[發(fā)明專利]引線框架以及應用其的倒裝芯片式半導體封裝結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110384742.5
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102376671A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 譚小春
• 申請（專利權）人: 杭州矽力杰半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種半導體封裝結構，尤其涉及一種引線框架以及一種倒裝芯片式半導體封裝結構。

背景技術

引線框架作為集成電路的芯片載體，不僅起到支撐芯片的作用，而且還是實現(xiàn)芯片內(nèi)部電路與外圍電路之間的電氣連接的關鍵結構件。引線框架根據(jù)選擇的封裝類型的不同(如倒裝芯片封裝)，可以具有不同的結構。現(xiàn)有的引線框架大多均是具有相同厚度的規(guī)則的幾何形狀，便于制造。

與傳統(tǒng)的采用鍵合線將面朝上的半導體芯片電氣連接至引線框架的封裝結構不同，倒裝芯片式半導體封裝結構是一種利用倒裝芯片進行電性連接的封裝結構，其通過多個凸塊將芯片的一作用表面電性連接至基板或者引線框架的表面上，這種封裝結構不僅大幅縮減封裝件體積，使得半導體芯片與基板的比例更趨接近；同時，也去除了現(xiàn)有的通過鍵合線連接半導體芯片和基板而造成的傳導電阻的增加，降低了阻抗提高了傳導效率。

參考圖1A和1B，所示為采用現(xiàn)有技術的一種引線框架以及應用其的一種倒裝芯片式半導體封裝結構的剖面圖。其中，半導體芯片1通過多個導電凸塊2連接至基板31或者引線框架32上，填充至半導體芯片1和基板31或者引線框架32之間的填膠材料包覆凸塊2，同時也增加了凸塊的強度，以支撐所述半導體芯片1。

由于，半導體芯片1、基板31或者引線框架32以及凸塊2之間的材料熱膨脹系數(shù)(CTE)的差異，在芯片封裝的熱循環(huán)過程中產(chǎn)生的熱應力以及熱變形量與芯片中央位置距離成正比例關系，

δ＝α×L×Δt????(1)

其中，δ為熱變形量；α為材料熱膨脹系數(shù)；Δt為溫度變化量；L為與材料變形量為0的距離。

可見，在半導體芯片1的邊緣角端，由于其與芯片中心處的距離最遠，因此所受的熱應力和熱變形量最大，極易造成半導體芯片受熱應力作用而發(fā)生脫層問題，造成芯片的失效；

另外，半導體芯片運行過程中的溫度變化，和半導體芯片及其基板之間的熱膨脹系數(shù)的差異會導致產(chǎn)生熱感應機械應力。例如當半導體芯片和基板置于高溫時，兩者會以不同的速率產(chǎn)生不同尺寸的膨脹，而導致產(chǎn)生芯片互聯(lián)的機械應力。

因此，如何有效避免半導體芯片、基板之間的脫層問題，以及芯片和基板件的熱機械應力確已成為相關領域所迫切解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的引線框架以及應用其的倒裝芯片式半導體封裝結構，減小了由于熱膨脹系數(shù)的不匹配而產(chǎn)生的熱機械應力。

依據(jù)本發(fā)明的一種引線框架，包括一組平行排列的指狀引腳，所述指狀引腳的一表面具有依次間隔的一組開口，所屬開口的深度小于所述指狀引腳的厚度。

優(yōu)選的，所述開口位于所述指狀引腳的上表面。

優(yōu)選的，所述開口位于所述指狀引腳的下表面。

優(yōu)選的，所述開口位于所述指狀引腳的上表面和下表面。

優(yōu)選的，所述一組開口的截面呈弧形或者半圓形或者長方形或者三角形。

優(yōu)選的，所述一組開口的長度等于或者小于所述指狀引腳的寬度。

優(yōu)選的，所述一組開口沿所述指狀引腳的長度方向依次間隔平行排列。

依據(jù)本發(fā)明的一種倒裝芯片式半導體封裝結構，包括芯片，一組凸塊和以上所述的任一引線框架；其中，

所述凸塊的第一表面與所述芯片的正面連接；

所述凸塊的第二表面與所述引線框架中的上表面連接，并且，所述一組凸塊位于與所述指狀引腳的上表面中除去所述開口剩余的區(qū)域內(nèi)。

進一步的，所述倒裝芯片式半導體封裝結構還包括填充膠材料，用以填充所述芯片和所述引線框架之間的區(qū)域。

采用依據(jù)本發(fā)明的倒裝芯片式半導體封裝結構，通過指狀引腳上表面或者/和下表面的一組開口，將指狀引腳分割為多個具有較短尺寸的分部分，使其不再是一個完整的整體，從而分散了于熱膨脹系數(shù)的差異而帶來的熱機械應力；由前述公式(1)可知，采用這種倒裝芯片式半導體封裝結構減小了由于半導體芯片和引線框架由于熱膨脹系數(shù)的差異而帶來的熱機械應力，相應的減小了半導體芯片的脫層概率，提高了半導體封裝結構的可靠性。

附圖說明

圖1A所示為采用現(xiàn)有技術的一種引線框架的示意圖；

圖1B所示為采用現(xiàn)有技術的一種倒裝芯片式半導體封裝結構的剖面圖；

圖2A所示為依據(jù)本發(fā)明的一種引線框架的示意圖；

圖2B所示為依據(jù)本發(fā)明的一種引線框架的剖面圖；

圖3A所示為依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一倒裝芯片式半導體封裝結構的剖面示意圖；