晶体管等等。通过示例的方式，半导体芯片10是硅半导体芯片，即，硅半导体芯片10的衬底材料包括硅。硅半导体材料可以被称为硅基半导体材料、硅半导体材料等等。半导体芯片(诸如，半导体芯片10)可以被称为半导体管芯。
[0044] 图2A是根据本实用新型另一个实施例适用于制造半导体组件的半导体芯片30的俯视图。半导体芯片30具有顶表面32和底表面34(图18中示出的)，其中在顶表面32上或者从顶表面32形成栅极接合焊盘36和38，在顶表面32上或者从顶表面32形成源极接合焊盘40，以及在顶表面32上或者从顶表面32形成漏极接合焊盘42。在栅极接合焊盘36与38之间以及在半导体芯片30的一侧44上形成源极接合焊盘40，而在半导体芯片30的一侧46上形成漏极接合焊盘42。侧44和46在半导体芯片30的相对侧上。应当注意，栅极接合焊盘36和38可以通过半导体芯片30的衬底材料电气地连接在一起。栅极接合焊盘36和38还可以电气地连接在半导体芯片30的布局中。由化合物半导体材料(诸如，III族氮化物半导体材料)制造半导体芯片30。因此，半导体芯片30可以被称为III族氮化物半导体芯片，即，III族氮化物半导体芯片30的衬底材料包括III族氮化物材料(诸如，氮化铝)。III族氮化物半导体材料可以被称为III-N族半导体材料、III族氮化物基半导体材料、III-N族基半导体材料等等。合适的III-N族材料包括氮化镓等等。半导体芯片(诸如，半导体芯片30)可以被称为半导体管芯。还可以在硅衬底上制造半导体芯片30。
[0045] 图2B是根据本实用新型另一个实施例适用于制造半导体组件的半导体芯片70的俯视图。半导体芯片70具有顶表面72和底表面74，其中在顶表面72的部分上或者从顶表面72的部分形成栅极接合焊盘76和78，在顶表面72的另一个部分上或者从顶表面72的另一个部分形成源极接合焊盘80，以及在顶表面72的另一个部分上或者从顶表面72的另一个部分形成漏极接合焊盘82。在栅极接合焊盘76与78之间以及在半导体芯片70的一侧84上形成源极接合焊盘80，而在半导体芯片70的一侧86上形成漏极接合焊盘82。除在器件的有源区上形成源极接合焊盘和漏极接合焊盘两者以外，图2B与图2A相似。因此，尽管与图2A中所示的布局相比这些焊盘可能大得多，但是由于它们在器件有源区的顶部上形成，因此对于焊盘并不增加任何显著面积。将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0046] 侧84和86在半导体芯片70的相对侧上。应当注意，栅极接合焊盘76和78可以通过半导体芯片70的衬底材料电气地连接在一起。栅极接合焊盘76和78还可以电气地连接在半导体芯片70的布局中。由化合物半导体材料(诸如，III族氮化物半导体材料)制造半导体芯片70。因此，半导体芯片70可以被称为III族氮化物半导体芯片，即，III族氮化物半导体芯片70的衬底材料包括III族氮化物材料(诸如，氮化铝)。III族氮化物半导体材料可以被称为III-N族半导体材料、III族氮化物基半导体材料、III-N族基半导体材料等等。合适的III-N族材料包括氮化镓等等。半导体芯片(诸如，半导体芯片70)可以被称为半导体管芯。还可以在硅衬底上制造半导体芯片70。
[0047] 图3A是根据本实用新型另一个实施例适用于制造半导体组件的半导体芯片50的俯视图。半导体芯片50具有顶表面52和底表面54(在图8、10、12、14、16和20中示出)，其中在顶表面52的一部分上或者从顶表面52的一部分形成栅极接合焊盘56，在顶表面52的另一个部分上或者从顶表面52的另一个部分形成源极接合焊盘58，并且在顶表面52的又另一个部分或者从顶表面52的又另一个部分上形成漏极接合焊盘60。在半导体芯片50的侧64上形成栅极接合焊盘56和源极接合焊盘58，而在半导体芯片50的侧66上形成漏极接合焊盘60。侧64和66在半导体芯片50的相对侧上。由化合物半导体材料(诸如，III族氮化物半导体材料)制造半导体芯片50。因此，半导体芯片50可以被称为III族氮化物半导体芯片，即，III族氮化物半导体芯片50的衬底材料包括III族氮化物材料(诸如，氮化铝)。III族氮化物半导体材料可以被称为III-N族半导体材料、III族氮化物基半导体材料、III-N族基半导体材料等等。合适的III-N族材料包括氮化镓等等。半导体芯片(诸如，半导体芯片50)可以被称为半导体管芯。还可以在硅衬底上制造半导体芯片50。
[0048] 图3B是根据本实用新型另一个实施例适用于制造半导体组件的半导体芯片90的俯视图。半导体芯片90具有顶表面92和底表面94，其中在顶表面92的一部分上或者从顶表面92的一部分形成栅极接合焊盘96，在顶表面92的另一个部分上或者从顶表面92的另一个部分形成源极接合焊盘98，并且在顶表面92的又另一个部分上或者从顶表面的又另一个部分形成漏极接合焊盘99。在半导体芯片90的侧104上形成栅极接合焊盘96和源极接合焊盘98，而在半导体芯片90的侧106上形成漏极接合焊盘99。除在器件的有源区上形成源极接合焊盘和漏极接合焊盘两者以外，图3B与图3A相似。因此，尽管与图3A中所示的布局相比这些焊盘可能大得多，但是由于它们在器件有源区的顶部上形成，因此对于焊盘并不增加任何显著面积。侧104和106在半导体芯片90的相对侧上。由化合物半导体材料(诸如，III族氮化物半导体材料)制造半导体芯片90。因此，半导体芯片90可以被称为III族氮化物半导体芯片，即，III族氮化物半导体芯片90的衬底材料包括III族氮化物材料(诸如，氮化铝)。III族氮化物半导体材料可以被称为III-N族半导体材料、III族氮化物基半导体材料、III-N族基半导体材料等等。合适的III-N族材料包括氮化镓等等。半导体芯片(诸如，半导体芯片90)可以被称为半导体管芯。还可以在硅衬底上制造半导体芯片90。
[0049] 图4是共源共栅配置的半导体组件的电路示意图80。半导体组件包括晶体管82和84，其中晶体管82具有栅极电极82G、源极电极82S和漏极电极82D，并且晶体管84具有栅极电极84G、源极电极84S、漏极电极84D和主体/衬底端子84B。漏极电极82D电气地连接至源极电极84S，并且源极电极82S电气地连接至栅极电极84G。漏极电极84D可以被耦合用于接收共源共栅半导体组件80的第一工作电位源(诸如，电位VDD)，栅极电极82G充当共源共栅半导体组件80的输入端子，以及源极电极82S被耦合用于接收第二工作电位源(诸如，电位VSS)。
