[發(fā)明專利]具有電磁屏蔽的半導(dǎo)體器件封裝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110377006.7
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102479767A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·S·圣安東尼奧;M·H·麥克埃里格哈恩;A·蘇巴吉奧;A·C·托里亞加
• 申請（專利權(quán)）人: 宇芯(毛里求斯)控股有限公司
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495;H01L23/552;H01L23/28;H01L21/60;H01L21/56
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 申發(fā)振

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及半導(dǎo)體器件的封裝。更具體地，本公開涉及屏蔽了電磁干擾(EMI)的四方扁平無引線(QFN)半導(dǎo)體器件封裝。

背景技術(shù)

在基于引線框的半導(dǎo)體器件封裝中，通過導(dǎo)電引線框在至少一個半導(dǎo)體器件和諸如印刷電路板的外部電路之間傳輸電信號。引線框包括多根引線，每一根具有內(nèi)引線端和相對的外引線端。內(nèi)引線端與器件上的輸入/輸出焊盤電連接，并且外引線端提供封裝體之外的端子。在外引線端終止在封裝體面上的情況下，封裝被稱為“無引線”封裝。公知的無引線封裝的示例包括四方扁平無引線(QFN)封裝，其具有設(shè)置在正方形封裝體底部的外緣周圍的四組引線。在本申請人一同擁有的、于2004年8月11日提交的美國專利No.7563648中公開了QFN封裝以及制造該封裝的方法，該專利在此通過引用而將其全部內(nèi)容并入。

在無引線封裝中，通常使用導(dǎo)線接合(wire?bonding)法、載帶自動鍵合(TAB)法或者倒裝芯片法將半導(dǎo)體器件連接到內(nèi)引線端。在導(dǎo)線接合或者TAB法中，內(nèi)引線端在距離器件的一定距離上終止，并且通過細(xì)直徑導(dǎo)線或者導(dǎo)電帶與器件頂上的輸入/輸出(I/O)焊盤電互連。可以由引線圍繞的支撐焊盤來支撐器件。在倒裝芯片法中，引線框的內(nèi)引線端在器件下延伸，并且倒裝器件，以便器件上的I/O焊盤通過直接電連接(例如，焊料連接)接觸內(nèi)引線端。

在現(xiàn)代封裝技術(shù)中，使用互連的引線框矩陣來允許同時制造多個封裝。這類技術(shù)通常包括使用焊料、環(huán)氧樹脂、雙面粘合帶等將器件緊固到矩陣中每個引線框的中央支撐焊盤。接下來，將每個引線框的引線導(dǎo)線接合到器件上的I/O焊盤。在導(dǎo)線接合后，使用例如轉(zhuǎn)移或者注入模制工藝將器件、鍵合導(dǎo)線和引線的至少一部分包封在塑料中。接下來，通過鋸切或者沖壓將封裝單元化(singulate)，露出每個封裝的引線的剩余部分以電連接到外部電路。

在圖1A中示出了典型的單元化的QFN封裝(其中使用導(dǎo)線接合技術(shù)連接器件)的截面圖。器件1通過粘合層2緊固到支撐焊盤3；導(dǎo)線4將器件頂表面上的I/O焊盤連接到引線14。通過模制料(moldingcompound)5(例如，聚合樹脂)覆蓋器件、導(dǎo)線接合連接和引線。接下來，通過刀片、噴水器等鋸切將封裝11與相鄰封裝分離；鋸切操作使得封裝面和引線14的一部分露出。

如圖1B中所示，在另一種QFN封裝布置中，封裝12具有與封裝11類似的特征，除了蝕刻引線15以在鋸切之前去除它們厚度的大約一半。引線15因而被稱為“半蝕刻”引線，而引線14是“全”引線。模制料5覆蓋引線，以使得封裝12(在被單元化之后)具有模制料而非導(dǎo)電材料的角17。

圖1C中示出了具有全引線并且由沖壓工藝單元化的QFN封裝。在封裝13中，模制料具有斜邊18并且引線16的頂表面的一部分露出。

在封裝11-13中，半導(dǎo)體器件1密封在模制料5中(例如，樹脂聚合物塊)，其提供器件的環(huán)境保護。然而，這類設(shè)備仍然易于受到電磁干擾(EMI)、特別是降低器件性能的射頻(RF)干擾的影響。因此，期望提供具有EMI屏蔽和環(huán)境屏蔽的半導(dǎo)體器件封裝。

在上述QFN封裝中，提供RF屏蔽提出了可以結(jié)合圖2理解的挑戰(zhàn)。圖2示出了在單元化之前具有相鄰角的4個封裝的俯視圖。每個封裝具有器件支撐焊盤21和引線22(圖2中僅示出了與每個焊盤相對的四根引線)。焊盤21通過連桿25連接；引線通過連桿28連接。焊盤通常與連桿共面并且與引線的相鄰端共面(例如，在封裝11中焊盤3的頂表面8與引線14的頂表面9共面)。有效的RF屏蔽物應(yīng)當(dāng)與焊盤電接觸，但不與共面引線電接觸。在單元化之后(沿著邊界線26切割并由此去除連桿28)，每個封裝將具有分別與引線22和連桿25一同在23和27露出的面。期望為封裝提供RF屏蔽物，以使得器件的上面和下面都被屏蔽，即，在避免與引線短路的同時覆蓋模制料的頂部并且還連接到導(dǎo)電支撐焊盤。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種具有對RF干擾的屏蔽的半導(dǎo)體器件的封裝。該封裝包括具有引線和連桿的引線框。引線具有連接到器件的內(nèi)端和具有暴露面的延伸到封裝側(cè)面的外端。連桿具有延伸到封裝側(cè)面、也具有暴露面的端。模制料覆蓋引線框并且形成封裝側(cè)面的一部分。導(dǎo)電屏蔽物覆蓋引線框上面的模制料以形成封裝的頂表面。連桿的該端的暴露面具有相對于引線的該端的暴露面的上邊緣垂直位移的上邊緣。因此，屏蔽物與鄰近其暴露面的連桿電接觸，而與引線電隔離。