本公开涉及被配置用于与电路板连接的半导体封装。
背景技术：
一些半导体封装包括具有功率晶体管和用于将功率晶体管连接到电路的引脚的半导体模块。这样的半导体模块通常安装到电路板上，使得引脚以电子方式耦合到电路板以形成电路。以这种方式，半导体模块可以表示用于与电路板安装在一起的成本高效的紧凑型设计。
技术实现要素：
总体而言，本公开针对简化将半导体模块安装到电路板上的半导体封装设计。例如，半导体封装可以包括可以附接到半导体模块以将该半导体模块安装到电路板的封装扩展框架。在一些示例中，半导体模块和封装扩展框架包括在对准时帮助确保半导体模块的引脚与电路板对准的对准孔。
在一个示例中，一种半导体封装包括：半导体模块，其包括第一侧表面、第二侧表面、第一主表面和在该半导体模块的与第一主表面相对的一侧上的第二主表面；被配置为附接到第一侧表面的第一封装扩展框架；被配置为附接到第二侧表面的第二封装扩展框架；以及被配置为将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架机械地耦合到布置在第一主表面上的电路板和/或布置在所述第二主表面上的散热器中的一个或多个的多个紧固件。
在另一个示例中，一种方法包括：将第一封装扩展框架附接到半导体模块的第一侧表面；将第二封装扩展框架附接到半导体模块的第二侧表面；将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与电路板布置在一起，使得半导体模块的第一主表面面向电路板；将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与散热器布置在一起，使得半导体模块的第二主表面面向散热器；用一个或多个紧固件将第一封装扩展框架机械地耦合到电路板和/或散热器中的一个或多个；以及用一个或多个紧固件将第二封装扩展框架机械地耦合到电路板和/或散热器中的一个或多个。
在另一个示例中，半导体封装包括：半导体模块，其包括第一侧表面、第二侧表面、第一主表面和在该半导体模块的与第一主表面相对的一侧上的第二主表面；附接到第一侧表面的第一封装扩展框架；附接到第二侧表面的第二封装扩展框架；布置在第一主表面上的电路板；布置在第二主表面上的散热器；以及将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架机械地耦合到电路板和/或散热器中的一个或多个的多个紧固件。
以下附图和说明书中阐述了这些和其他示例的细节。从说明书和附图，以及从权利要求中，其他细节、目标和优势将是显而易见的。
附图说明
图1a是示出根据本公开的一种或多种技术的用于简化安装的半导体封装的第一横截面视图的概念图。
图1b是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a的半导体封装的第二横截面视图的概念图。
图2是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的第一示例的更多细节的横截面视图的概念图。
图3是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的第二示例的更多细节的横截面视图的概念图。
图4是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的第三示例的更多细节的横截面视图的概念图。
图5是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的第四示例的更多细节的横截面视图的概念图。
图6是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的第五示例的更多细节的横截面视图的概念图。
图7是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的示例的更多细节的顶部视图的概念图。
图8a-图8c是示出根据本公开的一种或多种技术的用于形成图1a和图1b的半导体封装的示例性方法的概念图。
图9是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的示例性半导体模块的侧视图的概念图。
图10是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的示例性封装扩展框架的侧视图的概念图。
图11a-图11d是示出根据本公开的一种或多种技术的用于将图10的封装扩展框架附接到图9的半导体模块的示例性方法的概念图。
图12是根据本公开的一种或多种技术的用于提供用于简化安装的半导体封装的第一方法的流程图。
图13是根据本公开的一种或多种技术的用于提供用于简化安装的半导体封装的第二方法的流程图。
图14是根据本公开的一种或多种技术的用于提供用于简化安装的半导体封装的第三方法的流程图。
具体实施方式
在一些系统中，半导体封装可以包括将半导体模块保持到电路板和/或散热器上的金属翼。然而，金属翼的添加增加了处理步骤，并因此增加了封装制造的成本。此外，与省略金属翼的半导体封装相比，针对使用金属翼的半导体封装的封装制造成本可能增加以适应金属翼的专用孔的存在，以适应附加的封装特征(例如，缝隙、凹槽等)和/或由自动机器人操纵的特殊组装步骤。此外，与省略金属翼的半导体封装相比，针对使用金属翼的半导体封装的封装制造复杂度可能增加以适应用于帮助确保模块的正确对准的电耦合步骤，并适应组装过程中的特定安装顺序从而避免在电路板(例如，印刷电路板(pcb))和半导体模块(例如，半导体模块的引脚)上的应力。另外，金属翼固定安装螺钉的位置，这可能会导致缺乏电路板和/或散热器的安装的灵活性和可定制性。
本文描述的示例可以不依赖于金属翼，而是可以使用封装扩展框架。封装扩展框架可以有助于操纵和组装。例如，与依赖于金属翼的半导体封装相比，封装扩展框架可以帮助：(1)为机器人操纵和光学检查提供简便的耦合和/或解耦；(2)消除当前安装过程的顺序约束；(3)帮助进行预对准；和(4)减少半导体封装中的紧固件(例如，螺钉)的数量。此外，与依赖于金属翼的半导体封装相比，封装扩展框架可以降低组装成本。在又一示例中，与依赖于金属翼的半导体封装相比，封装扩展框架可以减少安装孔的数量。在孔的空间或位置受到限制的、需要入口保护的应用中，减少安装孔的数量可能是一个重要的优势。另外，封装扩展框架可以帮助消除对具有预先限定的安装孔(例如，由半导体制造者通过金属翼片限定的孔)的需求，并提供足够的安装力以确保机械和热连接。此外，封装扩展框架可以帮助均匀地分布安装力。
