模套的制作方法
【专利摘要】一种用于封装半导体管芯的模套包括：有齿的第一和第二模夹，每个都具有齿、位于齿之间的凹陷、以及位于其中央的开放空腔。该第二模夹面向该第一模夹布置，该第一模夹中的齿与该第二模夹中的对应的凹陷配合，该第二模夹中的齿与该第一模夹中的对应的凹陷配合。在打开位置，引线框能被插置到该第一和第二模夹之一中。在闭合位置，该第一和第二模夹的齿和凹陷将该引线框的引线弯曲成间隔开且平的两排。
【专利说明】模套
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件组件，更特别地，涉及一种用于封装集成电路管芯的模套。
【背景技术】
[0002]集成电路(IC)管芯(die)是一种形成在半导体晶片(诸如，硅晶片)上的小型器件。典型地，将这种管芯从晶片切下，并利用引线框将其封装。引线框是一种金属框架，通常由铜或镍合金形成，其支撑IC并提供用于封装的芯片的外部电连接。弓I线框通常包括标志(flag)或管芯焊盘(die pad)以及引线指。管芯上的接合焊盘(bond pad)经由导线接合电连接到引线框的引线。利用保护性材料包封管芯和接合线以形成封装。引线或者从所述包封向外凸出，或者至少与所述包封齐平，因而它们可以用作端子，允许IC电连接到其它器件或印刷电路板(PCB)。
[0003]参考图1，示出了常规半导体器件10的放大横截面图。器件10包括半导体管芯12，其附接到管芯焊盘14并电偶接到引线指16。管芯12、管芯焊盘14、和部分引线指16被模化合物(mold compound)18覆盖,所述模化合物18保护管芯12和到引线指16的电连接不受损害。引线指16从模化合物18凸出，这允许管芯12的外部电连接。
[0004]引线的数目受封装的尺寸以及引线节距的限制。具有许多引线(高I/O计数)的封装生产起来比具有较少引线和更大节距的封装更加昂贵。然而，尽管持续需要具有更多引线的更小封装，但是降低引线之间的间隔需要更加复杂的且更加昂贵的测试套接件(testsocket)，增加了开路和短路拒绝的可能性，以及未对准的引线，所有这些增加了成本。因此，能够在同样的或更小尺寸的封装中使半导体器件装配有更多的I/O同时仍维持或降低封装成本将是有利的。
【发明内容】
[0005]为了提供允许更精细节距的用于半导体器件引线框，在一个实施例中，提供了具有如下管芯焊盘的引线框，所述管芯焊盘具有用于接收集成电路管芯的第一主表面。连接条(connect1n bar)环绕所述管芯焊盘。第一和第二多个引线指从所述连接条向所述管芯焊盘凸出，并具有接近于所述管芯焊盘但与所述管芯焊盘间隔开的近端以及连接到所述连接条的远端。所述第一多个引线指的近端处于第一平面中，而所述第二多个引线指的近端处于与所述第一平面平行并且与所述第一平面间隔开的第二平面中。由刚性或半刚性材料形成的隔离框架与所述管芯焊盘间隔开并环绕所述管芯焊盘，并且被设置在所述第一和第二多个引线指的近端之间，并使所述近端彼此隔离。在一个实施例中，所述隔离框架包括槽，所述引线指的近端坐落于所述槽内。
[0006]本发明进一步提供一种封装半导体管芯的方法，包括如下步骤:
[0007]提供导电金属片，并在所述导电片中形成管芯焊盘；
[0008]在所述导电片中形成多个引线指，其中所述多个引线指从环绕所述管芯焊盘的连接条向所述管芯焊盘延伸，其中所述多个引线指具有连接到所述连接条的远端和接近所述管芯焊盘的近端；
[0009]将所述多个引线指分成第一和第二组引线指，其中所述第一组引线指的近端处于第一平面中，而所述第二组引线指的近端处于第二平面中，所述第二平面与所述第一平面平行并间隔开；
[0010]在所述第一和第二组引线指之间的空间中安装隔离框架，其中所述隔离框架环绕所述管芯焊盘且与所述管芯焊盘间隔开，并且使所述第一和第二组引线指的近端彼此隔离；
[0011]将半导体管芯附接到所述管芯焊盘并使所述管芯上的接触焊盘与所述多个引线指中的相应的引线指的近端电耦接；
[0012]利用模化合物至少包封所述管芯、所述管芯焊盘和所述多个引线指的近端；以及
[0013]去除所述连接条，其中所述多个引线指的远端从所述模化合物向外凸出。在一进一步实施例中，向外凸出的引线指被弯曲以使得两排引线被形成为围绕被包封的管芯。
