本公开总体上涉及半导体技术。特别地，本公开涉及包括用于空气冷却的延伸元件的半导体装置。本公开还涉及用于制造这种半导体装置的方法。
背景技术：
半导体装置的冷却可能对装置的性价比产生影响。例如，半导体装置的冷却可以通过安装有该装置的电路板提供。在其他应用中，风扇可以提供半导体装置的空气冷却。半导体装置的制造商一直在努力改善其产品及其制造方法。可期望开发具有经改善的性价比的半导体装置以及用于制造这种半导体装置的方法。特别地，可期望提供经改善的用于半导体装置的冷却方案。
技术实现要素：
本公开的一个方面涉及一种半导体装置。该半导体装置包括半导体芯片。该半导体装置还包括连接元件，该连接元件配置为用于将半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，该连接元件电耦合至半导体芯片并且布置在半导体装置的安装平面中，该半导体芯片安装在连接元件上。该半导体装置还包括延伸元件，该延伸元件机械耦合至连接元件并且沿偏离安装平面的方向延伸，其中，该延伸元件配置为用于空气冷却。
本公开的一个方面涉及一种用于制造半导体装置的方法。该方法包括提供半导体芯片。该方法还包括提供连接元件，该连接元件配置为用于将半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，该连接元件电耦合至半导体芯片并且布置在半导体装置的安装平面中，该半导体芯片安装在连接元件上。该方法还包括提供延伸元件，该延伸元件机械耦合至连接元件并且沿偏离安装平面的方向延伸，其中，该延伸元件配置为用于空气冷却。
附图说明
所包括的附图提供了对多个方面的进一步理解。附图示出多个方面，并且与描述一起用于解释各个方面的原理。将很容易地理解其他方面以及这些方面的许多预期优点，因为通过参考以下详细描述，它们变得更好理解。附图的元件不是必然相对于彼此成比例。相同或相似的参考标号可以指示对应的相同或相似部分。
图1示意性地示出根据本公开的半导体装置100的侧剖视图。
图2a和2b示意性地示出根据本公开的半导体装置200的侧剖视图和俯视图。
图3a和3b示意性地示出根据本公开的半导体装置300的侧视图和俯视图。
图4a和4b示意性地示出根据本公开的半导体装置400的侧视图和俯视图。
图5a和5b示意性地示出根据本公开的半导体装置500的侧视图和俯视图。
图6示意性地示出根据本公开的用于制造半导体装置的引线框架带600的俯视图。
图7示意性地示出根据本公开的用于制造半导体装置的引线框带700的俯视图。
图8示出根据本公开的用于制造半导体装置的方法的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考附图，在附图中，通过图示来示出可以实施本公开的特定方面。在这方面，可针对所描述的附图的取向使用诸如“顶”、“底”、“前”、“后”等方向性术语。由于所描述的装置的部件可以以许多不同的取向来定位，因此方向性术语可以用于说明的目的，而绝不是限制性的。在不脱离本公开的构思的情况下，可以利用其他方面并且可以进行结构上的或逻辑上的改变。因此，以下详细描述不应在限制性的意义上进行理解。
以一般的方式示出图1的半导体装置100，以便定性地指定本公开的多个方面。为了简单起见，半导体装置100还可以包括未示出的其他方面。例如，可以通过结合根据本公开的其他半导体装置和方法所描述的任何方面来扩展半导体装置100。
半导体装置100可以包括半导体芯片2和连接元件4。连接元件4可以配置为用于将半导体装置100机械地和电地耦合至电路板(未示出)。连接元件4可以电耦合至半导体芯片2并且可以布置在半导体装置100的安装平面6中。在图1的示例中，安装平面6和连接元件4的底部表面可以布置在x-y平面中。半导体芯片2可以安装在连接元件4上。半导体装置100还可以包括延伸元件8，该延伸元件8机械耦合至连接元件4并且沿偏离安装平面6的方向延伸。延伸元件8可以配置为用于空气冷却。