图1a是示出根据本公开的一种或多种技术的用于简化安装的半导体封装100的第一横截面视图的概念图。如图1的该示例中所示，半导体封装100可以包括半导体模块102以及封装扩展框架104a和104b(统称为“封装扩展框架104”)、电路板106、散热器108和紧固件110a-110b(统称为“紧固件110”)。虽然图1a示出了具有两个封装扩展框架104的半导体封装100，在一些示例中，半导体封装100可以包括三个或四个封装扩展框架104。
半导体模块102可以包括开关元件。开关元件的示例可以包括但不限于硅可控整流器(scr)、场效应晶体管(fet)和双极结型晶体管(bjt)。fet的示例可以包括但不限于结型场效应晶体管(jfet)、金属氧化物半导体fet(mosfet)、双栅mosfet、绝缘栅双极晶体管(igbt)、任何其他类型的fet或它们的任何组合。mosfet的示例可以包括但不限于pmos、nmos、dmos或任何其他类型的mosfet、或它们的任何组合。bjt的示例可以包括但不限于pnp、npn、异质结、或任何其他类型的bjt或它们的任何组合。应当理解，开关元件可以是高压侧开关或低压侧开关。另外，开关元件可以是电压控制的和/或电流控制的。电流控制开关元件的示例可以包括但不限于氮化镓(gan)mosfet、bjt或其他电流控制元件。
半导体模块102可以包括一个或多个无源元件。无源元件的示例可以包括但不限于电阻器、电容器、电感器、变压器或其他无源元件。半导体模块102可以包括处理电路。例如，半导体模块102可以包括包含处理器内核、存储器、输入端和输出端的单个集成电路上的微控制器。例如，半导体模块102可以包括一个或多个处理器，其包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或任何其他等效的集成的或离散的逻辑电路、以及这样的部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以指代单独的或与其他逻辑电路组合的前述逻辑电路中的任一者、或任何其他等效电路。
半导体模块102可以包括多芯片模块。多芯片模块可以包括例如多个(例如，两个或更多个)的单个集成电路。在一些示例中，单个集成电路可以以电子方式耦合在一起和/或耦合到半导体模块102的一个或多个引脚。在一些示例中，多芯片模块可以包括以电子方式耦合到单个集成电路的一个或多个无源元件。
封装扩展框架104可以被配置为附接到半导体模块102的侧表面120a-120b(统称为“侧表面120”)。例如，封装扩展框架104a可以被配置为附接到半导体模块102的侧表面120a。在一些示例中，封装扩展框架104b可以被配置为附接到半导体模块102的侧表面120b。尽管图1a中未示出，第三封装扩展框架可以被配置为附接到半导体模块102的第三侧表面和/或第四封装扩展框架可以被配置为附接到半导体模块102的第四侧表面。封装扩展框架104可以由任何适当的材料形成，所述材料例如但不限于聚合物、金属、聚合物和金属的组合、或其他材料。
电路板106可以配置有用于电路的部件。在一些示例中，电路板106是pcb。例如，电路板106可以包括一个或多个迹线、一个或多个过孔(也称为垂直互连接入)、用于与电路板106外部的设备连接的引脚插孔、嵌入式部件和/或用于电路的其他部件。电路板106可以包括单个层。在一些示例中，电路板106可以包括多个层。
散热器108可以包括将由半导体模块102生成的热传递到另一种介质的任何适当的热交换器。散热器108可以包括导热材料(例如，铜、铝等)。散热器108可以包括暴露于空气的表面。在一些示例中，散热器108可以是风扇冷却的。散热器108可以包括暴露于液体冷却剂的表面。尽管未示出，但是可以在散热器108和半导体模块102之间形成热粘合剂或热油脂，以填充空气间隙并帮助将半导体模块102生成的热传递离开半导体封装100。
紧固件110可以被配置为将封装扩展框架104机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。例如，紧固件110a可以被配置为将封装扩展框架104a机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。类似地，紧固件110b可以被配置为将封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。尽管图1a中未示出，第三紧固件可以被配置为将第三封装扩展框架机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个，和/或第四紧固件可以被配置为将第四封装扩展框架机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。紧固件110可以由任何适当的材料形成，所述材料例如但不限于聚合物、金属、聚合物和金属的组合、或其他材料。紧固件110可以包括例如但不限于螺母、螺栓、螺钉、铆钉、钩扣、夹子、销、楔子、钉、锚、钉书钉和其他紧固件。
根据本文所述的一种或多种技术，半导体模块102可以包括第一侧表面120a、第二侧表面120b、第一主表面122和第二主表面124。电路板106可以被布置在第一主表面122上。如所示，第二主表面124在半导体模块102的与第一主表面122相对的一侧上。散热器108可以被布置在第二主表面124上。在图1a和图1b的示例中，半导体封装100被布置为使得侧表面120a-120b沿垂直方向134延伸。在该示例中，半导体封装100被布置为使得第一主表面122和第二主表面124沿水平方向136延伸。