通过示例的方式，电位VSS是接地的。应当注意，III-N族晶体管84的衬底是浮动的，因此半导体组件80可以被称为在浮动配置或者衬底浮动配置中。
通过示例的方式，电位VSS是接地的。应当注意，III-N族晶体管84的衬底是浮动的，因此半导体组件80可以被称为在浮动配置或者衬底浮动配置中。
[0050] 图5是共源共栅配置的半导体组件的电路示意图90。半导体组件包括晶体管82和84，其中晶体管82具有栅极电极82G、源极电极82S和漏极电极82D，并且晶体管84具有栅极电极84G、源极电极84S、漏极电极84D和主体/衬底端子84B。漏极电极82D电气地连接至源极电极84S，并且源极电极82S电气地连接至栅极电极84G。漏极电极84D可以被耦合用于接收共源共栅半导体组件80的第一工作电位源(诸如，电位VDD)，栅极电极82G充当共源共栅半导体组件80的输入端子，并且源极电极82S被耦合用于接收第二工作电位源(诸如，电位VSS)。
通过示例的方式，电位VSS是接地电位。晶体管84的衬底端子84B电气地连接至晶体管84的源极电极84S以及晶体管84的漏极电极。因此，晶体管84的衬底耦合至与晶体管84的源极电极
84S或者晶体管82的漏极电极82D相同的电位。
通过示例的方式，电位VSS是接地电位。晶体管84的衬底端子84B电气地连接至晶体管84的源极电极84S以及晶体管84的漏极电极。因此，晶体管84的衬底耦合至与晶体管84的源极电极
84S或者晶体管82的漏极电极82D相同的电位。
[0051] 图6是共源共栅配置的半导体组件的电路示意图97。半导体组件包括晶体管82和84，其中晶体管82具有栅极电极82G、源极电极82S和漏极电极82D，并且晶体管84具有栅极电极84G、源极电极84S、漏极电极84D和主体/衬底端子84B。晶体管82的漏极电极82D电气地连接至晶体管84的源极电极84S，并且晶体管82的源极电极82S电气地连接至晶体管84的栅极电极84G。漏极电极84D可以被耦合用于接收共源共栅半导体组件80的第一工作电位源(诸如，电位VDD)，栅极电极82G充当共源共栅半导体组件80的输入端子，以及源极电极82S被耦合用于接收第二工作电位源(诸如，电位VSS)。通过示例的方式，电位VSS是接地电位。晶体管84的衬底端子84B电气地连接至晶体管82的源极电极82S。因此，晶体管84的衬底耦合至与晶体管82的源极电极82S相同的电位。
[0052] 图7是包括支撑件102的半导体组件100的俯视图，半导体芯片50以倒装芯片配置安装至该支撑件102。半导体芯片10安装至半导体芯片50。支撑件102和半导体芯片10以及半导体芯片50被配置用于封装在QFN封装中。图8是沿着图7的截面线8-8得到的半导体组件100的截面视图。为了清楚起见，一起描述图7和8。更具体地，可以由导电材料(诸如，铜)制造支撑件102。支撑件102包括器件容纳部分104和106以及互连部分108。在俯视图中，互连部分108是具有矩形形状主体108A的导电“F”形结构，源极引线116和开尔文引线110从该矩形形状主体108A延伸。因此，源极引线116和开尔文引线110与互连部分108形成为一体并且从互连部分108延伸。根据实施例，开尔文引线110从矩形形状主体108A的中央区域延伸，而源极引线116从矩形形状主体108A的端部区域延伸。应当注意，尽管源极引线116被示出为比开尔文引线110宽，但是这并不是本实用新型的限制。例如，源极引线116和开尔文引线
110可以具有相同宽度或者开尔文引线110可以比源极引线116宽。邻近支撑件102形成栅极引线114并且该栅极引线114与支撑件102电气地隔离。
110可以具有相同宽度或者开尔文引线110可以比源极引线116宽。邻近支撑件102形成栅极引线114并且该栅极引线114与支撑件102电气地隔离。
[0053] 在支撑件102的截面视图中，互连部分108具有矩形形状的基底结构120，该基底结构120具有表面122和124、边缘126和128以及从与表面122相邻的边缘128延伸的臂或者延伸部130。器件容纳部分104具有基底132，基座134从该基底132延伸。根据实施例，基座134具有在与表面122基本上相同的平面中的表面136。器件容纳部分106是具有在与表面122和136基本上相同平面中的表面106A的矩形形状部分。热增强模塑化合物140位于延伸部130与基座134之间以及位于延伸部130与基底132的一部分之间。另外，热增强模塑化合物140在基座134与器件容纳部分106之间。替换地，可以在延伸部130下面以及在器件容纳部分
106下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
106下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
[0054] 支撑件102还包括从矩形形状主体108A延伸的延伸部142。延伸部142具有栅极互连部分144。
[0055] 在表面136上形成接合剂150，并且在表面106A上形成接合剂152。III-N族半导体器件50的漏极接合焊盘60通过接合剂150接合至基座134，并且源极接合焊盘58通过接合剂152接合至器件容纳部分106的表面106A。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0056] 在III-N族半导体器件50的表面54上形成管芯附接材料156，电气绝缘材料158安装至管芯附接材料156。通过示例的方式，电气绝缘材料158是陶瓷。在陶瓷层158上形成可接合层160，在可接合层160上形成接合剂150，其中可接合层160可以是例如铜。导电互连162连接在可接合层160与器件容纳部分106之间。更具体地，导电互连162是具有端子162A和端子162B的夹片，其中端子162A通过接合剂150接合至可接合层160，端子162B通过接合剂150接合至器件容纳部分106。在夹片162的端子162A上形成接合剂150，硅基半导体芯片
10的漏极电极20接合至夹片162。因此，夹片162通过接合剂150和接合剂152将硅基半导体芯片10的漏极电极电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘60。