半导体芯片2通常可以包括集成电路、无源电子部件、有源电子部件等。集成电路可以设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、功率集成电路等。在一个示例中，半导体芯片2可以由元素半导体材料(例如si)制造。在另一示例中，半导体芯片2可以由宽带隙半导体材料或化合物半导体材料(例如sic、gan、sige、gaas)制造。特别地，半导体芯片2可以包括功率半导体。这样的半导体芯片2可以用在任何种类的功率应用场合中，例如mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管，metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor)，半桥电路、包括栅极驱动器的功率模块等。例如，半导体芯片2可以包括功率装置或可以是功率装置的一部分，该功率装置例如是功率mosfet、lv(低压)功率mosfet、功率igbt(绝缘栅双极晶体管，insulatedgatebipolartransistor)、功率二极管、超结功率mosfet等。功率半导体元件可以具有例如大于约20v的电源电压。
半导体芯片2可以具有垂直结构，即，半导体芯片2可被制作成使得电流可以基本上在垂直于半导体芯片2的主面的方向上流动。具有垂直结构的半导体芯片2可以在其两个主面上(即，在其顶侧和底侧上)具有电极。特别地，功率半导体芯片可以具有垂直结构并且可以具有布置在两个主面上的负载电极。例如，功率mosfet的源电极和栅电极可以布置在一个面上，而该功率mosfet的漏电极可以布置在另一面上。在另一示例中，功率hemt可以配置为垂直功率半导体芯片。垂直功率半导体芯片的其他示例是pmos(p沟道金属氧化物半导体，p-channelmetaloxidesemiconductor)或nmos(n沟道金属氧化物半导体，n-channelmetaloxidesemiconductor)。
在一个示例中，连接元件4和/或延伸元件8可以是半导体装置100的引线框架的一部分。引线框架可以被结构化成可以形成管芯焊盘和引线(或引脚)。管芯焊盘可以配置为用于一个或多个半导体芯片的载体。管芯焊盘和引线中的每个均可以配置为用于提供至半导体芯片的电连接。相应地，在一个示例中，连接元件4可以是可以在其上安装半导体芯片2的管芯焊盘，而在另一示例中，连接元件4可以是引线。在半导体装置的制作期间，管芯焊盘和引线可以彼此连接。管芯焊盘和引线可以一件制成。管芯焊盘和引线可以通过连接装置彼此连接，以期在制作过程中将一些管芯焊盘和引线分离。可以通过机械锯切、激光射束、切割、冲压、铣削、蚀刻等中的至少一种来执行管芯焊盘和引线的分离。引线框架可以由金属和/或金属合金制作，尤其是由以下中的至少一种制作：铜、铜合金、镍、铁镍、铝、铝合金、钢、不锈钢等。
连接元件4和延伸元件8可以从一开始就制作为整体式单件。这意味着，两个元件4、8可能在任何时候都不能作为两个单独的构件来使用。因此，两个元件4、8之间的机械连接可能是其制作过程所固有的并且是其制作过程的结果。例如，连接元件4和延伸元件8可以由引线框架的连续的单个部分形成，并且因此可以由相似的材料制成。在一个示例中，连接元件4和延伸元件8可以由引线框架的管芯焊盘形成。可以弯曲管芯焊盘而使得管芯焊盘的第一部分可以形成布置在安装平面6中的连接元件4，并且管芯焊盘的第二部分可以形成沿偏离安装平面6的方向延伸的延伸元件8。在另一示例中，连接元件4和延伸元件8可以由引线框架的引线形成。引线可以弯曲成使引线的第一部分可以形成可以至少部分地布置在安装平面中的连接元件并使引线的第二部分可以形成沿偏离安装平面的方向延伸的延伸元件。
连接元件4和延伸元件8可以首先作为两个单独的件提供，这两个单独的件随后可以接合在一起。例如，连接元件4可以是引线框架的一部分，例如管芯焊盘或引线，并且延伸元件8可以是由金属和/或金属合金制成的部件。然后，延伸元件8可以借助适当的技术、例如应用焊接操作机械地连接至连接元件4。在一个示例中，连接元件4的材料可以类似于延伸元件8的材料。在另一示例中，元件4、8也可以由不同的材料制成。