在该示例中，第一封装扩展框架104a被配置为附接到第一侧表面120a。例如，第一封装扩展框架104a和第一侧表面120a形成鱼钩耦合件，当被按压在一起时，该鱼钩耦合件机械地耦合。在一些示例中，第一封装扩展框架104a和第一侧表面120a形成螺纹耦合件，当第一封装扩展框架104a相对于第一侧表面120a被旋转时，该螺纹耦合件机械地耦合。类似地，第二封装扩展框架104b被配置为附接到第二侧表面120b。例如，第二封装扩展框架104b和第二侧表面120b形成鱼钩耦合件，当被按压在一起时，该鱼钩耦合件机械地耦合。在一些示例中，第二封装扩展框架104b和第二侧表面120b形成螺纹耦合件，当第二封装扩展框架104b相对于第二侧表面120b被旋转时，该螺纹耦合件机械地耦合。
在该示例中，紧固件110被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。例如，紧固件110可以被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106和散热器108。在一些示例中，紧固件110可以被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106。在一些示例中，紧固件110可以被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到散热器108。
封装扩展框架104可以帮助操纵和组装。例如，封装扩展框架104可以帮助消除对具有预先限定的安装孔(例如，由半导体制造者通过金属翼限定的)的需要。例如，封装扩展框架104a可以不依赖于与半导体模块102相邻的预先限定的安装孔来将半导体模块102安装到电路板106，而是可以允许将安装孔定位在区域130内的任何位置。类似地，封装扩展框架104b可以允许将安装孔定位在区域132内的任何位置。这样，与使用金属翼的半导体封装相比，可以放宽用于定位用于半导体封装100的安装孔的设计约束。以此方式，封装扩展框架104可以简化电路板106和/或散热器108的设计，这可以减少用于制造半导体封装100的成本。
图1b是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a的半导体封装100的第二横截面视图的概念图。如所示，侧表面120可以进一步包括侧表面120c和120d。如所示，半导体封装100被布置为使得侧表面120c-120d沿着第二水平方向136延伸。
在一些示例中，半导体封装100可以可选地包括被配置为附接到半导体模块102的第三侧表面120c的第三封装扩展框架104c。类似地，半导体封装100可以可选地包括被配置为附接到半导体模块102的第四侧表面120d的第四封装扩展框架104d。紧固件110可以可选地包括紧固件110c，以将封装扩展框架104c机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。另外或替代地，紧固件110可以可选地包括紧固件110d，以将封装扩展框架104d机械地耦合到电路板106和/或散热器108中的一个或多个。
图2是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装100的第一示例的更多细节的横截面视图的概念图。如所示，半导体封装200包括半导体模块202、以及封装扩展框架204a和204b(统称为“封装扩展框架204”)、电路板206、散热器208和紧固件210a-210b(统称为“紧固件210”)。虽然图2示出了具有两个封装扩展框架204的半导体封装200，在一些示例中，半导体封装200可以包括三个或四个封装扩展框架204。半导体模块202可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架204可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。电路板206可以是图1a和图1b的电路板106的示例。散热器208可以是图1a和图1b的散热器108的示例。紧固件210可以是图1a和图1b的紧固件110的示例。紧固件210b可以包括安装螺钉250和安装垫圈252。如所示，热油脂244可以被施加到半导体模块202的第二主表面224。
半导体模块202的第一侧表面220a包括机械耦合件，并且第一封装扩展框架204a包括互补机械耦合件。更具体地，例如，半导体模块202的第一侧表面220a包括机械耦合件，并且第一封装扩展框架204a包括互补机械耦合件，二者形成鱼钩耦合件240a。类似地，可以使用半导体模块202和第二封装扩展框架204b来形成鱼钩耦合件240b。在该示例中，将第一封装扩展框架204a按压入第一侧表面220a，导致鱼钩耦合件240将第一封装扩展框架204a耦合到第一侧表面220a。
引脚242可以远离半导体模块202的第一主表面222延伸并进入电路板206的引脚插孔中。引脚242可以包括任何适当的导电材料，例如但不限于一个或多个导电元件或一种或多种导电合金。导电元件的示例可以包括但不限于例如铝(al)、铜(cu)、镍(ni)、钛(ti)、钨(w)、另一种导电元素。导电合金可以包括例如但不限于铝(al)、铜(cu)、镍(ni)、钛(ti)、钨(w)或另一种导电元素中的两种或更多种。
图3是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装100的第二示例的更多细节的横截面视图的概念图。如所示，半导体封装300包括半导体模块302、以及封装扩展框架304a和304b(统称为“封装扩展框架304”)、电路板306、散热器308和紧固件310a-310b(统称为“紧固件310”)。虽然图3示出了具有两个封装扩展框架304的半导体封装300，在一些示例中，半导体封装300可以包括三个或四个封装扩展框架304。半导体模块302可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架304可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。电路板306可以是图1a和图1b的电路板106的示例。散热器308可以是图1a和图1b的散热器108的示例。紧固件310可以是图1a和图1b的紧固件110的示例。
在图3的示例中，第一封装扩展框架304a包括由与互补机械耦合件的材料不同的材料形成的框架部分360。例如，框架部分360可以由金属形成，并且第一封装扩展框架304a的其他部分可以由聚合物形成。与省略框架部分360的半导体封装相比，框架部分360可以帮助在半导体封装300的整个生命周期中允许更大的耐受性和更少的材料疲劳。此外，框架部分360可以允许和/或提供封装扩展框架304到半导体模块302的替代耦合技术。