[0014]在又一实施例中，本发明提供了一种半导体器件，其具有:管芯焊盘，用于接收集成电路管芯；第一多个引线指，其与所述管芯焊盘间隔开并从所述管芯焊盘向外凸出;第二多个引线指，其与所述管芯焊盘间隔开并从所述管芯焊盘向外凸出；以及隔离框架，其与所述管芯焊盘间隔开并环绕管芯焊盘。所述第一和第二多个引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和较远离所述管芯焊盘的远端。所述第一多个引线指的近端处于第一平面中，而所述第二多个引线指的近端处于与所述第一平面间隔开并且与所述第一平面平行的第二平面中。所述隔离框架被设置在所述第一和第二多个引线指的近端之间的空间中，并且将所述第一和第二多个引线指的近端彼此隔离。将集成电路管芯附接到所述管芯焊盘的表面，并且利用接合线将所述管芯上的接合焊盘电连接到所述第一和第二多个引线指的近端中的相应的近端。包封材料至少围绕所述管芯焊盘、所述管芯、所述隔离框架、以及所述第一和第二多个引线指的近端。所述第一和第二多个引线指的远端从所述包封材料向外凸出，并允许与所述集成电路管芯的外部电连接。可以根据期望弯曲或切割(即，修整和成形)所述第一和第二多个引线指的远端以形成多种封装类型，诸如QFP或TQFP等等。在一个实施例中，所述管芯焊盘处于第一平面中。
[0015]为了提供一种用于允许更精细节距(pitch)的半导体器件的引线框，本发明提供一种用于封装半导体管芯的模套，该模套包括:有齿的第一模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第一模夹的中央的开放空腔；以及有齿的第二模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第二模夹的中央的开放空腔，其中该第二模夹面向该第一模夹布置，且其中该第一模夹中的齿与该第二模夹中的对应的凹陷配合，该第二模夹中的齿与该第一模夹中的对应的凹陷配合，其中在打开位置，引线框能被插置到该第一和第二模夹之一中，在闭合位置，该第一和第二模夹的齿和凹陷将该引线框的引线弯曲成间隔开且平的两排。
[0016]本发明还提供一种封装半导体管芯的方法，该方法包括如下步骤:
[0017]提供引线框，该引线框具有管芯贴附区域以及从围绕该管芯贴附区域的连接条朝向该管芯贴附区域延伸的多条引线，其中该多条引线具有连接到该连接条的远端和在该管芯贴附区域附近的近端；
[0018]将半导体管芯贴附到该管芯贴附区域；
[0019]将该半导体管芯上的接触焊盘与该多条引线中的相应引线的近端电耦合；
[0020]提供模套,该模套包括:
[0021]有齿的第一模夹,具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第一模夹的中央的开放空腔；以及
[0022]有齿的第二模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第二模夹的中央的开放空腔，其中该第二模夹面向该第一模夹布置，且其中该第一模夹中的齿与该第二模夹中的对应的凹陷配合，该第二模夹中的齿与该第一模夹中的对应的凹陷配合；
[0023]在该模套处于打开位置时，将该引线框和该半导体管芯插置在该第一和第二模夹之间；
[0024]夹紧该第一和第二模夹以将该模套置于闭合位置，其中该第一和第二模夹的齿和凹陷一起作用来将该引线框的引线弯曲成间隔开且平的两排；
[0025]将模化合物注入到该模套的空腔中以至少包封该管芯、该管芯贴附区域以及该多条引线的近端；以及
[0026]去除该连接条，其中该多条引线的远端从该模化合物向外突出。在又一实施例中，向外突出的引线被弯曲从而形成围绕包封的管芯的两排引线。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]前述
【发明内容】
以及下面的本发明优选实施例的详细说明，在结合附图阅读时可以得到更好的理解。为了说明本发明，在附图中示出了当前优选的实施例。然而，应当理解，本发明不限于所示的精确的布置和手段。在附图中:
[0028]图1是常规的封装的半导体器件的放大截面图；
[0029]图2A是根据本发明一个实施例的封装的半导体器件的放大截面图，图2B是其放大侧视图；