10的漏极电极20接合至夹片162。因此，夹片162通过接合剂150和接合剂152将硅基半导体芯片10的漏极电极电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘60。
[0057] 硅基半导体芯片10的源极接合焊盘18通过导电互连166电气地连接至互连部分108。更具体地，导电互连166是具有端子166A和端子166B的夹片，其中端子166A通过接合剂
150接合至互连部分108，端子166B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
150接合至互连部分108，端子166B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
[0058] 硅半导体器件10的栅极接合焊盘16通过接合丝线168电气地连接至栅极引线114。接合丝线168可以被称为接合丝线(bonding wire)或者丝线接合(wirebond)。
[0059] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件102封装在保护材料(诸如，模塑化合物(未示出))中，该支撑件102包括器件容纳部分104和106、互连部分108、半导体芯片10和50以及导电互连162和166。应当注意，在封装之后，开尔文引线110、源极引线116和栅极引线114从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。应当注意，模塑化合物140可以是封装支撑件102的模塑化合物的一部分，该支撑件102包括器件容纳部分104和
106、互连部分108、半导体芯片10和50以及导电互连162和166。
106、互连部分108、半导体芯片10和50以及导电互连162和166。
[0060] 可以通过图4的电路示意图80示意性地表示半导体组件100，其中图4的晶体管84表示图7和图8的III-N族晶体管50，并且图4的晶体管82表示图7和图8的硅晶体管10。因此，半导体组件100的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)与半导体组件100的源极引线116、漏极引线132和栅极引线114电气地隔离并且因此是浮动的。应当理解，半导体组件100在QFN封装中。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0061] 图9是包括支撑件202的半导体组件200的俯视图，半导体芯片50以倒装芯片配置安装至该支撑件202。半导体芯片10安装至半导体芯片50。支撑件202和半导体芯片10以及半导体芯片50被配置用于封装在QFN封装中。图10是沿着图9的截面线10-10得到的半导体组件200的截面视图。为了清楚起见，一起描述图9和10。可以由导电材料(诸如，铜)制造支撑件202。支撑件202包括器件容纳部分204和206以及互连部分208。在俯视图中，互连部分208是具有矩形形状主体208A的导电“F”形结构，源极引线116和开尔文引线110从该矩形形状主体208A延伸。因此，源极引线116和开尔文引线110与互连部分208形成为一体并且从互连部分208延伸。根据实施例，开尔文引线110从矩形形状主体208A的中央区域延伸，源极引线116从矩形形状主体208A的端部区域延伸。应当注意，尽管源极引线116被示出为比开尔文引线110宽，但是这并不是本实用新型的限制。例如，源极引线116和开尔文引线110可以具有相同宽度或者开尔文引线110可以比源极引线116宽。邻近支撑件202形成栅极引线114并且该栅极引线114与支撑件202电气地隔离。
[0062] 在支撑件202的截面视图中，互连部分208具有矩形形状的基底结构220，该基底结构220具有表面222和224、边缘226和228以及从与表面222相邻的边缘228延伸的臂或者延伸部230。器件容纳部分204是具有基底232的“L”形结构，基座234从该基底232延伸。根据实施例，基座234具有在与表面222基本上相同的平面中的表面236。器件容纳部分206是具有在与表面222和236基本上相同平面中的表面206A的矩形形状部分。热增强模塑化合物140在延伸部230与基座234之间以及在延伸部230与基底232的一部分之间。另外，热增强模塑化合物140在基座234与器件容纳部分206之间。替换地，可以在延伸部230下面以及在器件容纳部分206下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
[0063] 在表面236上形成接合剂150，在表面206A上形成接合剂152。III-N族半导体器件50的漏极接合焊盘60通过接合剂150接合至基座234，源极接合焊盘58通过接合剂152接合至器件容纳部分206的表面206A。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0064] 在III-N族半导体器件50的表面54上形成接合剂150。导电互连162连接在表面54与表面206A之间。更具体地，导电互连162是具有端子162A和端子162B的夹片，其中使用接合剂150将端子162A接合至表面54，使用接合剂150和152将端子162B接合至表面206A。在夹片162的端子162A上形成接合剂150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片162。因此，夹片162将硅基半导体芯片10的漏极电极20电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘58以及半导体芯片50的表面54。因此，夹片162将硅基半导体芯片10的漏极接触20电气地连接至半导体芯片50的衬底。
[0065] 硅基半导体芯片10的源极接合焊盘18通过导电互连166电气地连接至互连部分208。更具体地，导电互连166是具有端子166A和端子166B的夹片，其中端子166A通过接合剂
150接合至互连部分208，端子166B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