延伸元件8沿着偏离安装平面6的方向的长度“l”可以小于约8.0mm，更特别地小于约7.5mm，更特别地小于约7.0mm，更特别地小于约6.5mm，更特别地小于约6.0mm，更特别地小于约5.5mm，甚至更特别地小于约5.0mm。此外，长度“l”可以大于约1.0mm，更特别地大于约1.5mm，更特别地大于约2.0mm，更特别地大于约2.5mm，更特别地大于约3.0mm，更特别地大于约3.5mm，甚至更特别地大于约4.0mm。在图1中，长度“l”可以沿z方向测量，即，沿基本上垂直于安装平面6的方向测量。在一个示例中，长度“l”可以由半导体装置100在z方向上的最大总高度限制。在另一示例中，长度“l”可以由可制作延伸元件8的引线框架带的宽度限制。在图6和7中示出并论述了根据本公开的用于制作半导体装置的引线框架带的一个示例。
在图1的示例中，延伸元件8可以沿基本上垂直于安装平面6的方向延伸。这意味着，延伸元件8与安装平面6之间的角度α可以具有约90度的值。更一般地，角度α可以大于约20度，更特别地大于约30度，更特别地大于约40度，更特别地大于约50度，更特别地大于约60度，更特别地大于约70度，甚至更特别地大于约80度。
延伸元件8可以配置为用于空气冷却。相应地，延伸元件8可以至少部分地与围绕延伸元件8和半导体装置100的空气或周围环境气体直接接触。例如，半导体装置100可以包括至少部分地包封半导体芯片2的包封材料(未示出)。在这种情况下，延伸元件8可以至少部分地从包封材料中伸出，从而能够实现空气冷却。延伸元件8的材料与空气或周围环境气体之间的界面可以将由半导体芯片2所生成的热量消散到周围环境中。与不具有延伸元件的半导体装置相比，半导体装置100可以增加热能向环境中的消散。因此，可以改善半导体装置100的冷却和性价比。
图2a和2b的半导体装置200可以视作图1的半导体装置100的更详细的实施方式。因此，结合图2a和2b所作的评论也可以适用于图1，反之亦然。半导体装置200可以包括具有管芯焊盘10和多个引线12的引线框架。半导体芯片2可以布置在管芯焊盘10的上表面之上。半导体装置200还可以包括包封材料14和由管芯焊盘10形成的延伸元件8。
在图2a和2b的示例中，半导体芯片2可以是晶体管，该晶体管包括布置在半导体芯片2的底表面上的漏极触点16以及布置在半导体芯片2的上表面上的栅极触点18和源极触点20。特别地，半导体芯片2可以具有垂直结构并且可以包括功率半导体。漏极触点16可以电耦合至管芯焊盘10。例如，半导体芯片2可以焊接至管芯焊盘10，或者可以借助导电粘合剂附接到管芯焊盘10。引线12的中央引线可以机械地和/或电连接至管芯焊盘10，尤其是以直接的方式连接。管芯焊盘10和中央引线12可以形成为整体式单件。中央引线12可以保持不与电路板接触。栅极触点18可以电耦合至最左边的第一个引线12。源极触点20可以示例性地包括四个电极，这四个电极可以电耦合至其余引线12中的一个或多个。
在图2a和2b的示例中，半导体装置200可以包括七个引线，并且因此可以称为7引脚装置。然而，在其他示例中，引线的数量可以与所示出的示例不同。此外，应该注意，在图2a和2b中所示出的布线是示例性的，而绝不是限制性的。在图2a和2b的示例中，触点18、20可以通过连接元件22电连接至引线12。通常，连接元件22中的每个都可以包括或对应于连接导线、夹或带中的一个或多个。在图2a和2b的示例中，栅极触点18可以通过连接导线连接至相应的引线12，而源极触点20的电极可以通过带或夹连接至相应的引线。注意，连接至栅极触点18的连接导线22可以在图2a的侧视图中被隐藏。
包封材料14可以至少部分地包封半导体芯片2、管芯焊盘10、引线12和连接元件22中的一个或多个。管芯焊盘10和引线12可以至少部分地从包封材料14伸出，从而可以从包封材料14的外部电接触半导体芯片2的触点16、18、20。管芯焊盘10可以在半导体装置200的侧表面24上从包封材料14伸出。在图2a和2b的示例中，管芯焊盘10的底表面可以不被包封材料14覆盖。在其他示例中，管芯焊盘10的底表面可以被包封材料14(尤其是完全地)覆盖。在这种情况下，可以通过管芯焊盘10的从侧表面24伸出的一部分来提供管芯焊盘10与电路板之间的连接。包封材料14可以包括以下材料中的至少一种：环氧树脂、填充式环氧树脂、玻璃纤维填充的环氧树脂、酰亚胺、热塑性塑料、热固性聚合物、聚合物共混物。特别地，包封材料14可以由模制化合物形成。