[0030]图3是根据本发明用于形成引线框的导电材料片的顶部平面图；
[0031]图4是示出在图3的材料片中形成的引线框之一中引线指的形成的顶部平面图；
[0032]图5是示出了图4中所示的引线框中交替引线指的弯曲的平面图；
[0033]图6A和6B是根据本发明一个实施例的隔离框架的顶部平面图和侧视图；
[0034]图7是其中安装了图6A的隔离框架的图5的引线框的顶部平面图；
[0035]图8是经受另外的引线指弯曲处理的图7的引线框和隔离框架组件的顶部平面图；
[0036]图9A是根据本发明一个实施例的处在打开位置的模夹(mold clamp)的截面侧视图，图9B是处在闭合位置的、引线框的引线从其延伸的图9A的模夹的截面侧视图，图9C是根据本发明实施例的完成的器件的侧面横截面图，而图9D是根据本发明实施例的包括树脂台阶特征的图9A的模夹的一个部分的侧面横截面图；
[0037]图10是安装在图5中所示的引线框中的隔离框架的极大放大了的透视图；
[0038]图11是在管芯附接和导线接合处理之后图8的引线框和隔离框架组件的图示；
[0039]图12是在包封处理之后图11中所示的组件的图示，其中模的顶部部分被去除以用于说明目的；
[0040]图13A是根据本发明实施例的在去除引线框连接条之后图12中所示的组件的顶部平面图，图13B是根据本发明实施例的图13A的被封装了的器件的一部分的放大侧视图，其示出了部分修整和成形操作，而图13C示出了根据本发明实施例的在所述修整和成形操作的末尾处图13B中所示的引线；
[0041]图14A是根据本发明一实施例的处于打开位置的模套的放大侧视图，图14B是根据本发明一实施例的处于闭合位置的模套的放大侧视图；
[0042]图15A是处于打开位置的模套的放大侧视图，引线框插入在第一模夹和第二模夹之间，图15B是处于闭合位置的模套的放大侧视图，引线框的引线被弯曲成间隔开且平的两排；以及
[0043]图16A-16D是示出使用根据本发明一实施例的模套封装半导体管芯的步骤的一系列图。
【具体实施方式】
[0044]下面的结合附图阐述的详细说明意图作为对本发明的当前优选的实施例的描述，并且并不意图表示可以实践本发明的仅有的形式。应当理解，可以通过不同实施例实现相同或等效的功能，并意图将这些实施例涵盖在本发明的精神和范围内。如本领域技术人员将理解的，本发明可以应用于多种封装和封装类型。
[0045]附图中的某些特征已经被放大以便于图示，并且附图及其要素并不必然成正确的比例。此外，本发明被示出为以薄四方扁平封装(TQFP)型封装实施。然而，本领域普通技术人员将容易地理解本发明的细节，并且本发明适用于其它封装类型，诸如QFP、LPQFP、S0IC、TSOP等等。在附图中，相同的数字被用于表示相同的要素。
[0046]现在参考图2A，示出了根据本发明实施例的封装的半导体器件20的放大截面图。半导体器件20包括用于接收集成电路管芯24的管芯焊盘22。管芯24优选具有本领域技术人员所知的类型，诸如在硅晶片上形成并从硅晶片切割出来的电路。典型的管芯尺寸范围可以从1.5mm xl.5mm到12_ xl2mm。管芯24可以具有范围从大约6密耳(mil)到大约21密耳的厚度。确定管芯焊盘22的大小与形状以接收管芯24。可以理解，如已知的多种尺寸管芯那样，管芯焊盘22的尺寸和形状将取决于被封装的特定管芯。优选利用粘合剂(未示出)将管芯24附接到管芯焊盘22，如本领域技术人员所知的。
[0047]半导体器件20包括第一多个引线指26，其与管芯焊盘22间隔开并从管芯焊盘22向外凸出。引线指26具有接近于管芯焊盘22但与管芯焊盘22间隔开的近端28以及更远离管芯焊盘22的远端30。此外，在本发明的一个实施例中，管芯焊盘22和所述第一多个弓I线指26的近端28处于第一平面Pl中。就此而言，器件20与图1的常规器件10类似。
[0048]半导体器件20还具有第二多个引线指32，其与管芯焊盘22间隔开并从管芯焊盘22向外凸出。所述第二多个引线指32具有接近于管芯焊盘22但与管芯焊盘22间隔开的近端34以及更远离管芯焊盘22的远端36。所述第二多个引线指32的近端34处于第二平面P2中，所述第二平面与第一平面Pl间隔开并与第一平面Pl平行。尽管如附图中所示的，在所示出的实施例中，第二平面P2处于第一平面Pl上面或之上，但是这并不是必要条件，如在替代实施例中，第二平面P2可以处于第一平面Pl下面或之下。