150接合至互连部分208，端子166B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
[0066] 硅半导体器件10的栅极接合焊盘16通过接合丝线168电气地连接至栅极引线114。接合丝线168可以被称为接合丝线(bonding wire)或者丝线接合(wirebond)。
[0067] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件202，包括器件容纳部分204和206、互连部分208、半导体芯片10和50以及导电互连162和166，封装在保护材料(诸如，模塑化合物)中。可以由保护材料的一部分形成模塑化合物140。应当注意，在封装之后，开尔文引线110、源极引线116和栅极引线114从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。应当注意，模塑化合物140可以是封装支撑件202，包括器件容纳部分204和206、互连部分208、半导体芯片10和50以及导电互连162和166的模塑化合物的一部分。
[0068] 可以通过图5的电路示意图90示意性地表示半导体组件200，其中图5的晶体管84表示图9和图10的III-N族晶体管50，图5的晶体管82表示图9和图10的硅晶体管10。因此，半导体组件100的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)电气地耦合至硅基晶体管10的漏极以及III-N族晶体管50的源极。硅基晶体管10的漏极、III-N族晶体管50的源极和III-N族晶体管50的衬底材料处于相同电位。因此，半导体组件200的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)与半导体组件200的源极引线116、漏极引线232和栅极引线114电气地隔离。应当理解，半导体组件200在QFN封装中。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0069] 图11是包括支撑件302的半导体组件300的俯视图，半导体芯片50以倒装芯片配置安装至该支撑件302。半导体芯片10安装至半导体芯片50。支撑件302和半导体芯片10以及半导体芯片50被配置用于封装在QFN封装中。图12是沿着图11的截面线12-12得到的半导体组件300的截面视图。为了清楚起见，一起描述图11和12。更具体地，可以由导电材料(诸如，铜)制造支撑件302。支撑件302包括器件容纳部分304和306以及互连部分308。在俯视图中，互连部分308具有由导电条308C电气地连接至矩形形状部分308B的矩形形状部分308A。矩形形状部分308A具有从一侧延伸的延伸部308D，其中矩形形状部分308A充当源极引线。延伸部308D被配置用于接合至半导体芯片50的栅极接合焊盘56。矩形形状部分308B充当开尔文探针。半导体组件300还包括与互连部分308以及器件容纳部分304和306电气地隔离的矩形形状导电结构310。导电结构310充当栅极引线。
[0070] 根据实施例，器件容纳部分304的俯视图和侧视图图示了矩形结构。因此，器件容纳部分304具有立方体形状，该立方体形状具有表面312和314。同样地，器件容纳部分306的俯视图图示了诸如矩形或者正方形的多边形结构，以及侧视图图示了诸如矩形或者正方形的多边形结构。因此，器件容纳部分306具有立方体形状，该立方体形状具有表面316和318。器件容纳部分304比器件容纳部分306薄(即，不如器件容纳部分306厚)。替换地，器件容纳部分304可以具有与器件容纳部分306相同的厚度或者可以比器件容纳部分306厚。
[0071] 热增强模塑化合物140位于互连部分308与器件容纳部分304之间以及位于器件容纳部分304与器件容纳部分306之间。模塑化合物140与表面314相邻并且在延伸部308D下面。替换地，可以在延伸部308D下面以及在器件容纳部分304下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
[0072] 在表面312上形成接合剂150以及在表面316的一部分上形成接合剂152。III-N族半导体器件50的源极接合焊盘58通过接合剂150接合至器件容纳部分304，漏极接合焊盘60通过接合剂152接合至器件容纳部分306的表面316。III-N族半导体器件50的栅极接合焊盘56接合至互连部分308的延伸部308D。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0073] 在III-N族半导体器件50的表面54上形成管芯附接材料156，电气绝缘材料158安装至管芯附接材料156。通过示例的方式，电气绝缘材料158是陶瓷。在陶瓷158上形成可接合层160，在可接合层160上形成接合剂150。通过示例的方式，可接合层160是焊料。导电互连330连接在器件容纳部分304与可接合层160之间。通过示例的方式，导电互连330是具有端子330A和端子330B的夹片，其中端子330A通过接合剂150接合至器件容纳部分304，端子330B接合至可接合层160。在夹片330的端子330B上形成接合剂150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片330。因此，夹片330将硅基半导体芯片10的漏极电极20电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘58。
[0074] 硅基半导体芯片10的源极接合焊盘18通过导电互连340电气地连接至互连部分308。通过示例的方式，导电互连340是具有端子340A和端子340B的夹片，其中端子340A通过接合剂150接合至互连部分308，端子340B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
[0075] 硅半导体器件10的栅极接合焊盘16通过接合丝线346电气地连接至栅极引线310。接合丝线346可以被称为接合丝线(bonding wire)或者丝线接合(wirebond)。
