[發明專利]一種雙面半導體器件的QFN封裝結構及方法

有效

• 申請號: 201410315879.9
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104064533A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 倪俠
• 申請（專利權）人: 江蘇東光微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明屬于半導體器件設計及制造領域，具體是一種雙面半導體器件的QFN封裝結構及方法。

背景技術

隨著電子電路設計趨于高度集成，對器件的封裝體積要求也隨之提高，傳統的紐扣式封裝、SMA/SMB/SMC等貼片式封裝雙面半導體器件逐漸無法滿足高端電路設計PCB版的布圖需要，更扁平、更小型的封裝形式需求急迫。

四周無引腳扁平式封裝(QFN)為目前最為合適的芯片級封裝形式，但該封裝技術目前主要應用于集成電路封裝，對于固體放電管這樣的功率器件并不適用。其主要原因參照圖1，雙面半導體器件在導電膠溢料時會與芯片接觸短路，從而導致器件失效；此外，若該器件為功率器件，需要承受瞬時大電流的工作狀態，QFN只能使用導電膠進行粘片，而常規導電膠無法滿足這一性能需要。

發明內容

本申請根據背景技術中的技術門檻，基于QFN現有的封裝技術與設備條件，自行設計了一種雙面半導體器件的QFN封裝結構及方法。

技術方案是：

一種雙面半導體器件的QFN封裝結構，包括芯片及與其對接的框架，所述芯片在其與框架的接觸面的側邊緣設有寬槽，在寬槽表面覆蓋有玻璃鈍化層；所述框架在其與芯片寬槽的內邊對應的位置開有一定寬度的溢流槽；芯片和框架通過導電膠粘合，過量的導電膠置于溢流槽中。

作為優選的實施方式，所述寬槽的剖面為弧形，其寬度為90～110μm，高度為30～50μm；所述溢流槽的寬度為150～200μm，槽深50～60μm，其內圍邊長小于芯片寬槽內圍邊長100μm。

優選的，所述導電膠型號為京瓷2815A。

該封裝結構還包括第一引腳和第二引腳，作為一種第一引腳和第二引腳的布置方式，第一引腳和第二引腳分別通過導線與芯片連接。

作為另一種第一引腳和第二引腳的布置方式，第一引腳通過導線與芯片連接，第二引腳設置在框架上，通過導電膠與芯片連接。

本申請還公開了一種雙面半導體器件的QFN封裝方法，其具體步驟為：

a、芯片的制備：

1、按常規工藝流程至磷擴散結束；

2、單面刻蝕寬槽版圖，另一面涂覆光刻膠曝光保護，不作腐蝕；

3、濕法腐蝕寬槽，其寬度為90～110μm，高度為30～50μm；

4、在寬槽表面涂覆玻璃粉，進行常規玻璃鈍化工序；

5、芯片金屬化，形成電極；

b、框架的制備：所制備的框架在其與芯片寬槽的內邊對應位置開有一定寬度的溢流槽；溢流槽的寬度為150～200μm，槽深50～60μm，其內圍邊長小于芯片寬槽內圍邊長100μm；

c、選擇導電膠進行粘片；

d、按常規工藝流程進行鍵壓、塑封、切筋、測試、編帶及包裝。

更優的，步驟c中的導電膠的型號選擇京瓷2815A。

本發明的有益效果：

本發明在芯片上設置寬槽結構，在框架上設置溢流槽結構，導電膠在溢料時會流入溢流槽，有效的防止了導電膠溢料時的短路問題；

本發明的導電膠選擇型號為京瓷2815A，在雙面半導體器件為功率器件時，也能滿足瞬時大電流的特殊工作狀態需要。

附圖說明

圖1為常規雙面半導體器件的QFN封裝結構示意圖。

圖2為本發明芯片的寬槽結構側視圖。

圖3為本發明芯片的寬槽結構俯視圖。

圖4為本發明框架的溢流槽結構側視圖。

圖5為本發明框架的溢流槽結構俯視圖。

圖6為本發明的QFN封裝結構示意圖(第一種引腳布置方式)。

圖7為本發明的QFN封裝結構示意圖(第二種引腳布置方式)。

附圖標記說明：

1-芯片；2-寬槽；3-框架；4-溢流槽；5-基島；6-第一引腳；7-第二引腳。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明一種雙面半導體器件的QFN封裝結構作進一步說明，但本發明的保護范圍不限于此：

結合圖2-圖5，一種雙面半導體器件的QFN封裝結構，包括芯片1及與其通過基島5對接的框架3，所述芯片1在其與框架3的接觸面的側邊緣設有寬槽2，在寬槽2表面覆蓋有玻璃鈍化層；所述框架3在其與芯片1的寬槽2的內邊對應的位置開有一定寬度的溢流槽4；芯片1和框架3通過導電膠粘合，過量的導電膠置于溢流槽4中。

寬槽2的剖面為弧形，其寬度為90～110μm，高度為30～50μm；溢流槽4的寬度為150～200μm，槽深50～60μm，其內圍邊長小于芯片1的寬槽2內圍邊長100μm。