[發明專利]用于半導體集成器件的表面裝配封裝、相關組件和制造工藝

在審

• 申請號: 201310429654.1
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103824835A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: R·杜卡;K-Y·吳;張學仁;K·福莫薩
• 申請（專利權）人: 意法半導體(馬耳他)有限公司;意法半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本公開涉及一種用于半導體集成器件的表面裝配封裝、相關組件和制造工藝；具體而言，以下討論將參照用于例如用于汽車應用的加速度計傳感器的封裝而這并未暗示任何有失一般性。

背景技術

正如所知，半導體器件通常包括例如塑料或者陶瓷材料的封裝，該封裝被設計用于封包一個或者多個半導體材料裸片，該裸片集成對應微機械結構(例如MEMS感測結構)和／或集成電路(例如耦合到感測結構的ASIC電路)；普遍借助模制技術制作封裝。

例如圖1示出用1表示的半導體器件，該半導體器件包括通常稱為“鷗翼型有引線封裝”的類型的表面裝配封裝2。

封裝2包括由例如環氧樹脂材料的模具化合物制成的封包體3，該封包體在其內包含的容納空間中封包半導體器件1的一個或者多個裸片(這里未示出)。金屬材料的某一數目的引線4(在圖1中示出每邊四個引線作為示例)電連接到封包體3內的一個裸片(或者多個裸片)并且從其突出，以便允許通常經由焊接到外部電子裝置的印刷電路板(PCB)來電連接到外界環境。

引線4被成形為鷗翼(因此為用于封裝類型的常用名稱)并且在封包體3以外具有接合到封包體3的第一基本上平坦部分4a、將焊接到外部印刷電路板上的接觸焊盤的第二基本上平坦部分4b以及連接和接合第一和第二基本上平坦部分4a、4b的傾斜部分4c。

具體而言，已知包括(例如鷗翼型有引線類型的)封裝的加速度計集成傳感器，該封裝封包相關微機械感測結構和電子電路。

封裝被設計用于例如經由焊接來耦合到電子裝置的印刷電路板，該電子裝置例如便攜裝置(諸如智能電話、寫字板、PDA、便攜PC、相機)或者汽車車輛的氣囊控制模塊。

在若干應用中，在裝配于外部印刷電路板上時，封裝的半導體器件的機械共振頻率是影響整個系統的性能的重要設計規范。

例如在汽車領域中，通常希望用于氣囊應用的加速度計傳感器在裝配于外部板上時具有至少45kHz的最小自然共振頻率以便保證可靠操作。

發明內容

本申請人已經認識到已知的封裝和組裝技術可能不能保證用于最小共振頻率的所需值。

具體而言，在以上討論的表面裝配封裝的情況下，申請人已經認識到鷗翼形引線的非所需移動(例如其“擺動”)可能是對封裝的組件的自然共振頻率的值有限制的因素。

本公開的一個或者多個實施例將提供一種實現增加機械共振頻率性能的用于集成半導體器件的改進的封裝和裝配解決方案。

根據本公開的一個或者多個實施例，提供一種集成半導體器件的封裝、相關組件和制造工藝。

根據本公開的第一方面，提供一種半導體器件的表面裝配封裝，包括：

封包體，容納包括半導體材料的至少一個裸片；以及

電接觸引線，從所述封包體突出并且被設計為耦合到由電路板的頂表面承載的接觸焊盤，

所述封包體具有主面，所述主面被設計為與所述電路板的所述頂表面相向并且具有耦合特征，所述耦合特征被設計為提供去往所述電路板的機械耦合，由此增加所述裝配的封裝的共振頻率。

根據一個實施例，所述耦合特征包括從所述主面開始在所述封包體內限定的至少第一耦合凹陷，所述第一耦合凹陷被設計為由被固定到所述電路板的對應耦合元件接合，由此在所述封裝被裝配到所述電路板上時約束所述封包體的移動。

根據一個實施例，所述第一耦合凹陷具有沿著橫切于所述主面的豎直方向的在50μm與150μm之間包括的深度。

根據一個實施例，所述耦合特征包括從所述主面開始在所述封包體內限定的至少第二耦合凹陷，所述第二耦合凹陷被設計為由被固定到所述電路板的相應耦合元件接合。

根據一個實施例，所述封包體在平面圖中具有一般矩形形狀，所述矩形形狀具有所述電接觸引線從其突出的主邊并且具有副邊；其中所述第一耦合凹陷和所述第二耦合凹陷布置于所述副邊中的相應副邊處。

根據一個實施例，所述第一耦合凹陷和所述第二耦合凹陷布置于所述副邊中的所述相應副邊的延伸的中間處；或者沿著所述副邊中的所述相應副邊的延伸的三分之一處。

根據一個實施例，還包括容納于所述封包體內、耦合到所述電接觸引線并且支撐所述至少一個裸片的引線框架；其中所述封包體由模制化合物制成。

根據一個實施例，所述半導體器件是用于汽車應用的加速度計。

根據一個實施例，為鷗翼型有引線類型。