[0076] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件302，包括器件容纳部分304和306、互连308、半导体芯片10和50以及导电互连330和340，封装在保护材料(诸如，模塑化合物(未示出))中。应当注意，在封装之后，源极引线308A、开尔文引线308B和栅极引线310从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。应当注意，模塑化合物140可以是封装支撑件302，包括器件容纳部分304和306、互连308、半导体芯片10和50以及导电互连330和340的模塑化合物的一部分。
[0077] 可以通过图4的电路示意图80示意性地表示半导体组件300，其中图4的晶体管84表示图11和图12的III-N族晶体管50以及图4的晶体管82表示图11和图12的硅晶体管10。因此，半导体组件300的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)与半导体组件300的源极引线308A、漏极引线306和栅极引线310电气地隔离并且因此是浮动的。应当理解，半导体组件
300在QFN封装中。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
300在QFN封装中。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0078] 图13是包括支撑件402的半导体组件400的俯视图，半导体芯片50以倒装芯片配置安装至该支撑件402。半导体芯片10安装至半导体芯片50。支撑件402和半导体芯片10以及半导体芯片50被配置用于封装在通孔封装中。图14是沿着图13的截面线14-14得到的半导体组件400的截面视图。为了清楚起见，一起描述图13和14。更具体地，可以由导电材料(诸如，铜)制造支撑件402。支撑件402包括器件容纳部分404和406以及互连部分408。在俯视图中，互连部分408具有由导电条408C电气地连接至矩形形状部分408B的矩形形状部分408A。矩形形状部分408A具有从一侧延伸的延伸部408D，其中矩形形状部分408A充当源极引线。
延伸部408D被配置用于接合至半导体芯片50的栅极接合焊盘56。矩形形状部分408B充当开尔文探针。半导体组件400还包括与互连部分408以及器件容纳部分404和406电气地隔离的矩形形状导电结构410。导电结构410充当栅极引线。
延伸部408D被配置用于接合至半导体芯片50的栅极接合焊盘56。矩形形状部分408B充当开尔文探针。半导体组件400还包括与互连部分408以及器件容纳部分404和406电气地隔离的矩形形状导电结构410。导电结构410充当栅极引线。
[0079] 根据实施例，器件容纳部分404的俯视图和侧视图图示了矩形结构。因此，器件容纳部分404具有立方体形状，该立方体形状具有表面412和414。同样地，器件容纳部分406的俯视图图示了诸如矩形或者正方形的多边形结构，以及侧视图图示了诸如矩形或者正方形的多边形结构。因此，器件容纳部分406具有立方体形状，该立方体形状具有表面416和418。器件容纳部分404比器件容纳部分406薄(即，不如器件容纳部分406厚)。替换地，器件容纳部分404可以具有与器件容纳部分406相同的厚度或者可以具有比器件容纳部分406大的厚度。器件容纳部分406具有从器件容纳部分406的一侧延伸的延伸部407以使得延伸部407的一部分邻近互连部分408但与互连部分408电气地隔离。延伸部407充当漏极引线。
[0080] 热增强模塑化合物(未示出)位于互连部分408与器件容纳部分404之间以及位于器件容纳部分404与器件容纳部分406之间。模塑化合物邻近表面414以及在延伸部408D下面。替换地，可以在延伸部408D下面以及在器件容纳部分404下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
[0081] 在表面412上形成接合剂150，在表面416上形成接合剂152。III-N族半导体器件50的源极接合焊盘58通过接合剂150接合至器件容纳部分404，漏极接合焊盘60通过接合剂152接合至器件容纳部分406的表面416。III-N族半导体器件50的栅极接合焊盘56接合至互连部分408的延伸部408D。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0082] 在III-N族半导体器件50的表面54上形成管芯附接材料156，电气绝缘材料158安装至管芯附接材料156。通过示例的方式，电气绝缘材料158是陶瓷。在陶瓷158上形成可接合层160，在可接合层160上形成接合剂150。通过示例的方式，可接合层160是铜。导电互连430连接在可接合层160与器件容纳部分404之间。通过示例的方式，导电互连430是具有端子430A和端子430B的夹片，其中端子430A通过接合剂150接合至管芯容纳部分404以及端子
430B接合至可接合层160。在夹片430的端子430B上形成接合剂150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片430。因此，夹片430将硅基半导体芯片10的漏极电极电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘58。
430B接合至可接合层160。在夹片430的端子430B上形成接合剂150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片430。因此，夹片430将硅基半导体芯片10的漏极电极电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘58。
[0083] 硅基半导体芯片10的源极接合焊盘18通过导电互连440电气地连接至互连部分408。通过示例的方式，导电互连440是具有端子440A和端子440B的夹片，其中端子440A通过接合剂150接合至互连部分408，端子440B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