半导体装置200可以机械地和电地耦合至电路板(未示出)，该电路板可以视作半导体装置200的一部分或可以不视作半导体装置200的一部分。在此，半导体装置200的底表面26和电路板的上表面可以基本上位于安装平面6中。特别地，半导体装置200可以是表面安装装置(smd)。可以通过管芯焊盘10和引线12来提供半导体装置200与电路板之间的连接。例如，可以通过应用焊接操作来提供对应的连接。
图2a和2b的管芯焊盘10的一部分可以对应于图1的连接元件4，并且可以配置为用于将半导体装置200机械地和电地耦合至电路板。在图2a和2b的示例中，连接元件和延伸元件8可以由管芯焊盘10形成。可以将管芯焊盘10弯曲而使得管芯焊盘10的第一部分可以形成连接至电路板的连接元件并且管芯焊盘10的第二部分可以形成沿偏离安装平面6的方向延伸的延伸元件8。如从图2b的俯视图可以看出的那样，延伸元件8可以基本上沿着半导体装置200的整个侧表面延伸。
在半导体装置200的操作期间，由半导体芯片2所生成的热量可以沿着从半导体芯片2通过管芯焊盘10至延伸元件8的路径消散。半导体芯片2可以安装在管芯焊盘10上，并且因此可以与管芯焊盘10(尤其是直接)机械接触。由于这种机械连接，从半导体芯片2到延伸元件8的热量传输可能是有效的。特别地，半导体芯片2和延伸元件8可以基本上加热到相同的温度，从而由半导体芯片2所生成的热能可以通过延伸元件8的空气冷却而有效地消散到周围环境中。
图3a和3b的半导体装置300可以至少部分地类似于图2a和2b的半导体装置200。为了简单起见，未示出半导体装置300的内部电路。半导体装置300的内部电路可以例如类似于图2a和2b。
与图2a和2b不同的是，半导体装置300的延伸元件可以包括配置用于空气冷却的多个指状物28。在图3a和3b的示例中，半导体装置300可以包括五个指状物28。在其他示例中，指状物28的数量可以不同。更一般地，指状物的数量可以大于两个，更特别地大于三个，更特别地大于四个，更特别地大于五个，更特别地大于六个，甚至更特别地大于七个。例如，指状物28可以布置为梳形。换言之，指状物28可以沿基本上平行的方向延伸。与图2a和2b的延伸元件8相比，图3a和3b的指状物28可以提供延伸元件8的材料与空气或周围环境气体之间的增加的界面面积。因此，通过空气冷却将热能消散到周围环境中可以变得更加有效。
图4a和4b的半导体装置400可以至少部分地类似于图2a和2b的半导体装置200。为了简单起见，未示出半导体装置400的内部电路。半导体装置400的内部电路可以例如类似于图2a和2b。与图2a和2b不同的是，管芯焊盘10和延伸元件8不必形成整体式单件。元件8、10最初可以作为两个单独的件提供，这两个单独的件随后机械地连接在一起。例如，延伸元件8可以由金属或金属合金中的一种或多种制成。在一个示例中，延伸元件8可以借助焊接操作而机械地连接至管芯焊盘10。
图5a和5b的半导体装置500可以至少部分地类似于图3a和3b的半导体装置300。为了简单起见，未示出半导体装置500的内部电路。半导体装置500的内部电路可以例如类似于图2a和2b。与图3a和3b不同的是，管芯焊盘10和形成延伸元件的指状物28可以不必形成整体式单件。指状物28可以首先作为单独的件提供，这些单独的件随后机械地连接至管芯焊盘10。例如，指状物28可以由金属和金属合金中的一种或多种制成，并且可以焊接至管芯焊盘10。
图6的引线框架带600可以包括形成管芯焊盘10a、10b和引线12a、12b的多个引线框架。在图6的示例中，为了简单起见，仅示出两个引框架。在其他示例中，引线框架带600可以包括更大数量的引线框架，例如，数十个或数百个引线框架。管芯焊盘10a、10b和引线12a、12b可以彼此连接，以期在制作过程期间使之分离。
