引线框架和封装方法

文档序号:7161436来源:国知局
专利名称:引线框架和封装方法
引线框架和封装方法技术领域
本发明一般涉及半导体封装,并且具体涉及引线框架。
背景技术
引线框架,也称为导线架,用于IC封装以在芯片(即裸片)组装成为最终产品的过程中为芯片提供机械支撑。引线框架通常包括芯片焊盘和引线,其中,芯片焊盘用于供芯片固定于其上,引线作为将芯片电学连接到外部,例如印刷电路板,的手段。芯片经由金属线通过金线键合或者通过带式自动键合而连接到引线。
然而,如图1所示,可能发生这样 的情形,固定了芯片2的芯片焊盘I在从一个设备转移到另一个设备的过程中,由于施加到芯片焊盘I上的外力而失去正确的方位。结果是,芯片焊盘I必须被重新定位,需要耗费较多的操作时间和精力。此外,引线4和芯片2 之间的连线3在如图1所示的被拉伸时易于损坏,这将导致电连接失效并且降低封装的成品率。
因此,需要一种不易于改变取向或者变形的引线框架。发明内容
一方面,提供一种引线框架,包括第一多个芯片焊盘;第二多个引线,从所述第一芯片焊盘延伸;以及第三多个连接元件,所述第三多个连接元件的每个将所述第一多个芯片焊盘的一个连接到另一个。
另一方面,提供一种方法,包括提供引线框架,所述引线框架具有第一多个芯片焊盘,从所述第一芯片焊盘延伸的第二多个引线,以及第三多个连接元件,所述第三多个连接元件的每个将所述第一多个芯片焊盘的一个连接到另一个;将第一多个芯片分别固定到所述第一多个芯片焊盘;在所述第一多个芯片和所述第一多个芯片焊盘之间分别连接至少一根焊线;塑封所述第一多个芯片;以及去除所述第三多个连接元件。
上文已经概括而非宽泛地给出了本公开内容的特征。本公开内容的附加特征将在此后描述,其形成了本发明权利要求的主题。本领域技术人员应当理解,可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式
,作为修改和设计其他结构或者过程的基础,以便执行与本发明相同的目的。本领域技术人员还应当理解,这些等同结构没有脱离所附权利要求书中记载的本发明的主旨和范围。


为了更完整地理解本公开以及其优点,现在结合附图参考以下描述,其中
图1示出了其上固定有芯片且连接有金属线的引线框架的显微镜照片;
图2示出了根据本发明的一方面的引线框架的一个实施例的局部平面视图3示出了根据本发明的一方面的引线框架的另一个实施例的局部平面视图4示出了根据本发明的另一方面的方法实施例的流程图,
除非指明,否则不同附图中的相应标记和符号一般表示相应的部分。绘制附图是为了清晰地示出本公开内容的实施方式的有关方面,而未必是按照比例绘制的。为了更为清晰地示出某些实施方式,在附图标记之后可能跟随有字母,其指示相同结构、材料或者过程步骤的变形。
具体实施方式
下面详细讨论实施例的实施和使用。然而,应当理解,所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式,而非限制本发明的范围。
在根据本发明的引线框架(附图标记为20)的一个实施例中,引线框架20包括固定芯片的第一多个芯片焊盘(固定和封装的过程将在下文描述),从该第一多个芯片焊盘延伸的第二多个引线,以及第三多个连接元件,该第三多个连接元件的每个将该第一多个芯片焊盘的一个连接到另一个。图2是引线框架20的局部平面视图,其示出了两个芯片焊盘21,六个引线23和连接这两个芯片焊盘21的一个完整的连接元件25。本领域的技术人员能够理解,引线框架20可以具有在一维或者二维方向上重复的图2所示的单元。
引线框架20具有改进的机械稳定性。具体地,在例如将引线框架20从一个设备转移到另一个设备的过程中,意外的外力可能被施加在芯片焊盘21上,由于芯片焊盘21经由连接元件25被连接到邻近的芯片焊盘上,该外力可以被转移到该邻近的芯片焊盘上。以此方式,芯片焊盘21对外力较不敏感。
