[實(shí)用新型]半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720046078.2
• 申請日: 2007-09-13
• 公開（公告）號: CN201084727Y
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新潮;于燮康;梁志忠;謝潔人;陶玉娟
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇長電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/31;H01L23/13
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所
• 代理人: 唐紉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)及其封裝工藝屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件芯片承載底座外露式無腳封裝結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)采用整片/整塊金屬片作為芯片承載底座(如圖1)

這種芯片承載底座結(jié)構(gòu)存在以下不足：

1、封裝產(chǎn)品內(nèi)易產(chǎn)生大量應(yīng)力殘留進(jìn)而影響產(chǎn)品可靠性——封裝體內(nèi)的材質(zhì)可以分為三大類：金屬(銅、鐵、鎳等)、芯片(硅材質(zhì))以及塑封料。從材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)角度看，芯片與塑封料熱膨脹率相近，而金屬的熱膨脹率則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于芯片和塑封料。在高溫環(huán)境下這種差異會加劇塑封體內(nèi)的應(yīng)力殘留。而金屬所占的比例越高，所需形變量就越大，大片金屬塊因受制于塑封體而無法產(chǎn)生較大的形變進(jìn)而積累更多的應(yīng)力，芯片表面所受應(yīng)力也就越大，最終導(dǎo)致產(chǎn)品分層或功能失效。大片金屬構(gòu)成的芯片承載底座則正是增加了封裝體內(nèi)的金屬比例。

2、芯片承載底座容易脫落，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品失效——這種整片而大塊的金屬結(jié)構(gòu)與塑封料之間的結(jié)合面有限，因而結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低；產(chǎn)品在進(jìn)行表面反復(fù)貼裝時(shí)，整塊的芯片承載底座很容易因受力而被拔出塑封體，造成芯片承載底座脫落。

3、芯片承載底座的靈活性較低，難以適用于多種不同大小芯片的需求——這種塊狀的芯片承載底座尺寸固定，遇到相對較長、較寬或接近芯片承載底座尺寸的芯片時(shí)就必須更改框架的設(shè)計(jì)來配合，耗費(fèi)成本和時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種封裝產(chǎn)品不會產(chǎn)生分層、芯片承載底座不會脫落、可以適用于大功率、高散熱產(chǎn)品需求的半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片承載底座、打線引腳承載底座、芯片、金屬線以及塑封體，所述芯片承載底座、打線引腳承載底座、芯片和金屬線被塑封體包覆，并使芯片承載底座和打線引腳承載底座的底部凸出于塑封體的底部，其特征在于：

所述芯片承載底座由兩部分組成，一部分置于塑封體內(nèi)，另一部分置于塑封體外，置于塑封體內(nèi)的部分由多個(gè)獨(dú)立的金屬凸塊構(gòu)成，多個(gè)獨(dú)立的金屬凸塊延伸至塑封體外部時(shí)則共同連接在一片完整的金屬片上，外露的金屬片呈托盤狀承載住塑封體內(nèi)的多個(gè)獨(dú)立的金屬凸塊并凸出于塑封體底部，構(gòu)成芯片承載底座的另一部分；

所述芯片置于芯片承載底座的金屬凸塊上。

本發(fā)明半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)，所述凸出于塑封體底部的芯片承載底座的表面和打線引腳承載底座的表面均被金屬層I包覆。

本發(fā)明半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)，所述打線引腳承載底座的正面覆有金屬層II。

本發(fā)明半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)，所述芯片承載底座的多個(gè)獨(dú)立的金屬凸塊中，部分或全部金屬凸塊的頂部覆有金屬層III。

本發(fā)明半導(dǎo)體器件無腳封裝體與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件芯片承載底座外露式無腳封裝結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、更好地釋放封裝體內(nèi)的應(yīng)力，改善產(chǎn)品的可靠性——封裝體內(nèi)的芯片承載底座部分為多個(gè)獨(dú)立的金屬凸塊，相對于傳統(tǒng)的整塊大金屬塊，一方面是降低了金屬所占比例，另一方面單個(gè)小金屬塊所需的形變量小，大大降低了塑封料對其細(xì)微形變的限制，而單個(gè)小金屬塊這種細(xì)微的形變則可以更好的釋放封裝體內(nèi)因不同材質(zhì)而產(chǎn)生的應(yīng)力，降低了芯片表面所受的應(yīng)力，在確保產(chǎn)品性能的同時(shí)也避免了分層的風(fēng)險(xiǎn)。

2、封裝體內(nèi)的芯片承載底座的多個(gè)獨(dú)立的金屬凸塊與塑封料之間的結(jié)合面積大大增加，結(jié)合力也隨之提升，不會產(chǎn)生芯片承載底座掉出的問題。

3、芯片承載底座的靈活性高，即使面對尺寸較大的芯片，芯片承載底座外部的整片金屬也可以發(fā)揮托盤效應(yīng)方式封裝工藝過程中銀膠外露的問題，進(jìn)而增加了框架的活用性，節(jié)省了開發(fā)成本。

4、這種多個(gè)獨(dú)立金屬塊構(gòu)成的芯片承載底座增加了金屬的表面積，進(jìn)而提高了產(chǎn)品的散熱面積，可以滿足大功率、高散熱產(chǎn)品的需求。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件芯片承載底座外露式無腳封裝結(jié)構(gòu)方式一示意圖。

圖2為本發(fā)明半導(dǎo)體器件無腳封裝結(jié)構(gòu)斷面示意圖。

圖中：芯片承載底座1、打線引腳承載底座2、芯片3、金屬線4以及塑封體5、金屬層I6、金屬層II7、金屬層III8。

具體實(shí)施方式