[發明專利]以帶有突出的凸塊或球的囊封式引線框架為特征的半導體裝置封裝

有效

• 申請號: 200710003102.9
• 申請日: 2007-01-31
• 公開（公告）號: CN101202260A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 詹姆斯·哈恩登;理查德·K·威廉斯;謝方德;滕輝;楊宏波;明舟;安東尼·C·崔
• 申請（專利權）人: 捷敏電子（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/495;H01L23/28;H01L21/60;H01L21/56
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方;劉國偉

技術領域

本發明涉及以囊封式引線框架為特征的半導體裝置封裝，所述囊封式引線框架帶有接觸一支撐于其上的電路小片的突出的凸塊或球。

背景技術

圖1顯示一用于容納一半導體裝置的傳統封裝100的簡化平面圖。具體而言，半導體電路小片102支撐在形成引線框架106的一部分的電路小片焊墊104上。引線框架106還包括引線108，引線108不與電路小片焊墊104成一體且從囊封引線框架106的封裝100的塑料本體110伸出。最接近于電路小片焊墊104的引線108的端部包括一經配置以接納一焊線114的一端的引線焊墊109。焊線114從所封裝電路小片102的一表面102a伸出以提供與不成一體的引線112的電接觸。

圖1中所示的傳統封裝設計的一性質是對空間的有效利用。具體而言，希望一占據一給定占用面積(即在x-y平面中的尺寸)的封裝容納一具有盡可能大的面積的電路小片。此使一封裝能夠耗用盡可能少的空間一對于用于諸如膝上型計算機、移動電話、或個人數字助理(PDA)等便攜式應用中的封裝而言，這是一可能非常重要的考慮因素。

一種最大限度地有效利用空間的替代圖1所示傳統封裝的技術是直接在一印刷電路板(PCB)上進行“芯片級”附著。此技術利用如下方式：在電路小片與銅引線框架之間使用某種形式的導電凸塊或球將電路小片直接安裝到引線框架上。然后，使用軟焊料回流焊接，通過所述球或凸塊將該部分直接安裝到一印刷電路板(PCB)的銅焊接區上。由此往后，將具有球或凸塊的電路小片或引線框架稱作引線框架上的凸塊(或球)(BOL)工藝。

如果使用一凸塊工藝，則通常在電路小片仍呈晶圓形式時將凸塊形成于電路小片上。通常采用掩模及光阻劑使用冶金鍍覆及/或濺鍍工藝來形成凸塊。晶圓的凹凸化可由制造晶圓的工廠、一專門進行制造后工藝的第三方分包商或進行封裝的分包商來實施。

球可存在于引線框架或電路小片上，此視用于形成所述球的技術及裝配順序而定。通常利用多種技術在制成電路小片后形成球。一種技術是對金或銅導線進行球焊，并隨后切斷所述導線-此可在呈晶圓形式的電路小片上進行，或其可在引線框架上以一使鏡像與所述電路小片上的焊墊位置相匹配的圖案進行。用于形成球的替代技術包括焊料滴或統稱為“球”的其他形式，因為所有這些均為業內所常見且對此種工藝具有特定應用。

不管其尺寸效率如何，“芯片級”方法可能具有某些缺點。一個缺點是電路小片除構建到硅中或沉積到硅上的自然保護外沒有物理或氣密保護。現有芯片級工藝的確采用0.3mm的球或凸塊高度，因而可使用某種形式的塑料底層填料來保護電路小片與安裝襯底之間的區域。然而，甚至更大的限制是在PC板的多個觸點與凸塊材料之間缺乏物理隔離。此缺乏隔離可在電路小片的工作溫度范圍內造成硅、球/凸塊材料、銅焊接區與軟焊料安裝媒介的不同膨脹/收縮系數之間的熱失配問題。

“芯片級”設計的兩個其他缺點在于：球間隔(間距)及球尺寸必須適應PCB的設計規則。然而，這些PCB設計規則更多的時候是取決于低成本，而不是取決于對符合一特定電路小片的間距的期望。因此，盡管芯片級球的現有標準為0.3mm直徑，然而迫使電路小片布局服從外部的PC板布局規則將會降低對電路小片上硅面積的有效利用，從而轉化為成本增大。

因此，在所屬領域中需要具有能高效地利用可用空間、同時提供芯片級封裝的許多優點并實現多電路小片組裝的半導體裝置封裝。

發明內容

本發明各實施例涉及以囊封式引線框架為特征的半導體裝置封裝，所述囊封式引線框架帶有接觸一支撐于其上的電路小片的突出的凸塊或球。通過無需一單獨的電路小片焊墊及所述電路小片焊墊的一邊緣與毗鄰的非一體式引線或引腳之間的橫向隔離，根據本發明的封裝的各實施例增大了在一既定封裝占用面積情況下可供用于電路小片的空間。本發明各實施例還可允許多個電路小片及/或多個無源裝置占據先前由所述電路小片焊墊所耗用的面積。結果得到一種靈活的封裝工藝，其允許在一傳統的小的JEDEC所規定占用面積中組合全部子系統所需的電路小片及技術。

一根據本發明的封裝的一實施例包括：一囊封在一塑料封裝本體內的電路小片；及一包括一引線焊墊的引線框架，所述引線焊墊通過一也囊封于所述塑料封裝本體內的導電突出部分與所述電路小片電連通，所述引線焊墊的一部分交疊所述電路小片。

一種根據本發明用以封裝一電路小片的方法的一實施例包括：提供一通過一導電突出部分與一引線框架的一導電引線焊墊進行接觸的電路小片，并將所述電路小片及所述引線焊墊囊封于一塑料封裝本體內。