图4是根据本公开的一种或多种技术的示出图1a和图1b的半导体封装的第三示例的更多细节的横截面视图的概念图。如所示，半导体封装400包括半导体模块402、以及封装扩展框架404a和404b(统称为“封装扩展框架404”)、电路板406、散热器408和紧固件410a-410c(统称为“紧固件410”)。虽然图4示出了具有两个封装扩展框架404的半导体封装400，在一些示例中，半导体封装400可以包括三个或四个封装扩展框架404。半导体模块402可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架404可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。电路板406可以是图1a和图1b的电路板106的示例。散热器408可以是图1a和图1b的散热器108的示例。紧固件410可以是图1a和图1b的紧固件110的示例。
在图4的示例中，紧固件410a被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到电路板406。在该示例中，紧固件410c被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到散热器408。
图5是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装100的第四示例的更多细节的横截面视图的概念图。如所示，半导体封装500包括半导体模块502、以及封装扩展框架504a和504b(统称为“封装扩展框架504”)、电路板506、散热器508和紧固件510a-510c(统称为“紧固件510”)。虽然图5示出了具有两个封装扩展框架504的半导体封装500，在一些示例中，半导体封装500可以包括三个或四个封装扩展框架504。半导体模块502可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架504可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。电路板506可以是图1a和图1b的电路板106的示例。散热器508可以是图1a和图1b的散热器108的示例。紧固件510可以是图1a和图1b的紧固件110的示例。
在图5的示例中，紧固件510a被配置为将第一封装扩展框架504a机械地耦合到散热器508。类似地，紧固件510b被配置为将第二封装扩展框架504b机械地耦合到散热器508。在该示例中，紧固件510c被配置为将电路板506机械地耦合到安装座512。安装座512可以被配置用于印刷电路板安装。如所示，安装座512可以由与封装扩展框架504和/或散热器508不同的材料形成。
图6为示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装100的第五示例的更多细节的横截面视图的概念图。如所示，半导体封装600包括半导体模块602、以及封装扩展框架604a和604b(统称为“封装扩展框架604”)、电路板606、散热器608和紧固件610a-610c(统称为“紧固件610”)。虽然图6示出了具有两个封装扩展框架604的半导体封装600，在一些示例中，半导体封装600可以包括三个或四个封装扩展框架604。半导体模块602可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架604可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。电路板606可以是图1a和图1b的电路板106的示例。散热器608可以是图1a和图1b的散热器108的示例。紧固件610可以是图1a和图1b的紧固件110的示例。
在图6的示例中，紧固件610a被配置为将第一封装扩展框架604a机械地耦合到散热器608。类似地，紧固件610b被配置为将第二封装扩展框架604b机械地耦合到散热器608。在该示例中，紧固件610c被配置为将电路板606机械地耦合到散热器608。
图7为示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装100的示例的更多细节的顶部视图的概念图。如所示，半导体封装700包括半导体模块702和封装扩展框架704a-704d(统称为“封装扩展框架704”)。虽然图7示出了具有四个封装扩展框架704的半导体封装700，在一些示例中，半导体封装700可以包括两个或三个封装扩展框架704。半导体模块702可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架704可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。引脚742可以是图2的引脚242的示例。
在图7的示例中，半导体封装700包括半导体模块对准孔770a-770d(统称为“半导体模块对准孔770”)。如关于图8a-图8c进一步讨论的，半导体模块对准孔770可以延伸穿过半导体模块702。将半导体模块对准孔770与电路板的对准孔对准可以帮助确保引脚742与电路板的引脚插孔对准。在一些示例中，可以省略半导体模块对准孔770，并且仅通过使用封装扩展框架(pef)和pcb对准孔来进行对准。
半导体封装700可以包括pef对准孔754a-754d(统称为“pef对准孔754”)。pef对准孔754a-754d可以延伸穿过封装扩展框架704a。如所示，pef对准孔754c、754d可以与半导体模块702间隔开，使得pef对准孔754c、754d延伸穿过半导体封装700的外表面而不穿过半导体模块702的对应的对准孔。将pef对准孔754与电路板的对准孔和/或与半导体模块对准孔770对准可以帮助确保引脚742与电路板的引脚插孔对准。如所示，两个或更多个封装扩展框架(例如，封装扩展框架704a-704b)可以均包括一个或多个pef对准孔。此外，在一些示例中，三个或四个封装扩展框架(例如，封装扩展框架704a-704d)可以均包括一个或多个pef对准孔。