如先前所述，用于空气冷却的延伸元件可以由管芯焊盘10a、10b和引线12a、12b形成。特别地，图6的引线框架带600可以用于形成这种延伸元件：该延伸元件包括以梳形布置的多个指状物28a、28b(参见例如图3)。在图6中，要制造的指状物28由阴影区域表示。例如，可以通过施加机械锯切、激光束、切割、冲压、铣削、蚀刻等中的至少一种来形成指状物28。指状物28可以由引线框架带600的上部分形成，该引线框架带600的上部分可以在y方向上具有尺寸“d”。尺寸“d”可以位于从约6.0mm至约7.0mm的示例性范围内。尺寸“d”的特定示例性值可以为约6.5mm。指状物28的长度“l”可以通过引线框架带700的上部分的尺寸“d”来限制。在图6的示例中，指状物28a、28b可以是具有相似长度“l”和相似宽度“w1”的相似形状。在其他示例中，指状物28a、28b中的至少两个可以具有不同的长度“l”和/或宽度“w1”。此外，在图6的示例中，指状物28的宽度“w1”可以沿着指状物28的整个长度“l”基本恒定。在另一示例中，指状物28的宽度“w1”可以沿着指状物28的长度“l”变化。
当从引线框架带600制造半导体装置时，可以将半导体芯片布置在管芯焊盘10a、10b上。半导体芯片可以电连接至管芯焊盘10a、10b和引线12a、12b。然后，该配置的部件可以通过包封材料来进行包封，例如通过施加模制技术进行包封。在实施包封操作之后，指状物28可以从x-y平面弯出，形成如例如在图3a和3b中所示出的梳形延伸元件。
图7的引线框架带700可以至少部分地类似于图6的引线框架带600。与图6不同的是，指状物28a、28b中的一个或多个可以在朝向管芯焊盘10a、10b的方向上细缩。换言之，指状物28的宽度可以在朝向相应管芯焊盘10的方向上减小。在图7的示例中，指状物28的与管芯焊盘10间隔开的第一部分的第一宽度“w1”可以大于指状物28的更接近管芯焊盘10布置的第二部分的第二宽度“w2”。特别地，指状物28的较细部分可以与管芯焊盘10机械接触。减小的指状物宽度可需要较小的力将指状物28朝偏离安装平面的方向弯曲。
图8示出根据本公开的用于制造半导体装置的方法的流程图。该方法可以用于制作根据本公开的所描述的半导体装置中的任何一种。
在步骤30处，可以提供半导体芯片。在步骤32处，可以提供连接元件。连接元件可以配置为用于将半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，连接元件电耦合至半导体芯片并且布置在半导体装置的安装平面中，半导体芯片安装在连接元件上。在步骤34处，可以提供延伸元件。延伸元件可以机械耦合至连接元件并且可以沿偏离安装平面的方向延伸，其中，延伸元件配置为用于空气冷却。
图8的方法还可以包括其他操作。在一个示例中，提供延伸元件可以包括沿偏离安装平面的方向弯曲引线框架的管芯焊盘。在另一示例中，提供延伸元件可以包括沿偏离安装平面的方向弯曲引线框架的引线。在又一示例中，提供延伸元件可以包括将延伸元件焊接至连接元件。
示例
在下文中，将借助示例来解释包括用于空气冷却的延伸元件的半导体装置及其制造方法。
示例1是一种半导体装置，该半导体装置包括：半导体芯片；连接元件，该连接元件配置为用于将半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，该连接元件电耦合至半导体芯片并且布置在半导体装置的安装平面中，半导体芯片安装在连接元件上；延伸元件，该延伸元件机械耦合至连接元件并且沿偏离安装平面的方向延伸，其中，该延伸元件配置为用于空气冷却。
示例2是根据示例1的半导体装置，该半导体装置还包括：引线框架，其中，半导体芯片安装在引线框架上，并且连接元件是引线框架的一部分。
示例3是根据示例2的半导体装置，其中，连接元件和延伸元件由引线框架的弯曲的管芯焊盘形成。
示例4是根据示例2的半导体装置，其中，连接元件和延伸元件由引线框架的弯曲的引线形成。
示例5是根据前述示例之一的半导体装置，其中，连接元件和延伸元件形成为整体式单件。
示例6是根据示例1至4之一的半导体装置，其中，延伸元件焊接至连接元件。
示例7是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件包括以梳形布置的多个指状物。
示例8是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件在朝向连接元件的方向上细缩。
示例9是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件的表面与空气或周围环境气体直接接触。
