[發(fā)明專利]一種封裝結構及其制造方法

有效

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• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102842557A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 呂保儒;陳大容;林逸程
• 申請（專利權）人: 乾坤科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495;H01L21/60
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發(fā)明涉及一種封裝結構，特別涉及一種電性連結金屬架的制造方法與具有該金屬架的封裝結構。

背景技術

導線架(lead?frame)是一種被應用在集成電路(IC)封裝的材料，其具有不同的型式，例如四邊引腳扁平式封裝(QFP)、薄小外型封裝(TSOP)、小外型晶體管(SOT)或J型引腳小外型封裝(SOJ)。藉由組裝和互相連結半導體元件至導線架來構成封膠(molding)的半導體元件，此結構常常使用塑性材料封膠。導線架由金屬帶狀物(metal?ribbon)構成，且具有槳狀物(paddle)(亦為已知的晶粒槳狀物(die?paddle),晶粒附加標簽(die-attach?tab),or島狀物(island))，半導體元件設在該槳狀物上。前述導線架具有多個導線(lead)不與該槳狀物重迭排列。

傳統(tǒng)上，集成電路晶片是使用晶粒結合(die?bond)的方式設置在導線架上。前述晶粒結合的制造程序包含很多步驟：打線(wire?bond)、集成電路晶片封膠、切單后測試等等。藉由整合或封裝導線架和其他元件，例如電感或電容，可以制造不同的產(chǎn)品。因為制程容易、成熟且信賴性良好，為目前最主要制程之一。然而，這種傳統(tǒng)制程有很多的缺點，其包含：a.制程成本高，且須使用模具來完成封膠，因此增加模具開發(fā)的成本;b.設計面積只能平面而缺乏說設計彈性，產(chǎn)品無法縮小。c.只能封裝成單顆元件，并不具模塊化的能力。

因此，本發(fā)明提出了一個堆迭架及其制程方法來克服上面提到的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一個電性連結堆迭架(stack?frame)結構的制造方法，藉由移除金屬基板的至少一部分，以令該金屬基板形成具有多個引腳的金屬架(metallic?frame)，并在該金屬架上形成具有電性連結的傳導圖案，藉由該電性連結與該引腳(pin)連接。

本發(fā)明另一目的在于提供一種電性連結導線架(lead?frame)封裝結構的制造方法。在導線架上形成傳導圖案用以形成多個電性連結以連接該多個引腳。

本發(fā)明再一目的是提供一種具有較佳的散熱和電傳導的特性的金屬架的電性連結堆迭架結構。

為達上述目的，本發(fā)明提出一較佳實施，在金屬架上形成一凹洞，且于凹洞中結合至少一傳導元件，藉由已知的技術，例如打線(wire?bond)、金球結合(gold-ball?bond)、導線(藉由薄膜制程、印刷制程或電鍍)或其結合，使傳導元件的輸入/輸出端可以電性連結該傳導層。

此結構可以使用在集成電路封裝。在此封裝結構中，第一傳導元件主要封入在金屬架中，而不是用塑性材料封膠;且藉由表面粘著技術(SMT)的技術，在金屬架上放置第二傳導元件。前述第一傳導元件和第二傳導元件可以是主動元件，例如集成電路晶片(IC?chip)、金屬氧化層場效電晶體、絕緣闡雙極電晶體(IGBT)或二極體等等，或是被動元件，例如電阻、電容或電感等等。

第一傳導元件和第二傳導元件直接電性連結至金屬架(或引腳)，所以不需要額外的印刷電路板作為連結用。另外，利用點膠(dispensing)或涂膠(gluing)取代封膠用以保護第一傳導元件。因此，不需要額外的模具開發(fā)進而可以節(jié)省時間和成本，也較容易設計。因此和在傳統(tǒng)集成電路封裝結構中使用的導線架和封膠比較，本發(fā)明的結構可以制作元件間最短的電路路徑，故結構的整體的阻抗降低且電性效率增加。

本發(fā)明的另一個較佳實施為另一種電性連結結構，是將前述的制造方法實現(xiàn)在金屬架的上下表面。

本發(fā)明也公開了形成一填充層填入金屬架的至少一空隙，填充層可以是高分子材料層，不僅可以填入金屬架的空隙也可以覆蓋金屬架。因此，在金屬架上也可以圖形化高分子材料層以令傳導層可以接觸高分子材料層。因此，整個制程成本可以降低。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提出的電性連接堆迭架有較佳的散熱和電傳導的特性。另外，在金屬架上形成的凹洞以及使用已知的技術形成傳導圖案，例如薄膜制程、印刷制程或電鍍，可以做出小尺寸的堆迭結構用以電性連結其他的傳導元件，具有多方面的應用。

附圖說明

圖1為一種制造電性連結堆結構的方法制程程序圖；

圖2A為無空隙的金屬架的仰視圖；

圖2B為具有至少一空隙的金屬架的仰視圖；

圖2C為無空隙的金屬架的剖面示意圖；

圖2D為具有至少一空隙的金屬架的剖面示意圖；

圖3A為無空隙電性連結金屬架結構的剖面示意圖；