图8a至图8c是示出根据本公开的一种或多种技术的用于形成图1a和图1b的半导体封装100的示例性方法的概念图。图8a示出了半导体模块802和封装扩展框架804a-804b(统称为“封装扩展框架804”)。虽然图8示出了附接两个封装扩展框架804，但是一些示例可以包括附接三个或四个封装扩展框架804。半导体模块802可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。封装扩展框架804可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。
在图8a中，将第一封装扩展框架804a附接到半导体模块802的第一侧表面820a。例如，将第一封装扩展框架804a按压入第一侧表面820a。在一些示例中，将第一封装扩展框架804a相对于第一侧表面820a旋转。类似地，将第二封装扩展框架804a附接到半导体模块802的第二侧表面820b。例如，将第二封装扩展框架804b按压入第二侧表面820b。在一些示例中，将第二封装扩展框架804b相对于第二侧表面820b旋转。
在图8b中，将第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b与电路板806布置在一起，使得半导体模块802的第一主表面822面向电路板806。例如，电路板806包括一个或多个对准孔872a以及一个或多个对准孔872b(统称为对准孔872)。在该示例中，第一封装扩展框架804a包括一个或多个pef对准孔874a，或者只是一个或多个对准孔874a。类似地，第二封装扩展框架804b可以包括一个或多个对准孔874b。在该示例中，对准孔874a可以与对准孔872a对准。类似地，对准孔874b可以与对准孔872b对准。将对准孔874a与对准孔872a对准和/或将对准孔874b与对准孔872b对准可以帮助确保引脚842与引脚插孔875对准。一旦对准，则使用第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b将半导体模块802的第一主表面822装配(例如按压装配、焊接等)入电路板806。在一些示例中，半导体模块802可以省略对准孔。然而，在一些示例中，半导体模块802可以包括对准孔。
在图8c中，将第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b与散热器808布置在一起，使得半导体模块802的第二主表面824面向散热器808。另外，将第一封装扩展框架804a机械地耦合到电路板806和/或散热器808中的一个或多个。例如，将第一封装扩展框架804a机械地耦合到电路板806和散热器808。类似地，将第二封装扩展框架804b机械地耦合到电路板806和/或散热器808中的一个或多个。例如，将第二封装扩展框架804b机械地耦合到电路板806和散热器808。
图9是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装100的示例性半导体模块的侧视图的概念图。半导体模块902可以是图1a和图1b的半导体模块102的示例。在该示例中，半导体模块902包括用于机械耦合件的突出部980，相对于图10和图11a-图11d进一步讨论该突出部。
图10是示出根据本公开的一种或多种技术的图1a和图1b的半导体封装的示例性封装扩展框架的侧视图的概念图。封装扩展框架1004可以是图1a和图1b的封装扩展框架104的示例。在该示例中，封装扩展框架1004包括用于与图9的半导体模块902的突出部980机械地耦合的凹槽1082。以该方式，凹槽1082可以表示针对突出部980的互补机械耦合件，使得凹槽1082与突出部980接触(例如，旋转)将半导体模块902和封装扩展框架1004耦合。
图11a-图11d是示出根据本公开的一种或多种技术的用于将图10的封装扩展框架1004附接到图9的半导体模块902的示例性方法的概念图。在图11a中，将半导体模块902的突出部980与封装扩展框架1004的凹槽1082对准。在图11b中，将半导体模块902放置为与封装扩展框架1004接触。在图11c中，将封装扩展框架1004相对于半导体模块902旋转。图11d示出了将封装扩展框架1004与半导体模块902机械地耦合。
图12是根据本公开的一种或多种技术的用于提供用于简化安装的半导体封装的第一方法的流程图。仅出于说明性目的，下面在图1a-图1b、图2-图7、图8a-图8c、图9、图10和图11a-图11d的上下文中描述了图12。
首先，该方法包括将封装扩展框架附接到半导体模块(1202)。例如，可以使用鱼钩耦合件通过将封装扩展框架804按压入半导体模块802的相应侧表面820来附接封装扩展框架804。在一些示例中，相对于半导体模块902旋转封装扩展框架1004。
该方法包括将半导体模块的引脚与电路板对准(1204)。例如，可以将对准孔874a与对准孔872a对准，并且可以将对准孔874b与对准孔872b对准。在该示例中，将对准孔874a与对准孔872a对准和/或将对准孔874b与对准孔872b对准可以帮助确保引脚842与引脚插孔875对准。
该方法包括将封装扩展框架与电路板布置在一起(1206)。例如，使用第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b将半导体模块802的第一主表面822按压装配入电路板806。该方法包括将热油脂施加到半导体模块(1208)。该方法包括将封装扩展框架与散热器布置在一起(1210)。例如，将第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b与散热器808布置在一起，使得半导体模块802的第二主表面824面向散热器808。