[0084] 硅半导体器件10的栅极接合焊盘16通过接合丝线446电气地连接至栅极引线410。接合丝线446可以被称为接合丝线(bonding wire)或者丝线接合(wirebond)。
[0085] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件402，包括器件容纳部分404和406、互连408、半导体芯片10和50以及导电互连430和440，封装在保护材料(诸如，模塑化合物)中。应当注意，在封装之后，漏极引线407、源极引线408A、开尔文引线408B和栅极引线410从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。应当理解，在互连部分408与器件容纳部分404以及在器件容纳部分404与器件容纳部分406之间的模塑化合物可以是充当半导体组件400的保护材料的模塑化合物的一部分。
[0086] 可以通过图4的电路示意图80示意性地表示半导体组件400，其中图4的晶体管84表示图13和图14的III-N族晶体管50，并且图4的晶体管82表示图13和图14的硅晶体管10。因此，半导体组件400的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)与半导体组件400的源极引线408A、漏极引线407和栅极引线114电气地隔离并且因此是浮动的。应当理解，半导体组件
400在通孔封装中并且支撑件402与通孔封装轮廓(诸如，TO-220轮廓、TO-247轮廓、TO-264轮廓、TO-257轮廓等等)一致。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
400在通孔封装中并且支撑件402与通孔封装轮廓(诸如，TO-220轮廓、TO-247轮廓、TO-264轮廓、TO-257轮廓等等)一致。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0087] 图15是包括支撑件502的半导体组件500的俯视图，半导体芯片50以倒装芯片配置安装至该支撑件502。半导体芯片550安装至半导体芯片50。支撑件502和半导体芯片10以及半导体芯片50被配置用于封装在通孔封装中。图15是沿着图15的截面线15-15得到的半导体组件500的截面视图。为了清楚起见，一起描述图14和15。更具体地，可以由导电材料(诸如，铜)制造支撑件502。支撑件502包括器件容纳部分504和506以及互连部分508。在俯视图中，互连部分508包括由导电条508C电气地连接至矩形形状部分508B的矩形形状部分508A。矩形形状部分508A充当阳极引线。
[0088] 根据实施例，器件容纳部分504的俯视图和侧视图图示了矩形结构。因此，器件容纳部分504具有立方体形状，该立方体形状具有表面512和514。同样地，器件容纳部分506的俯视图图示了诸如矩形或者正方形的多边形结构，以及侧视图图示了诸如矩形或者正方形的多边形结构。因此，器件容纳部分506具有立方体形状，该立方体形状具有表面516和518。应当注意，器件容纳部分504比器件容纳部分506薄(即，不如器件容纳部分506厚)。器件容纳部分506具有从器件容纳部分506的一侧延伸的延伸部507以使得延伸部507的一部分邻近互连部分508但与互连部分508电气地隔离。延伸部507充当阴极引线。
[0089] 热增强模塑化合物(未示出)位于互连部分508与器件容纳部分504之间以及位于器件容纳部分504与器件容纳部分506之间。模塑化合物邻近表面514并且在延伸部508C下面。替换地，可以在延伸部508C下面以及在器件容纳部分504下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
[0090] 在表面512上形成接合剂150以及在表面516上形成接合剂152。III-N族半导体器件50的源极接合焊盘58通过接合剂150接合至器件容纳部分504，漏极接合焊盘60通过接合剂152接合至器件容纳部分506的表面516。III-N族半导体器件50的栅极接合焊盘56接合至阳极引线508。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0091] 在III-N族半导体器件50的表面54上形成管芯附接材料156，电气绝缘材料158安装至管芯附接材料156。通过示例的方式，电气绝缘材料158是陶瓷。在陶瓷158上形成可接合层160，在可接合层160上形成接合剂150。通过示例的方式，可接合层160是焊料。导电互连530连接在可接合层160与器件容纳部分506之间。通过示例的方式，导电互连530是具有端子530A和端子530B的夹片，其中端子530A通过接合剂150接合至管芯容纳部分504，端子530B接合至可接合层160。在夹片530的端子530B上形成接合剂150，半导体芯片550的阴极
554接合至夹片530。因此，夹片530将硅基半导体芯片550的阴极554电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘58。应当注意，二极管由半导体芯片550形成，其中二极管在二极管的半导体材料的表面上具有阳极552以及在二极管的半导体材料的相对表面上具有阴极554。
554接合至夹片530。因此，夹片530将硅基半导体芯片550的阴极554电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘58。应当注意，二极管由半导体芯片550形成，其中二极管在二极管的半导体材料的表面上具有阳极552以及在二极管的半导体材料的相对表面上具有阴极554。
[0092] 半导体芯片550的阳极552通过导电互连540电气地连接至互连部分508。通过示例的方式，导电互连540是具有端子540A和端子540B的夹片，其中端子540A通过接合剂150接合至互连部分508，端子540B通过接合剂150接合至半导体芯片550的阳极552。
[0093] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件502，包括器件容纳部分504和506、互连508、半导体芯片50和550以及导电互连530和540，封装在保护材料(诸如，模塑化合物)中。
