[發(fā)明專利]帶應(yīng)力引導(dǎo)材料的集成電路封裝件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880053782.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN111033704B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·S·庫克;D·L·瑞維爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/56
• 分類號(hào): H01L21/56;H01L23/28;H01L27/04
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

一種包封的集成電路(100)包括集成電路(IC)管芯(102)和包封IC管芯(102)的包封材料(110)。包封材料(110)的第一部分是實(shí)心的，并且包封材料(110)的第二部分(120)包括填充有第二材料的空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路封裝件，其包括封裝件中的應(yīng)力引導(dǎo)材料。

背景技術(shù)

各個(gè)分立部件通常被制造在硅晶片上，然后被切割成獨(dú)立的半導(dǎo)體管芯并且被組裝在封裝件中。封裝件提供保護(hù)以防止撞擊和腐蝕，保持從外部電路連接到器件的接觸引腳或?qū)Ь€，并且散發(fā)器件中產(chǎn)生的熱量。

引線鍵合(wire bond)可以利用從封裝導(dǎo)線連接并且鍵合到半導(dǎo)體管芯上的導(dǎo)電焊盤的細(xì)線來使集成電路與封裝件的導(dǎo)線之間進(jìn)行連接。封裝件外部的導(dǎo)線可以被焊接到印刷電路板。現(xiàn)代的表面安裝器件消除了對(duì)穿過電路板的鉆孔的需要，并且在封裝件上具有短金屬導(dǎo)線或焊盤，這些短金屬導(dǎo)線或焊盤可以通過回流焊接來固定。

許多器件由環(huán)氧樹脂塑料模制而成，該環(huán)氧塑料提供對(duì)半導(dǎo)體器件的充分保護(hù)和支撐封裝件的導(dǎo)線和處理的機(jī)械強(qiáng)度。導(dǎo)線材料應(yīng)被選擇為具有與封裝材料相匹配的熱膨脹系數(shù)。

一些集成電路具有無導(dǎo)線封裝件，諸如四方扁平無導(dǎo)線(QFN)器件和雙扁平無導(dǎo)線(DFN)器件，這些器件將集成電路物理地和電氣地耦合到印刷電路板。扁平無導(dǎo)線器件(也稱為微導(dǎo)線框架(MLF)器件和小輪廓無導(dǎo)線(SON)器件)基于表面安裝技術(shù)，該技術(shù)將集成電路連接到印刷電路板的表面而無需印刷電路板中的通孔。封裝件上的周邊面積(perimeter land)可以提供與印刷電路板的電耦合。

發(fā)明內(nèi)容

一種包封的集成電路，其包括集成電路(IC)管芯和包封該IC管芯的包封材料。包封材料的第一部分是實(shí)心的，并且包封材料的第二部分包括填充有第二材料的空間。

附圖說明

圖1至圖4是包封的集成電路(IC)的示例的橫截面視圖，該包封的集成電路包括包封材料內(nèi)的應(yīng)力引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

圖5是示例導(dǎo)線框架的一部分的俯視圖。

圖6A至圖6C、圖7A至圖7C和圖8A至圖8C是示出圖1至圖4的一些示例IC封裝件的制造的橫截面視圖。

圖9A至圖9B是示例IC封裝件的俯視圖和仰視圖，該示例IC封裝件包括包封材料內(nèi)的應(yīng)力引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

圖10是示出圖1至圖4的示例IC的制造的流程圖。

圖11是非均勻晶格結(jié)構(gòu)的示例。

具體實(shí)施方式

在附圖中，為了一致性，相似的元件由相似的附圖標(biāo)記表示。

用于半導(dǎo)體芯片/封裝件的環(huán)氧樹脂包封件通常用于為集成電路(IC)提供環(huán)境和機(jī)械保護(hù)的主要目的。按照慣例，必須在包封步驟之前或之后添加附加的封裝功能。執(zhí)行其他封裝步驟可能增加成本，并且限制可以執(zhí)行的工藝的功能。示例實(shí)施例包括一種包封IC的方法，其中執(zhí)行附加的封裝功能的結(jié)構(gòu)可以在包封的工藝期間創(chuàng)建。

包封的封裝件內(nèi)的不同材料可以針對(duì)熱誘導(dǎo)和/或機(jī)械誘導(dǎo)的應(yīng)力不同地膨脹或響應(yīng)。例如，包含在包封材料內(nèi)的二氧化硅顆粒可能向下按壓在管芯的敏感區(qū)域上，并且因此可能導(dǎo)致例如在半導(dǎo)體管芯上制造的電容器失諧。由包封材料產(chǎn)生的管芯上的機(jī)械或熱誘導(dǎo)應(yīng)力可能出現(xiàn)在包封的封裝件內(nèi)部的管芯上方和下方。

在一些應(yīng)用中，管芯上的這種應(yīng)力可能導(dǎo)致敏感電路失諧，并且應(yīng)將其最小化。可替代地，在一些應(yīng)用中，例如，這種應(yīng)力引起的失諧可以用作低成本的運(yùn)動(dòng)傳感器、聲學(xué)傳感器或壓力傳感器，在這種情況下，可能需要將朝向管芯的敏感區(qū)域的應(yīng)力放大。