该方法包括将封装扩展框架与电路板和/或散热器中的一个或多个机械地耦合(1212)。例如，紧固件110可以被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106和散热器108。在一些示例中，紧固件410a被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到电路板406。在该示例中，紧固件410c被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到散热器408。在一些示例中，紧固件510a被配置为将第一封装扩展框架504机械地耦合到散热器508。在该示例中，紧固件510c被配置为将电路板506机械地耦合到散热器508。在一些示例中，紧固件610a被配置为将第一封装扩展框架604机械地耦合到散热器608。在该示例中，紧固件610c被配置成将电路板606机械地耦合到散热器608。
图13是根据本公开的一种或多种技术的用于提供用于简化安装的半导体封装的第二方法的流程图。仅出于说明性目的，下面在图1a-图1b、图2-图7、图8a-图8c、图9、图10和图11a-图11d的上下文中描述了图13。
首先，该方法包括将半导体模块的引脚与电路板对准(1302)。例如，可以将半导体模块802的对准孔与对准孔872a对准，并且可以将半导体模块802的对准孔与对准孔872b对准。在该示例中，将半导体模块802的对准孔与对准孔872a和/或对准孔872b对准可以帮助确保引脚842与引脚插孔875对准。
该方法包括将封装扩展框架附接到半导体模块(1304)。例如，可以使用鱼钩耦合件通过将封装扩展框架804按压入半导体模块802的相应侧表面820来附接封装扩展框架804。在一些示例中，相对于半导体模块902旋转封装扩展框架1004。
该方法包括将封装扩展框架与电路板布置在一起(1306)。例如，使用第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b将半导体模块802的第一主表面822按压装配入电路板806。该方法包括将热油脂施加到半导体模块(1308)。该方法包括将封装扩展框架与散热器布置在一起(1310)。例如，将第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b与散热器808布置在一起，使得半导体模块802的第二主表面824面向散热器808。
该方法包括将封装扩展框架与电路板和/或散热器中的一个或多个机械地耦合(1312)。例如，紧固件110可以被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106和散热器108。在一些示例中，紧固件410a被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到电路板406。在该示例中，紧固件410c被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到散热器408。在一些示例中，紧固件510a被配置为将第一封装扩展框架504机械地耦合到散热器508。在该示例中，紧固件510c被配置为将电路板506机械地耦合到散热器508。在一些示例中，紧固件610a被配置为将第一封装扩展框架604机械地耦合到散热器608。在该示例中，紧固件610c被配置为将电路板606机械地耦合到散热器608。
图14是根据本公开的一种或多种技术的用于提供用于简化安装的半导体封装的第三方法的流程图。仅出于说明性目的，下面在图1a-图1b、图2-图7、图8a-图8c、图9、图10和图11a-图11d的上下文中描述了图14。
首先，该方法包括将封装扩展框架附接到半导体模块(1402)。例如，可以使用鱼钩耦合件通过将封装扩展框架804按压入半导体模块802的相应侧表面820来附接封装扩展框架804。在一些示例中，相对于半导体模块902旋转封装扩展框架1004。该方法包括将热油脂施加到半导体模块(1404)。
该方法包括将封装扩展框架与散热器布置在一起(1406)。例如，将第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b与散热器808布置在一起，使得半导体模块802的第二主表面824面向散热器808。
该方法包括将半导体模块的引脚与电路板对准(1408)。例如，可以将对准孔874a与对准孔872a对准，并且可以将对准孔874b与对准孔872b对准。在该示例中，将对准孔874a与对准孔872a对准和/或将对准孔874b与对准孔872b对准可以帮助确保引脚842与引脚插孔875对准。
该方法包括将封装扩展框架与电路板布置在一起(1410)。例如，使用第一封装扩展框架804a和第二封装扩展框架804b将半导体模块802的第一主表面822按压装配入电路板806。
该方法包括将封装扩展框架与电路板和/或散热器中的一个或多个机械地耦合(1414)。例如，紧固件110可以被配置为将第一封装扩展框架104a和第二封装扩展框架104b机械地耦合到电路板106和散热器108。在一些示例中，紧固件410a被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到电路板406。在该示例中，紧固件410c被配置为将第一封装扩展框架404机械地耦合到散热器408。在一些示例中，紧固件510a被配置为将第一封装扩展框架504机械地耦合到散热器508。在该示例中，紧固件510c被配置为将电路板506机械地耦合到散热器508。在一些示例中，紧固件610a被配置为将第一封装扩展框架604机械地耦合到散热器608。在该示例中，紧固件610c被配置为将电路板606机械地耦合到散热器608。
尽管已经参考说明性实施例描述了半导体封装，但是该描述并非旨在以限制性的意义来解释。在参考说明书时，说明性实施例以及本发明的其他实施例的各种修改和组合对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，旨在使所附权利要求涵盖任何这样的修改或实施例。
以下示例可以说明本发明的一个或多个方面。
示例1、一种半导体封装，包括：半导体模块，其包括第一侧表面、第二侧表面、第一主表面和在该半导体模块的与第一主表面相对的一侧上的第二主表面；被配置为附接到第一侧表面的第一封装扩展框架；被配置为附接到第二侧表面的第二封装扩展框架；以及被配置为将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架机械地耦合到布置在第一主表面上的电路板和/或布置在第二主表面上的散热器中的一个或多个的多个紧固件。