示例10是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件的长度小于8mm。
示例11是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件与安装平面之间的角度大于20度。
示例12是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件沿基本上垂直于安装平面的方向延伸。
示例13是根据前述示例之一的半导体装置，其中，延伸元件由金属和金属合金中的一种或多种制成。
示例14是根据前述示例之一的半导体装置，其中，半导体芯片包括晶体管，并且连接元件电耦合至晶体管的漏极触点。
示例15是根据前述示例之一的半导体装置，其中，该半导体装置是表面安装装置。
示例16是根据前述示例之一的半导体装置，其中，该半导体芯片包括功率半导体。
示例17是一种用于制造半导体装置的方法，其中，该方法包括：提供半导体芯片；提供连接元件，该连接元件配置为用于将半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，该连接元件电耦合至半导体芯片并且布置在半导体装置的安装平面中，该半导体芯片安装在连接元件上；提供延伸元件，该延伸元件机械耦合至连接元件并且沿偏离安装平面的方向延伸，其中，该延伸元件配置为用于空气冷却。
示例18是根据示例17的方法，其中，提供延伸元件包括沿偏离安装平面的方向弯曲引线框架的管芯焊盘。
示例19是根据示例17的方法，其中，提供延伸元件包括沿偏离安装平面的方向弯曲引线框架的引线。
示例20是根据示例17的方法，其中，提供延伸元件包括将延伸元件焊接至连接元件。
如在本说明书中所使用的，术语“连接”、“耦合”、“电连接”和/或“电耦合”可能不一定表示元件必须直接连接或耦合在一起。可以在“连接”、“耦合”、“电连接”或“电耦合”的元件之间提供居间元件。
此外，例如在一物体的表面“之上”形成或定位的材料层中所使用的词语“在...之上”在本文中可以用于表示该材料层可以“直接”定位(例如形成、沉积等)于所述表面上，例如与所述表面直接接触。例如在表面“之上”形成或定位的材料层中所使用的词语“在…之上”在本文中也可以用于表示该材料层可以通过例如布置在所述表面与材料层之间的一个或多个附加层而“间接”定位(例如形成、沉积等)与所述表面上。
此外，就说明书或权利要求书中所使用的术语“具有”、“包含”、“含有”、“带有”或其变体而言，这种术语旨在以类似于术语“包括”的方式是开放式包括。换言之，如在本文中所使用的那样，术语“具有”、“包含”、“含有”、“带有”、“包括”等是开放式术语，这些开放式术语表明所述元件或特征的存在，但是不排除其他元件或特征。除非上下文另外清楚地表明，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数和单数。
此外，词语“示例性”在本文中用于表示用作示例、实例或说明。在本文中描述为“示例性”的任何方面或设计不是必然解读为优于其他方面或设计。相反，示例性一词的使用旨在以具体的方式呈现构思。如在本申请中所使用的那样，术语“或”旨在表示包含性的“或”而非排他性的“或”。这意味着，除非另外指定，或从上下文清楚得知，否则“x采用a或b”旨在表示任何自然的包含性排列。换言之，如果x采用a、x采用b或x采用a和b两者，则在任何前述实例下都满足“x采用a或b”。此外，除非另外指定或从上下文清楚地指向单数形式，否则在本申请和所附权利要求中所使用的冠词“一”和“一个”通常可以解读为表示“一个或多个”。此外，a和b等中的至少一个通常表示a或b或者a和b两者。
在本文中描述多种装置和用于制造装置的方法。结合所描述的装置所做出的评论也适用于对应的方法，反之亦然。例如，如果描述装置的特定部件，则用于制造装置的对应方法可以包括以适当的方式提供该部件的操作，即使这样的操作未在图中明确地描述或示出。