[0049]图2B是图2A的半导体器件20的侧视图，并更清楚地示出所述第一和第二多个引线指26和32的远端30和36如何处于与所述第一和第二平面Pl和P2平行的第三平面P3。然而，本领域技术人员将理解，可以修整和/或成形所述多个引线指26和32，例如，从而使得引线指26和32不必诸如以鸥翼形弯曲，而是可以具有其它形状。
[0050]再次参考图2A，半导体器件20具有隔离框架38，其与管芯焊盘22间隔开并环绕管芯焊盘22。隔离框架38被设置在所述第一和第二多个引线指26和32的近端28和34之间的空间中，并因此被设置在所述第一和第二平面Pl和P2之间的空间中。隔离框架38作用来使所述第一和第二多个引线指26和32的近端28和34彼此隔离。也即，隔离框架38将所述第一和第二引线指26和32的近端28和34彼此机械地且电地分开。
[0051]优选隔离框架38由刚性材料形成从而它在导线接合和包封处理期间提供对引线指的支撑。在本发明的一个实施例中，隔离框架38由热塑性树脂(诸如，聚四氟乙烯(PTFE )、全氟烧氧基(perf luoroalkoxy, PFA)、或氟化乙丙烯(FEP ))形成。这些材料在模制期间提供适当的刚性以密封模腔，以使得包封材料不会流出，并且这些材料还是非导电的。此外，它们具有长寿命，例如，可以将在此描述的半导体器件用在汽车应用中，这需要在不利条件中有二十或更多年的寿命。
[0052]在所示的实施例中，利用导线40将半导体或集成电路管芯24电连接到引线指26和32，所述导线40从管芯上的接合焊盘延伸到所述第一和第二多个引线指26和32的近端28和34中的相应的近端。导线40和导线接合处理对于本领域技术人员是公知的，并且这里不需要为了完全理解本发明而提供其详细说明。
[0053]包封材料42至少围绕管芯焊盘22、管芯24、隔离框架38、和所述第一和第二多个引线指26和32的近端28和34，而所述第一和第二多个引线指26和32的远端30和36从包封材料42向外凸出，并允许与集成电路管芯24的外部电连接。这种包封处理是公知的。尽管图2A示出了被利用包封材料42完全包封的管芯焊盘22，然而管芯焊盘22可以具有暴露的底部表面，在这种情况下，包封材料42将仅覆盖所述管芯焊盘22的尚未被管芯24和管芯附接材料覆盖的部分顶部表面和侧面。
[0054]管芯焊盘22以及引线指26和32形成引线框。如已知的，引线框可以由导电金属如铜或金属合金形成。图3至10示出了在根据本发明实施例的引线框的制造中的不同阶段。尽管附图示出了仅一个引线框的形成，但本领域技术人员将理解，可以在单个导电金属片或卷上同时形成多个引线框。
[0055]现在参考图3，提供导电金属片50并在其中形成管芯焊盘22，如本领域中已知的，诸如通过金属冲压处理来形成。在本发明的一个实施例中，导电金属片50包括铜。图4中所示的多个引线指52可以通过切割金属片50形成。引线指52从环绕管芯焊盘22的连接条54向管芯焊盘22延伸。引线指52具有连接到连接条54的远端和临近管芯焊盘22的近端。在本发明的一个实施例中，坝式条(dam bar) 54处于与管芯焊盘22相同的平面中，而在其他实施例中，坝式条54和引线指处于不同平面中。在一个示例中，管芯焊盘22处于与第一平面Pl平行且在第一平面Pl下面的平面中。
[0056]图5示出了引线指52，其被分开为第一和第二多个引线指26和32，在本发明的一个实施例中这是通过将所述引线指52中的交替的引线指弯曲实现的，被弯曲的引线指包括所述第二多个引线指32。因此，所述第一和第二多个引线指26和32交织(interleave)。所述弯曲的引线指或第二多个引线指32可以包括另外的弯曲，以使得引线指26和32全都处于平行平面中，并且正如以上讨论的，在一个实施例中，所述第一多个引线指26处于与管芯焊盘相同的平面中(见图2A和2B)，并且所述第二多个引线指32具有处在与第一平面Pl间隔开的平行平面P2中的近端。如本领域中已知的，必要时，还可以修整引线指26和32的近端28和34。
