[發(fā)明專利]制造具有改進(jìn)抬升的半導(dǎo)體封裝的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010141754.0
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN102148168A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱軍華;龐興收;姚晉鐘
• 申請（專利權(quán)）人: 飛思卡爾半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/56;H01L21/60
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李佳;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝，更具體地涉及制造具有改進(jìn)抬升(standoff)的半導(dǎo)體封裝的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體管芯包括形成在硅中的集成電路，所述集成電路通常在與其他電子器件或電路連接之前被封裝。這樣的封裝通常必需將管芯附著于引線框架或襯底，然后使用制模化合物將管芯和電氣連接進(jìn)行密封。有多種類型的可用封裝，一些具有延伸出制模化合物側(cè)面的引線，并且其它具有在封裝底表面上的焊點(diǎn)或傳導(dǎo)球的陣列。

期望降低半導(dǎo)體封裝的尺寸和外形。薄器件被稱為低外形封裝。一種已知的低外形封裝被稱為QFN(方形扁平無引線)。在QFN型封裝中，在封裝的側(cè)表面和/或底表面處封裝引線是暴露的，并且引線通常與制模化合物齊平。因而，由于其低的抬升高度，將QFN器件附著到襯底或印刷電路板(PCB)是困難的。抬升高度指的是PCB與半導(dǎo)體器件之間的距離。

圖1示出了一種附著于PCB?12的常規(guī)QFN器件10。可以利用回流焊接工藝將QFN器件10附著到PCB?12。在回流焊接時(shí)，QFN器件10通過焊膏附著到PCB?12，并且然后諸如通過用于熔融焊料的回流爐進(jìn)行加熱，從而將器件10和PCB?12連接，更具體地，在焊接接點(diǎn)16處，將器件10暴露引線14與PCB?12上的對應(yīng)連接點(diǎn)相連接。從圖1明顯看出，器件10與PCB?12之間具有非常低的抬升高度。低的抬升高度可以增加由管芯和PCB的熱膨脹系數(shù)(CTE)之間的差所引起的焊接接點(diǎn)16處的應(yīng)力水平，這意味著焊接接點(diǎn)16中的一些可能非常弱。另外，低的抬升高度使得更加難于在器件10與PCB?12之間插入底部填充材料(未示出)，因?yàn)樵S多底部填充材料阻止在具有低抬升高度的襯底和器件之間的流動(dòng)。

一種用于增加抬升高度以實(shí)現(xiàn)將更牢固的焊接接點(diǎn)的方法是將焊球附著于器件底面上的暴露引線，例如球柵陣列(BGA)。然而，必需形成BGA就增加了封裝工藝的時(shí)間和耗費(fèi)。而且，在將器件焊接到PCB之前，由于誤操作，焊球有時(shí)會(huì)被移位(dislodge)。因而，在不增加生產(chǎn)成本的情況下增加QFN或類似類型封裝的抬升高度是有利的。

附圖說明

本發(fā)明通過示例闡明，并且不限于附圖，其中相同附圖標(biāo)記表示類似的元素。附圖中的元素是為了清楚簡要而示出的，并且不需要按比例繪出。

圖1為附著于襯底或印刷電路板的常規(guī)QFN器件的放大側(cè)視圖；

圖2為附著于PCB的根據(jù)本發(fā)明方法組裝的QFN器件的放大側(cè)視圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例組裝QFN器件時(shí)的步驟的圖解；

圖4為根據(jù)圖3所示的步驟組裝的QFN器件的底視平面圖。

圖5A和5B分別為沿著圖4中的A-A和B-B線的模具剖視圖。

圖5C為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，附著于并電連接到模具內(nèi)部的襯底的半導(dǎo)體管芯的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種組裝電子器件的全面工藝，其具有改進(jìn)的抬升高度，使得器件與襯底或PCB之間的焊接接點(diǎn)(電氣連接)牢固和可靠。由于一些步驟和材料是公知的，隨后不再對其進(jìn)行詳細(xì)描述，以便不模糊或偏離本發(fā)明的教導(dǎo)。例如，此處所描述的半導(dǎo)體管芯可以是任何的半導(dǎo)體材料或材料的組合，例如砷化鎵、硅鍺、絕緣體上硅(SOI)、硅、單晶硅等及上述材料的組合。

另外，在說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語“前部”，“后部”，“頂部”，“底部”，“在......上面”，“在......下面”等，如果有的話，用于描述的目的，不必描述不變的相對位置。可以理解，所使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那闆r下是可以互換的，使得此處所描述的發(fā)明實(shí)施例在除了那些在此處被描述或者另外示出的方位中能夠?qū)嵤４送猓橇碛幸?guī)定，諸如“第一”和“第二”的術(shù)語被用來任何地區(qū)分上述術(shù)語所描述的元素。因而，這些術(shù)語不必用來指示這些元素的時(shí)間或其他優(yōu)先次序。

此外，使用“一”限定的術(shù)語可以定義為一個(gè)或多于一個(gè)。而且，在權(quán)利要求中使用諸如“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”的引用短語不應(yīng)解釋為暗示被不定冠詞“一”引用的另一權(quán)利要求要素將僅包含一個(gè)這樣的元素的發(fā)明的引用權(quán)利要求元素的任何特定的權(quán)利要求限制為包含僅一個(gè)這樣元素的發(fā)明，即便當(dāng)相同的權(quán)利要求包括引用冠詞“一個(gè)或多個(gè)”或者“至少一個(gè)”和不定冠詞“一”或“一個(gè)”時(shí)。對定冠詞的用法是一樣的。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于封裝半導(dǎo)體管芯的方法，包括以下步驟：

將管芯的第一側(cè)附著于引線框架標(biāo)記物的第一側(cè)，并且將帶附著于引線框架的第二側(cè)；

利用導(dǎo)線將與管芯的第一側(cè)相對的管芯的第二側(cè)上的接合焊盤電連接到引線框架的引線；