[發明專利]四方扁平無外引腳封裝結構的封裝工藝

無效

• 申請號: 200810178176.0
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN101740407A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 梁樂
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;三星半導體(中國)研究開發有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;楊靜

技術領域

本發明涉及一種電子元件封裝工藝，尤其涉及使引腳排布更加自由靈活，且可簡化工藝的四方扁平無外引腳封裝結構的封裝工藝。

背景技術

封裝(package)是指把芯片上的電路的輸入輸出端口，用金屬線接引到外部接頭或者引腳處，以便與其它器件或電路板連接。封裝形式是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方面的作用，而且還通過芯片上的接點用金屬線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件相連接，從而實現內部芯片與外部電路的連接。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。由于封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB(印制電路板)的設計和制造，因此非常重要。

QFN(Quad?Flat?No-lead?Package，四方扁平無外引腳封裝)是一種焊盤尺寸小、體積小、以塑料作為密封材料的新興的表面貼裝芯片封裝技術。由于底部中央大暴露的焊盤被焊接到PCB的散熱焊盤上，使得QFN具有極佳的電性能和熱性能。

圖1為現有的封裝后的半導體元件的剖視圖，圖2為圖1的半導體元件的內引腳的分布圖，圖3為圖2的部分內引腳未分離時的局部放大圖。

由圖可知，現有的兩列或者多列QFN封裝工藝如下。首先，利用芯片粘接膠13將半導體芯片11貼裝至預電鍍的引線框架12的裸芯片連接盤上。然后，通過引線鍵合工藝，使用引線鍵合用的金線14連接半導體芯片11上的輸入/輸入端口和引線框架12的內引腳。然后，通過半導體塑封材料15將半導體芯片11、金線14等進行塑封，由此保護芯片。然后，通過切割的方法分離各個內引腳。即，清除圖3中的支撐部分33，以使內圈內引腳31和外圈內引腳32相互分離。由此，內引腳底部裸露的部分可以通過焊料16與電路板17上的外部電路焊接連接。

但是，如上所述的四方扁平無外引腳封裝工藝具有如下的問題點。即，由于電路密度的增加而導致內引腳之間的間距成倍地減小時，利用切割的方法實現內引腳分離的工藝變得越來越困難，且在設計方面也將受到諸多限制。尤其，在利用切割的方法分離各個內引腳時，容易產生毛刺和橋接。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而提出的，本發明的目的在于提供一種四方扁平無外引腳封裝結構的封裝工藝，其通過在裝載芯片的金屬結構上的預定位置預先設置凹槽，并利用打磨等方法減薄封裝結構的底部，由此去除內引腳的連接部分而實現內引腳的分離，從而實現高管腳數和降低成本。

為了達到目的，本發明提供四方扁平無外引腳封裝結構的封裝工藝，所述封裝結構包括需要進行封裝的至少一個芯片、用于在上表面的預定位置裝載所述芯片的金屬結構、用于連接所述芯片的輸入/輸出端口和所述金屬結構上的與所述輸入/輸出端口相對應的內引腳的金屬線、用于保護所述芯片、所述金屬線以及所述金屬結構上表面的塑封材料，所述封裝工藝包含以下步驟：在相鄰內引腳之間以及內引腳與所述金屬結構其他部分相連接的部分制作具有預定深度的凹槽；將所述芯片貼裝至所述金屬結構的上表面的預定位置；通過所述金屬線連接所述芯片的輸入/輸出端口和所述金屬結構上的與所述輸入/輸出端口相對應的內引腳；用塑封材料從所述金屬結構上表面進行塑封，以保護所述芯片和所述金屬線以及所述金屬結構的上表面；從塑封后具有裸露金屬的封裝體底部平面向上減薄所述金屬結構，以使相鄰的內引腳以及內引腳與金屬結構的其他部分相互分離。

所述金屬結構為引線框架或者金屬板。

所述凹槽通過選擇性半蝕刻或者沖壓的方法制作。

所述金屬結構的上表面可以裝載一個或多個芯片。

在所述減薄所述金屬結構的工藝步驟中還包括沖洗、干燥、鍍層的工藝。

在所述減薄所述金屬結構的工藝步驟中，利用打磨拋光或者蝕刻的方法減薄金屬結構。

在所述減薄所述金屬結構的工藝步驟中所述金屬結構的減薄的厚度大于或等于所述金屬結構的厚度減去所述凹槽的深度而得出的值，且小于所述金屬結構的厚度。

與現有的QFN用切割工藝分離相鄰內引腳相比，本發明采用預設凹槽的引線框架或金屬板，當塑封成型之后采取底部平面減薄的方式除去內引腳的連接部位，可以實現相鄰內引腳之間的自然分離。由此，根據本發明提供的四方扁平無外引腳封裝結構的封裝工藝，可實現高管腳數的同時可以使引腳排布更加自由靈活，并且使封裝工藝更加簡單，成本更加低廉，同時還可避免引腳之間產生毛刺和引腳相互橋接。

附圖說明