应当注意，在封装之后，阴极引线507和阳极引线508从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。应当理解，在互连部分508与器件容纳部分504之间以及在器件容纳部分504与器件容纳部分506之间的模塑化合物可以是充当半导体组件500的保护材料的模塑化合物的一部分。
应当注意，在封装之后，阴极引线507和阳极引线508从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。应当理解，在互连部分508与器件容纳部分504之间以及在器件容纳部分504与器件容纳部分506之间的模塑化合物可以是充当半导体组件500的保护材料的模塑化合物的一部分。
[0094] 还应当注意，半导体组件500的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)与半导体组件500的引线507和508电气地隔离并且因此是浮动的。应当理解，半导体组件500在通孔封装中，并且支撑件502与通孔封装轮廓(诸如，TO-220轮廓、TO-247轮廓、TO-264轮廓、TO-257轮廓等等)一致。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0095] 图17是包括支撑件602的半导体组件600的俯视图，半导体芯片30以倒装芯片配置安装至该支撑件602。半导体芯片10安装至半导体芯片30。支撑件502和半导体芯片10以及半导体芯片30被配置用于封装在通孔封装中。图18是沿着图17的截面线18-18得到的半导体组件600的截面视图。为了清楚起见，一起描述图17和18。支撑件602由区域604、606和608组成，其中区域604和608通过区域606彼此分开。区域604和608分别地具有基本上在相同平面中的表面604A和608A以及区域606具有在高于表面604A和608A位于的平面的平面中的表面606A。因此，在区域606中形成基座609，其中表面606A是基座609的表面。
[0096] 器件容纳部分604具有从矩形形状支撑件602的一角延伸的延伸部616，其中延伸部616充当漏极引线。
[0097] 支撑件602还被配置为具有邻近器件容纳部分604但与器件容纳部分604电气地隔离的矩形形状导电结构607。根据实施例，矩形形状导电结构607充当栅极引线。
[0098] 支撑件602还被配置为具有邻近器件容纳部分604但与器件容纳部分604电气地隔离的导电结构610。导电结构610充当源极引线。通过示例的方式，源极引线610由矩形部分610A和矩形部分610B组成，其中部分610A和部分610B形成“T形”。
[0099] 电气绝缘材料620(诸如陶瓷)安装至器件容纳部分604的子部分。在电气绝缘材料620上形成导电层622、624和626，其中导电层622、624和626相对于彼此横向地安置并且彼此电气地隔离。通过示例的方式，导电层622、624和626的材料是铜。
[0100] 在导电层624上形成接合剂150，在表面606A上形成接合剂152。III-N族半导体器件30的源极接合焊盘40通过接合剂150接合至导电层624，漏极接合焊盘42通过接合剂152接合至基座609的表面606A。III-N族半导体器件50的栅极接合焊盘38接合至导电层622，栅极接合焊盘36接合至导电层626。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0101] 在III-N族半导体器件30的表面34上形成管芯附接材料156，电气绝缘材料158安装至管芯附接材料156。通过示例的方式，电气绝缘材料158是陶瓷。在陶瓷层158上形成可接合层160，在可接合层160上形成接合剂150，其中接合层160可以是例如铜。导电互连630连接在可接合层160与导电层624之间。通过示例的方式，导电互连630是具有端子630A和端子630B的夹片，其中端子630A通过接合剂150电气地连接至导电层624，端子530B接合至可接合层160。在夹片630的端子630B上形成接合剂150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片630。因此，夹片630将硅基半导体芯片10的漏极电极20电气地连接至III-N族基半导体芯片30的源极接合焊盘40。
[0102] 硅基半导体芯片10的源极接合焊盘18通过导电互连640电气地连接至源极引线610。通过示例的方式，导电互连640是具有端子640A和端子640B的夹片，其中端子640A通过接合剂150接合至源极引线610，端子640B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
[0103] 硅半导体器件10的栅极接合焊盘16通过接合丝线650电气地连接至栅极引线607。接合丝线652连接在源极引线610与导电层626之间以将源极引线610电气地连接至栅极接合焊盘36，接合丝线654连接在源极引线610与导电层622之间以将源极引线610电气地连接至栅极接合焊盘38。
[0104] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件602，包括区域604、606和608、半导体芯片10和30以及导电互连630和640，封装在保护材料(未示出)(诸如，模塑化合物)中。应当注意，在封装之后，栅极引线607、源极引线610和漏极引线616从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。
[0105] 可以通过图4的电路示意图80示意性地表示半导体组件600，其中图4的晶体管84表示图17和图18的III-N族晶体管30，图4的晶体管82表示图17和图18的硅晶体管10。因此，半导体组件600的III-N族晶体管30的衬底材料与半导体组件600的源极引线610、漏极引线616和栅极引线607电气地隔离并且因此是浮动的。应当理解，半导体组件300在通孔封装中，支撑件602与通孔封装轮廓(诸如，TO-220轮廓、TO-247轮廓、TO-264轮廓、TO-257轮廓等等)一致。还应当理解，可以用半导体芯片70代替半导体芯片30以使得可以在半导体芯片70的有源区上形成接合。如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
