[發明專利]高密度接點的無引腳集成電路元件

無效

• 申請號: 200910147481.8
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101826501A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 李同樂
• 申請（專利權）人: 李同樂
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495;H01L23/48;H01L21/48;H01L21/60
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2009年3月6日提交的申請號為61/158,170和2009年4月3日提交的申請號為61/166,547的美國臨時專利申請的優先權，兩者的全文通過引用而結合于此。

技術領域

本發明涉及集成電路封裝技術，更具體地說，但不僅僅是，具有更高密度的接點和晶粒粘貼墊的無引腳集成電路元件以及它的相關制造方法。

背景技術

集成電路(Integrated?circuit，IC)封裝是IC元件生產過程中的最后幾個步驟之一。在IC封裝過程中，一個或多個IC芯片被貼在一個封裝基板上，并與電接點連接，然后又被蓋上一層由電絕緣材料(如：環氧或有機硅模塑封料)構成的封裝材料。最終成型的形狀就是我們通常所說的“IC封裝元件”，其可以被安裝到印刷電路板(Printed?circuitboard，PCB)上和/或與其它電氣元件連接。

在大多數的IC封裝元件中，IC芯片被成型材料完全覆蓋，而電接點會至少部分外露，以便它們能被粘貼到其它電子元件上。換句話說，電接點是用來在IC元件內部的IC芯片和IC元件外部的電子元件之間形成電連接。IC封裝中最具有成本效益的做法是：用金屬引線框來代替層壓板或膠紙材料。金屬引線框使用了比層壓材料成本更低的銅、鎳、其他金屬或合金，且采用的沖壓或蝕刻工藝的成本也比多步層壓工藝的成本要低得多。最常見的一種接點設計方式是：從成型材料的四周延伸出“引腳”。這些引腳常常向下彎曲，從而可在印刷電路板上與電子元件連接起來。

通常情況下，外部引腳的存在會使IC封裝元件的尺寸增大。例如：常常由于引腳的橫向延伸而增大了IC封裝元件的長度和寬度。尺寸增大后對PCB空間有限的系統來說是不利的。另外，由于外部引腳常常沿著IC封裝元件的四周排列，所以IC封裝元件的引腳數會受到IC封裝元件四周的直線距離的限制。另一個不利之處是，這些引腳還要求額外的檢查步驟來判斷平坦度，高低腳和其它尺寸要求(如果檢查項目達不到規格，就應重新加工或廢棄)。最終，引腳(從焊接指到外部頂端)長度會加在電信號的總長度中(焊線長度+引腳長度)，從而影響IC芯片的電氣性能。

意識到傳統IC封裝元件中出現的這些問題后，我們的研究人員設計出一種新的封裝方法，即：用電接點代替外部引腳，且IC封裝元件正面的電接點是被封裝材料蓋住的，而底面的接點卻外露出來。這樣便可使這些接點與位于IC封裝元件下方的電子元件連接起來。這些IC封裝元件(即熟稱的“無引腳”IC封裝元件)跟傳統的IC封裝元件相比，由于外部引腳的不復存在而占用了較少的空間。另外，再也不需要通過彎曲引腳來形成電連接了。專利號6498099和7049177的美國專利分別公開了幾種常用的“無引腳”IC封裝元件，在這里引用作為參考。除其他外，這些專利描述并說明了無引腳IC封裝元件的設計變更及制造和使用該無引腳IC封裝元件的各種技術。

圖1A和圖1B是無引腳IC封裝件的一個實例。圖1A是一個IC封裝元件100的仰視圖，其擁有一個頂部表面安裝了一塊IC芯片104(圖1A虛線所示)的晶粒粘貼墊(Die?attach?pad，DAP)102。可以看到多個接點106被布置在DAP102的周邊。在將IC封裝元件100安裝到PCB上時，接點106可以用來在IC芯片104和PCB之間形成電連接。DAP102和大量接點106之間可澆注一層封裝材料108，例如，用來隔離接點106與DAP102。圖1B是圖1A中IC封裝元件100在A-A線處的剖面圖。IC芯片104可通過導電銀膠110貼在DAP102上。引線112可用于在IC芯片104和多個焊點116之間于端點處形成電連接，端點與DAP102電隔離。引線114可用于在IC芯片104和多個焊點118之間形成電連接，焊點118未與DAP102電隔離。由于接點106與DAP102是隔離開的，接點106可以用來在印刷電路板(圖中未顯示)和IC芯片104上的輸入/輸出(I/O)端口之間傳遞信號。由于DAP的焊點118未與DAP102隔離開，這些電連接只能用于在IC芯片104的電接地功能。