尽管已经结合一个或多个实施方式示出和描述本公开，但是本领域技术人员会至少部分地基于对本说明书和附图的阅读和理解来进行等同的改变和修改。本公开包括所有这样的修改和改变，并且仅由以下权利要求的构思限制。尤其是关于由上述部件(例如元件、资源等)所实施的各种功能，除非另外表明，否则用于描述这样的部件的术语旨在对应于实施所述部件的指定功能(例如在功能上等同的)的任何部件，即使在结构上不等同于在本公开的本文中所示出的示例性实施方式中实施该功能的所公开的结构。此外，虽然可能已经结合若干实施方式中的仅一种公开本公开的特定特征，但是只要对于任何给定的或特定的应用场合可能是期望的和有利的，这样的特征就可以与其他实施方式的一个或多个其他特征结合。
1.一种半导体装置，包括：
半导体芯片(2)；
连接元件(4)，所述连接元件配置为用于将所述半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，所述连接元件(4)电耦合至所述半导体芯片(2)并且布置在所述半导体装置的安装平面中，所述半导体芯片(2)安装在所述连接元件(4)上；
延伸元件(8)，所述延伸元件机械耦合至所述连接元件(4)并且沿偏离所述安装平面的方向延伸，其中，所述延伸元件(8)配置为用于空气冷却；
引线框架，其中，所述半导体芯片(2)安装在所述引线框架上，并且所述连接元件(4)是所述引线框架的一部分，
其中，所述连接元件(4)和所述延伸元件(8)通过所述引线框架的弯曲的管芯焊盘或通过所述引线框架的弯曲的引线形成，以及
其中，所述半导体装置是表面安装装置。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述连接元件(4)和所述延伸元件(8)形成为整体式单件。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)焊接至所述连接元件(4)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)包括以梳形布置的多个指状物(28)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)在朝向所述连接元件(4)的方向上细缩。
6.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)的表面与空气或周围环境气体直接接触。
7.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)的长度小于8mm。
8.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)与所述安装平面之间的角度大于20度。
9.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)沿垂直于所述安装平面的方向延伸。
10.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述延伸元件(8)由金属和金属合金中的一种或多种制成。
11.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述半导体芯片(2)包括晶体管，并且所述连接元件(4)电耦合至所述晶体管的漏极触点。
12.根据以上权利要求中任一项所述的半导体装置，其中，所述半导体芯片(2)包括功率半导体。
13.一种用于制造半导体装置的方法，其中，所述方法包括：
提供半导体芯片(2)；
提供连接元件(4)，所述连接元件配置为用于将所述半导体装置机械地和电地耦合至电路板，其中，所述连接元件(4)电耦合至所述半导体芯片(2)并且布置在所述半导体装置的安装平面中，所述半导体芯片(2)安装在所述连接元件(4)上；
提供延伸元件(8)，所述延伸元件机械耦合至所述连接元件(4)并且沿偏离所述安装平面的方向延伸，其中，所述延伸元件(8)配置为用于空气冷却，
其中，提供延伸元件(8)包括沿偏离所述安装平面的方向弯曲引线框架的管芯焊盘或沿偏离所述安装平面的方向弯曲引线框架的引线，以及
其中，所述半导体装置是表面安装装置。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，提供延伸元件(8)包括将所述延伸元件(8)焊接至所述连接元件(4)。
技术总结