[0106] 图19是包括支撑件702的半导体组件700的俯视图，半导体芯片50以倒装芯片配置安装至该支撑件702。半导体芯片10安装至半导体芯片50。支撑件702和半导体芯片10以及半导体芯片50被配置用于封装在QFN封装中。图20是沿着图19的截面线20-20得到的半导体组件700的截面视图。为了清楚起见，一起描述图19和20。更具体地，可以由导电材料(诸如，铜)制造支撑件702。支撑件702包括器件容纳部分704和706以及互连部分708。在俯视图中，互连部分708是具有矩形形状主体708A的导电“F”形结构，源极引线716和开尔文引线710从该矩形形状主体708A延伸。因此，源极引线716和开尔文引线710与互连部分708形成为一体并且从互连部分708延伸。根据实施例，开尔文引线710从矩形形状主体708A的中央区域延伸，源极引线716从矩形形状主体708A的端部区域延伸。应当注意，尽管源极引线716被示出为比开尔文引线710宽，但是这并不是本实用新型的限制。例如，源极引线716和开尔文引线710可以具有相同宽度或者开尔文引线710可以比源极引线716宽。邻近支撑件702形成栅极引线714，并且该栅极引线714与支撑件702电气地隔离。
[0107] 在支撑件702的截面视图中，互连部分708具有矩形形状的基底结构720，该基底结构720具有表面722和724、边缘726和728以及从与表面722相邻的边缘728延伸的臂或者延伸部730。器件容纳部分704具有基底732，基座734从该基底732延伸。根据实施例，基座734具有在与表面722基本上相同的平面中的表面736。器件容纳部分706是具有在与表面722和736基本上相同平面中的表面706A的矩形形状部分。热增强模塑化合物140在延伸部730与基座734之间。另外，热增强模塑化合物140在基座734与器件容纳部分706之间。替换地，可以在延伸部730下面以及在器件容纳部分706下面安置陶瓷材料以提供另外的支撑。
[0108] 支撑件702还包括从矩形形状主体708A延伸的延伸部742。延伸部742具有栅极互连部分744。
[0109] 在表面736上形成接合剂150，在表面706A上形成接合剂152。III-N族半导体器件50的漏极接合焊盘60通过接合剂150接合至基座734，源极接合焊盘58通过接合剂152接合至器件容纳部分706的表面706A。用于接合剂150和152的合适材料包括焊料、导电环氧树脂等等。
[0110] 在III-N族半导体器件50的表面54上形成接合剂150。导电互连172连接在接合剂150与互连部分708之间。更具体地，导电互连172是具有端子172A和端子172B的夹片，其中端子172B通过接合剂150接合至互连部分708，端子172A接合至III-N半导体芯片550的衬底。
[0111] 在夹片172的端子172A上形成接合剂150。在接合剂150上形成管芯附接材料156，电气绝缘材料158安装至管芯附接材料156。通过示例的方式，电气绝缘材料158是陶瓷。在陶瓷层158上形成可接合层160，在可接合层160上形成接合剂150。通过示例的方式，可接合层160是铜。导电互连162连接在可接合层160与器件容纳部分706之间。更具体地，导电互连162是具有端子162A和端子162B的夹片，其中端子162A通过接合剂150接合至可接合层160，端子162B通过接合剂150接合至器件容纳部分706。在夹片162的端子162A上形成接合剂
150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片162。因此，夹片162通过接合剂150和接合剂152将硅基半导体芯片10的漏极电极电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘60。
150，硅基半导体芯片10的漏极电极20接合至夹片162。因此，夹片162通过接合剂150和接合剂152将硅基半导体芯片10的漏极电极电气地连接至III-N族基半导体芯片50的源极接合焊盘60。
[0112] 硅基半导体芯片10的源极接合焊盘18通过导电互连166电气地连接至互连部分708。更具体地，导电互连166是具有端子166A和端子166B的夹片，其中端子166A通过接合剂
150接合至互连部分708，端子166B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
150接合至互连部分708，端子166B通过接合剂150接合至源极接合焊盘18。
[0113] 硅半导体器件10的栅极接合焊盘16通过接合丝线768电气地连接至栅极引线714。接合丝线768可以被称为接合丝线(bonding wire)或者丝线接合(wirebond)。
[0114] 如本领域技术人员知道的，可以将支撑件702，包括器件容纳部分704和706、互连部分708、半导体芯片10和50以及导电互连162和166，封装在保护材料(诸如，模塑化合物(未示出))中。应当注意，在封装之后，开尔文引线710、源极引线716、和栅极引线714从模塑化合物延伸。根据实施例，模塑化合物是热增强模塑化合物。
[0115] 可以通过图6的电路示意图97示意性地表示半导体组件700，其中图6的晶体管84表示图19和图20的III-N族晶体管50，并且图6的晶体管82表示图19和图20的硅晶体管10。因此，半导体组件700的III-N族晶体管50的衬底材料(即，衬底)连接至硅晶体管10的源极
18以及共源共栅器件的源极引线716。应当理解，半导体组件700在QFN封装中。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。
如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
18以及共源共栅器件的源极引线716。应当理解，半导体组件700在QFN封装中。还应当理解，可以用半导体芯片90代替半导体芯片50以使得可以在半导体芯片90的有源区上形成接合。
如上面讨论的，将接合焊盘放置在有源区上增大接触面积、降低成本以及提高热性能。
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