示例2、根据示例1所述的半导体封装，其中，多个紧固件被配置为将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架机械地耦合到电路板。
示例3、根据示例1-2的任何组合的半导体封装，其中，多个紧固件被配置为将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架机械地耦合到散热器。
示例4、根据示例1-3的任何组合的半导体封装，其中，多个紧固件被配置为将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架机械地耦合到电路板和散热器。
示例5、根据示例1-4的任何组合的半导体封装，其中，电路板包括第一多个对准孔；并且其中，该半导体模块包括被布置为与第一多个对准孔相对应的第二多个对准孔。
示例6、根据示例1-5的任何组合的半导体封装，其中，第一封装扩展框架包括被布置为与第一多个对准孔中的两个或更多个对应的对准孔相对应的第三多个对准孔；并且其中，第二封装扩展框架包括被布置为与第一多个对准孔中的两个或更多个对应的对准孔相对应的第四多个对准孔。
示例7、根据示例1-6的任何组合的半导体封装，其中，第一侧表面包括机械耦合件；并且其中，第一封装扩展框架包括互补机械耦合件，该互补机械耦合件在与机械耦合件接触时将第一封装扩展框架耦合到第一侧表面。
示例8、根据示例1-7的任何组合的半导体封装，其中，第一封装扩展框架包括由与互补机械耦合的材料不同的材料形成的框架部分。
示例9、根据示例1-8的任何组合的半导体封装，其中，电路板包括第一多个对准孔；并且其中，第一封装扩展框架包括被布置为与第一多个对准孔相对应的第二多个对准孔。
示例10、根据示例1-9的任何组合的半导体封装，其中，该半导体模块仅包括两个封装扩展框架，两个封装扩展框架包括第一封装扩展框架和第二封装扩展框架。
示例11、根据示例1-10的任何组合的半导体封装，其中，该半导体模块还包括第三侧表面和第四侧表面，该半导体封装还包括：被配置为附接到第三侧表面的第三封装扩展框架；和/或被配置为附接到第四侧表面的第四封装扩展框架。
示例12、一种方法，包括：将第一封装扩展框架附接到半导体模块的第一侧表面；将第二封装扩展框架附接到半导体模块的第二侧表面；将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与电路板布置在一起，使得半导体模块的第一主表面面向电路板；将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与散热器布置在一起，使得半导体模块的第二主表面面向散热器；用一个或多个紧固件将第一封装扩展框架机械地耦合到电路板和/或散热器中的一个或多个；以及用一个或多个紧固件将第二封装扩展框架机械地耦合到电路板和/或散热器中的一个或多个。
示例13、根据示例12所述的方法，其中，该半导体模块包括远离第一主表面延伸的多个引脚，所述方法还包括：在将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与电路板和/或散热器布置在一起之前，将多个引脚与电路板的多个引脚插孔对准。
示例14、根据示例12-13的任何组合的方法，其中，电路板包括第一多个对准孔；其中，第一封装扩展框架包括第二多个对准孔；并且其中，将多个引脚与多个引脚插孔对准包括将第二多个对准孔与第一多个对准孔中的两个或更多个对应的对准孔对准。
示例15、根据示例12-14的任何组合的器件，其中，该半导体模块包括第三多个对准孔；并且其中，将多个引脚与多个引脚插孔对准还包括将第三组多个对准孔与第一多个对准孔对准。
示例16、根据示例12-15的任何组合的方法，其中，将第一封装扩展框架附接到第一侧表面包括将第一封装扩展框架按压入第一侧表面或相对于该半导体模块旋转第一封装扩展框架；并且其中，将第二封装扩展框架附接到第二侧表面包括将第二封装扩展框架按压入第二侧表面或相对于半导体模块旋转第二封装扩展框架。
示例17、根据示例12-16的任何组合的方法，还包括：将第三封装扩展框架附接到半导体模块的第三侧表面；将第四封装扩展框架附接到半导体模块的第四侧表面，其中，将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与电路板布置在一起包括：将第一封装扩展框架、第二封装扩展框架、第三封装扩展框架以及第四封装扩展框架与电路板布置在一起，使得该半导体模块的第一主表面面向电路板。
示例18、根据示例12-17的任何组合的方法，其中，将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与电路板布置在一起包括：使用第一封装扩展框架和第二封装扩展框架将半导体模块的第一主表面装配入电路板。
示例19、根据示例12-18的任何组合的方法，还包括：在将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架与散热器布置在一起之前，将热油脂施加于半导体模块的第二主表面。
示例20、一种电路封装系统，包括：半导体模块，其包括第一侧表面、第二侧表面、第一主表面和在该半导体模块的与第一主表面相对的一侧上的第二主表面；附接到第一侧表面的第一封装扩展框架；附接到第二侧表面的第二封装扩展框架；布置在第一主表面上的电路板；布置在第二主表面上的散热器；以及将第一封装扩展框架和第二封装扩展框架机械地耦合到电路板或散热器中的一个或多个的多个紧固件。
在本公开中已经描述了各个方面。这些和其他方面在所附权利要求的范围内。
1.一种半导体封装，包括：
半导体模块，其包括第一侧表面、第二侧表面、第一主表面和在所述半导体模块的与所述第一主表面相对的一侧上的第二主表面；
第一封装扩展框架，其被配置为附接到所述第一侧表面；
第二封装扩展框架，其被配置为附接到所述第二侧表面；以及
多个紧固件，其被配置为将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架机械地耦合到布置在所述第一主表面上的电路板和/或布置在所述第二主表面上的散热器中的一个或多个。
