[發明專利]露墊型半導體裝置至印刷電路板耦接方法

有效

• 申請號: 01110491.0
• 申請日: 2001-04-16
• 公開（公告）號: CN1381877A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發明（設計）人: 林介源;莊瑞育;吳集銓
• 申請（專利權）人: 矽品精密工業股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H05K3/34
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 程偉

本發明是關于一種半導體封裝技術，特別是有關于一種露墊型半導體裝置至印刷電路板耦接方法。

露墊型半導體裝置為一種以露墊方式封裝的半導體封裝單元，其特點在于其中所采用的導線架(leadframe)的置晶墊(die?pad)的背面外露于封裝膠體的底部外面。于采用表面耦接技術來將露墊型半導體裝置耦接至印刷電路板上時，其即可將外露的置晶墊直接焊結至印刷電路板上的一接地面(ground?plane)上，藉以使得其中所包覆的半導體芯片具有更佳的接地效果。以下即配合所附圖式的第1A至1E圖，以圖解方式簡述一種已有的露墊型半導體裝置至印刷電路板耦接方法。

請首先參閱第1A圖和第1B圖，此已有的露墊型半導體裝置至印刷電路板耦接方法是用以將一露墊型半導體裝置10，例如為一四方形平面無導腳式(Quad?Flat?Non-leaded，QFN)式半導體裝置，耦接至一印刷電路板20。

此露墊型半導體裝置10的內部結構包含：(i)一導線架11，其具有一置晶墊12及一組導腳13；(ii)一半導體芯片14，其安置于置晶墊12的正面12a上，并藉由一組焊線15而電性連接至導腳13的正面13a上；以及(iii)一封裝膠體16，其用以包覆半導體芯片14及導線架11，但使得置晶墊12的背面12b及導腳13的背面13b外露于封裝膠體16的底部外面。

由于此露墊型半導體裝置10的置晶墊12外露于封裝膠體16的底部外面，因此其亦習稱為″露墊型″(exposed-pad?type)封裝單元；且由于露墊型半導體裝置10的導腳13的實體部分整個包覆于封裝膠體16之中，僅其背面13b外露于封裝膠體16的底部外面，因此其亦稱為″無導腳式″(non-leaded，或leadless)封裝單元。

印刷電路板20包括一基板21、一絕緣保護層22、一接地面(ground?plane)23、以及多個導電指(electrically-conductive?fingers)24。接地面23用以作為露墊型半導體裝置10的外露置晶墊12的安置區域，且其面積大致等于外露置晶墊12的面積；而導電指24則為印刷電路板20上的電性連接點，其面積大致等于露墊型半導體裝置10上的各個導腳13的外露表面13b的面積。因此接地面23的黏焊面積遠大于各個導電指24的黏焊面積。

請接著參閱第1C圖，下一個步驟為進行一涂焊程序(solder-pasting?process)，藉以將一焊料涂布于接地面23和各個導電指24的表面上。由于接地面23的黏焊面積遠大于各個導電指24的黏焊面積，因此會于接地面23上形成一大面積的焊塊31，而于各個導電指24上則形成一小面積的焊塊32。此涂焊程序完成后，所形成的大面積焊塊31的上表面大致平齊于各個小面積焊塊32的上表面。

請接著參閱第1D圖，下一個步驟為進行一表面耦接程序，其中首先將露墊型半導體裝置10安置于印刷電路板20上，并使得外露置晶墊12對齊至接地面23，并使得各個導腳13分別對齊至對應的導電指24(亦即將外露置晶墊12安置于大面積焊塊31上，并將各個導腳13分別安置于各個小面積焊塊32上)。

接著進行一回焊程序(solder-reflow?process)，藉以將大面積焊塊31回焊于接地面23與外露置晶墊12之間，并同時將小面積焊塊32回焊于各個導腳13與對應的導電指24之間。此即可將外露置晶墊12藉由回焊后的大面積焊塊31而焊結至接地面23，并同時將各個導腳13藉由回焊后的小面積焊塊32而焊結至導電指24。此即完成露墊型半導體裝置10至印刷電路板20的耦接程序。

然而由于回焊程序中，熔化的焊料會向中心聚縮，因此會使得回焊后的焊塊的厚度會略為向上隆起；且面積愈大的焊塊，其向上隆起的程度也就愈大。

因此如第1E圖所示，回焊后的大面積焊塊31的隆起高度會大于回焊后的小面積焊塊32的隆起高度，致使露墊型半導體裝置10中焊結于接地面23上的部分被向上推擠，產生所謂的浮焊現象。但由于回焊后的小面積焊塊32的隆起高度并不大，因此上述的浮焊現象將導致導腳13被向上拉升，因而可能致使導腳13未能有效地焊結至導電指24上的焊塊32，而形成虛焊或斷焊狀態(如第1E圖中的標號40所指的部位即為成斷焊狀態的導腳)，使得露墊型半導體裝置10與印刷電路板20所組合而成的電路模塊具有不佳的焊結品質性及可靠度。