由于连接元件25,引线框架20还具有降低的热收缩率和弯曲率。在一个收缩率测试中,传统的引线框架表现出大约40ppm的平均收缩率,而引线框架20未表现出任何收缩。 在一个弯曲率测试中,传统的引线框架表现出约200ppm的弯曲率,而引线框架20未表现出任何弯曲。在一个溢胶测试中,使用传统引线框架的封装表现出约540ppm的溢胶,使用引线框架20的封装表现出约120ppm的溢胶。
引线框架20可以由铜、镍合金或者任何其他适合的材料制成,并且可以使用制造引线框架的工业标准方法 ,例如冲压、刻蚀,或者任何其他适合的方法制造。在一个例子中, 引线框架20通过冲压形成。具体地,在一个或更多冲压步骤中,从金属板上去除一些材料以限定由多个连接元件25互连的芯片焊盘21,并且该多个芯片焊盘21可以保持为与该多个连接元件25 —体。与该多个芯片焊盘21和该多个连接元件25 —起形成多个引线23也是可行的。在另一个例子中,引线框架20通过刻蚀形成。具体地,根据图2示出的预期的图样,使用光刻胶选择性地覆盖金属板,之后使其与化学刻蚀剂接触,该化学刻蚀剂去除没有被光刻胶覆盖的区域。结果是,该多个芯片焊盘21、多个引线23和多个连接元件25—体地形成。
应当说明的是,此处描述的引线框架不限于图2示出的结构。根据所要封装的晶体管的类型、集成电路、或者其他器件,多个芯片焊盘21的每个可以对应两个、四个、五个、 七个或者其他数目的引线23。此外,多个连接元件25可以具有不同的形状,例如,条形、多边形、等。
仍参考图2,可选地,引线框架20还包括条状元件26,其连接到第二多个引线23 从而便于对引线框架20执行操作。
图3示出了根据本发明的一个方面的引线框架的另一个实施例。引线框架30包括固定芯片的第一多个芯片焊盘31,从该第一多个芯片焊盘31延伸的第二多个引线33,以及第三多个连接元件35,该第三多个连接元件35的每个将该第一多个芯片焊盘31的一个连接到另一个。引线框架30与引线框架20的不同之处在于,芯片焊盘31的每个包括位于相对第二多个引线33的一端的凸出部35,其可以由金属制成并且可以固定到散热设备。连接元件35在各个凸出部分35将一个芯片焊盘31连接到另一个芯片焊盘31。
引线框架30具有改进的机械稳定性。具体地,在例如将引线框架30从一个设备转移到另一个设备的过程中,意外的外力可能被施加在芯片焊盘31上,由于芯片焊盘31经由连接元件35被连接到邻近的芯片焊盘上,该外力可以被转移到该邻近的芯片焊盘上。以此方式,芯片焊盘31对外力较不敏感。
由于连接元件35,引线框架30还具有降低的热收缩率和弯曲率。在一个收缩率测试中,传统的引线框架表现出大约40ppm的平均收缩率,而引线框架30未表现出任何收缩。 在一个弯曲率测试中,传统的引线框架表现出约200ppm的弯曲率,而引线框架30未表现出任何弯曲。在一个溢胶测试中,使用传统引线框架的封装表现出约540ppm的溢胶,使用引线框架30的封装表现出约120ppm的溢胶。
引线框架30可以由铜、镍合金或者任何其他适合的材料制成,并且可以使用制造引线框架的工业标准方法,例如冲压、刻蚀,或者任何其他适合的方法制造。在一个例子中, 引线框架30通 过冲压形成。具体地,在一个或更多冲压步骤中,从金属板上去除一些材料以限定由多个连接元件35互连的芯片焊盘31,并且该多个芯片焊盘31可以保持为与该多个连接元件35 —体。与该多个芯片焊盘31和该多个连接元件35 —起形成多个引线33也是可行的。在另一个例子中,引线框架30通过刻蚀形成。具体地,根据图3示出的预期的图样,使用光刻胶选择性地覆盖金属板,之后使其与化学刻蚀剂接触,该化学刻蚀剂去除没有被光刻胶覆盖的区域。结果是,该多个芯片焊盘31、多个引线33和多个连接元件35 —体地形成。