2.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述多个紧固件被配置为将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架机械地耦合到所述电路板。
3.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述多个紧固件被配置为将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架机械地耦合到所述散热器。
4.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述多个紧固件被配置为将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架机械地耦合到所述电路板和所述散热器。
5.根据权利要求1所述的半导体封装，
其中，所述电路板包括第一多个对准孔；并且
其中，所述半导体模块包括被布置为与所述第一多个对准孔相对应的第二多个对准孔。
6.根据权利要求5所述的半导体封装，
其中，所述第一封装扩展框架包括被布置为与所述第一多个对准孔中的两个或更多个对应的对准孔相对应的第三多个对准孔；并且
其中，所述第二封装扩展框架包括被布置为与所述第一多个对准孔中的两个或更多个对应的对准孔相对应的第四多个对准孔。
7.根据权利要求1所述的半导体封装，
其中，所述第一侧表面包括机械耦合件；并且
其中，所述第一封装扩展框架包括互补机械耦合件，所述互补机械耦合件在与所述机械耦合件接触时将所述第一封装扩展框架耦合到所述第一侧表面。
8.根据权利要求7所述的半导体封装，其中，所述第一封装扩展框架包括由与所述互补机械耦合件的材料不同的材料形成的框架部分。
9.根据权利要求1所述的半导体封装，
其中，所述电路板包括第一多个对准孔；并且
其中，所述第一封装扩展框架包括被布置为与所述第一多个对准孔相对应的第二多个对准孔。
10.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体模块仅包括两个封装扩展框架，所述两个封装扩展框架包括所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架。
11.根据权利要求1所述的半导体封装，其中，所述半导体模块还包括第三侧表面和第四侧表面，所述半导体封装还包括：
第三封装扩展框架，其被配置为附接到所述第三侧表面；和/或
第四封装扩展框架，其被配置为附接到所述第四侧表面。
12.一种方法，包括：
将第一封装扩展框架附接到半导体模块的第一侧表面；
将第二封装扩展框架附接到所述半导体模块的第二侧表面；
将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架与电路板布置在一起，使得所述半导体模块的第一主表面面向所述电路板；
将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架与散热器布置在一起，使得所述半导体模块的第二主表面面向所述散热器；
用一个或多个紧固件将所述第一封装扩展框架机械地耦合到所述电路板和/或所述散热器中的一个或多个；以及
用所述一个或多个紧固件将所述第二封装扩展框架机械地耦合到所述电路板和/或所述散热器中的一个或多个。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述半导体模块包括远离所述第一主表面延伸的多个引脚，所述方法还包括：在将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架与所述电路板和/或所述散热器布置在一起之前，将所述多个引脚与所述电路板的多个引脚插孔对准。
14.根据权利要求13所述的方法，
其中，所述电路板包括第一多个对准孔；
其中，所述第一封装扩展框架包括第二多个对准孔；并且
其中，将所述多个引脚与所述多个引脚插孔对准包括将所述第二多个对准孔与所述第一多个对准孔中的两个或更多个对应的对准孔对准。
15.根据权利要求14所述的方法，
其中，所述半导体模块包括第三多个对准孔；并且
其中，将所述多个引脚与所述多个引脚插孔对准还包括将所述第三多个对准孔与所述第一多个对准孔对准。
16.如权利要求12所述的方法，
其中，将所述第一封装扩展框架附接到所述第一侧表面包括将所述第一封装扩展框架压入所述第一侧表面或相对于所述半导体模块旋转所述第一封装扩展框架；并且
其中，将所述第二封装扩展框架附接到所述第二侧表面包括将所述第二封装扩展框架压入所述第二侧表面或相对于所述半导体模块旋转所述第二封装扩展框架。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括：
将第三封装扩展框架附接到所述半导体模块的第三侧表面；
将第四封装扩展框架附接到所述半导体模块的第四侧表面，其中，将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架与电路板布置在一起包括：将所述第一封装扩展框架、所述第二封装扩展框架、所述第三封装扩展框架、以及所述第四封装扩展框架与所述电路板布置在一起，以使得所述半导体模块的所述第一主表面面向所述电路板。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架与所述电路板布置在一起包括：使用所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架将所述半导体模块的所述第一主表面装配入所述电路板。
19.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架与所述散热器布置在一起之前，将热油脂施加到所述半导体模块的所述第二主表面。
20.一种电路封装系统，包括：
半导体模块，其包括第一侧表面、第二侧表面、第一主表面以及在所述半导体模块的与所述第一主表面相对的一侧上的第二主表面；
附接到所述第一侧表面的第一封装扩展框架；
附接到所述第二侧表面的第二封装扩展框架；
布置在所述第一主表面上的电路板；
布置在所述第二主表面上的散热器；以及
多个紧固件，其将所述第一封装扩展框架和所述第二封装扩展框架机械地耦合到所述电路板或所述散热器中的一个或多个。
技术总结