应当说明的是,此处描述的引线框架不限于图3示出的结构。根据所要封装的晶体管的类型、集成电路、或者其他器件,多个芯片焊盘31的每个可以对应两个、四个、五个、 七个或者其他数目的引线33。此外,多个连接元件35可以具有不同的形状,例如,条形、多边形、等。
仍参考图3,可选地,引线框架30还包括条状元件36,其连接到第二多个引线33 从而便于对引线框架30执行操作。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于分立封装的引线框架,其包括此处所述的引线框架的实施例20或30。
图4示出了根据本发明的另一方面的方法实施例的流程图。以下参考引线框架20 描述该方法的步骤。
在步骤S41中,提供引线框架20。
在步骤S42中,第一多个芯片被固定到引线框架20的第一多个芯片焊盘21。固定的方式可以是通过焊膏、软焊料、或者银胶,其在芯片被贴附之前施加到芯片焊盘21上,随后是回流焊接过程或者环氧固化过程。
在步骤S43中,例如铝或者金的金属线的一端被连接到第一多个芯片,另一端被连接到第一多个芯片焊盘21,从而在芯片和芯片焊盘之间形成电连接。
在步骤S44中,使用例如树脂和塑料的封装材料塑封第一多个芯片。
在步骤S45中,该第三多个连接元件25被切除,并且该塑封的芯片被分离和修整。
在本公开中,为示范目的,装置实施例的运作参照方法实施例描述。然而,应该理解本公开中装置的运作和方法的实现互相独立。也就是说,所公开的装置实施例可以依照其他方法运作,所公开的方法实施例可以通过其他装置实现。
本领域技术人员还将容易地理解的是,材料和方法可以变化,同时仍然处于本发明的范围之内。还应理解的是,除了用来示出实施方式的具体上下文之外,本发明提供了多种可应用的创造性构思。因此,所附权利要求意在将这些过程、机器、制品、组合物、装置、方法 或者步骤包括在其范围之内。
权利要求
1.引线框架,包括 第一多个芯片焊盘; 第二多个引线,从所述第一芯片焊盘延伸;以及 第三多个连接元件,所述第三多个连接元件的每个将所述第一多个芯片焊盘的一个连接到另一个。
2.根据权利要求1所述的引线框架,其特征在于,所述第三多个连接元件的每个连接两个相邻的芯片焊盘。
3.根据权利要求1所述的引线框架,其特征在于,所述第一多个芯片焊盘的每个包括位于与所述第二多个引线相对的一端的凸出部。
4.根据权利要求3所述的引线框架,其特征在于,所述第三多个连接元件的每个在所述凸出部将一个芯片焊盘连接到另一个芯片焊盘。
5.根据权利要求1所述的引线框架,其特征在于,所述第三多个连接元件的每个与所连接的两个芯片焊盘是一体的。
6.根据权利要求1所述的引线框架,其特征在于,所述引线框架还包括连接到所述第二多个引线的条状元件。
7.一种用于分立封装的引线框架,包括根据权利要求1-6中任一项所述的引线框架。
8.一种方法,包括 提供引线框架,所述引线框架具有第一多个芯片焊盘,从所述第一芯片焊盘延伸的第二多个引线,以及第三多个连接元件,所述第三多个连接元件的每个将所述第一多个芯片焊盘的一个连接到另一个; 将第一多个芯片分别固定到所述第一多个芯片焊盘; 在所述第一多个芯片和所述第一多个芯片焊盘之间分别连接至少一根焊线; 塑封所述第一多个芯片;以及 去除所述第三多个连接元件。
全文摘要
本发明涉及引线框架和封装方法。该引线框架包括第一多个芯片焊盘;第二多个引线,从所述第一芯片焊盘延伸;以及第三多个连接元件,所述第三多个连接元件的每个将所述第一多个芯片焊盘的一个连接到另一个。
文档编号H01L23/495GK103021991SQ201110304978
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者熊会军, P·玛尼 申请人:意法半导体制造(深圳)有限公司, 意法半导体股份有限公司
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