[0057]图6A和6B示出了隔离框架38，其安装在所述第一和第二多个引线指26和32的近端之间。因此，在图5中，所述交替的引线从其他引线以接近90度的角度弯曲，以使得隔离框架38可以安装在交替的引线之间。隔离框架38环绕管芯焊盘22并与管芯焊盘22间隔开，并使所述第一和第二组引线指26和32的近端28和34物理地且电地彼此隔离。优选隔离框架38由刚性材料形成，以使得它在导线接合和包封处理期间对引线指26和32提供足够的支撑。在本发明的一个实施例中，隔离框架38由Teflonil1:(特氟隆)形成。在本发明的一个实施例中，隔离框架38包括:第一多个槽56，所述第一多个引线指26的近端28坐落于其内；以及第二多个槽58，所述第二多个引线指32的近端34坐落于其内。如从图6B中可以看到的，所述第一和第二多个槽56和58形成在隔离框架38的相反侧上。
[0058]本发明的一种形成隔离框架38的方法是:从如上所述的聚合材料的模制块开始，并然后蚀刻和/或钻出所述槽56、58，以使引线坐落到隔离框架38的上表面和下表面中。所述钻出可以是通过机械、化学、或激光打钻。替代地，可以在图案化的块上进行铸(casting)或镀(plating)处理以形成隔离框架38。
[0059]图7示出了安装在引线框50中处于所述第一和第二多个引线指26和32之间的隔离框架38。图8示出了在向回弯曲以使得隔离框架38保持在所述第一和第二多个引线指26和32之间并将所述第一和第二多个引线指26和32分开之后的所述第二多个引线指32。也就是说，安装隔离框架38以使得它在所述第一和第二多个引线指26和32 (尤其是其近端28和34)之间并将所述第一和第二多个引线指26和32 (尤其是其近端28和34)分开的一种方式是:使所述第二多个引线32的近端弯曲，安装框架38，以及然后将所述第二引线32向回弯曲。
[0060]图9A至9D示出了在本发明的替代实施例中是如何利用有齿的模夹(mold clamp)来由模化合物形成隔离框架38的。图9A示出了具有上和下(或第一和第二)模夹92和94的模套(mold Chase)90。模夹92和94是有齿的以使得夹具92中的齿96与夹具94中的相应凹陷98配合，并且反之亦是如此，模夹94中的齿与夹具92中的凹陷配合。齿96和凹陷98还优选是切角的(chamfered)。提供了这样一种引线框，S卩，由如下的导电片形成的引线框，所述导电片已具有通过切割、冲制或蚀刻而形成的引线和管芯焊盘，并且其中交替引线的引线的近端(最接近于管芯焊盘的末端)被弯曲以使得所述引线的所述近端处于平行但间隔开的平面中，如结合图2A中所示的实施例所讨论的。然后利用粘合剂将管芯附接到管芯焊盘在其主表面之一上，并利用接合线将管芯的集成电路电连接到引线框的引线。然后，在管芯接合和导线接合之后，将引线框安装在上和下I旲夹92和94之一中。I旲夹齿96(以及相应的凹陷98)接触在引线指的近端和远端之间的引线框，并维持交替引线指的间隔开的平面配置。
[0061]图9B示出了处在闭合位置的模套90，并且已经将包封材料注入到模套90中。如可以看到的，两排引线102和104从模套90凸出。然后凸出的引线102和104可以经受修整和成形操作，以使得形成两排引线从其侧面延伸的QFP类型封装。
[0062]图9C是示出了 QFP类型封装106的示例的横截面图，其中引线的远端已经在修整和成形操作期间被以不同于图2A和2B中所示的方式弯曲，以使得完成的封装具有与图2A和2B中所示的不同的“覆盖印迹(foot print)”。更具体地，外引线107具有向外弯曲的远端，而内引线108具有向内弯曲的远端。封装106还包括在所述内和外引线107、108的近端之间的隔离框架109。
[0063]图9D是模套90的俯视图，其示出了树脂停止特征110，所述树脂停止特征用于在模制操作期间降低注入到模套90中的模化合物的模流动速度并抑制模化合物流出。树脂停止特征110的一个实施例是口袋型设计，其提供用于在模注入处理期间保持模化合物的空间。
[0064]图10是已安装在引线框的引线指52之间的隔离框架38的放大的、切除式透视图。注意，图10并未示出连接条54，如下面更详细地论述的，其稍后被切除。
[0065]图11示出了在附着到管芯焊盘22的主表面之一之后的管芯24，并且已经经由常规的导线接合处理利用导线40将管芯24的管芯焊盘(未示出)电连接到引线26和32其近端28和34处。管芯附接和导线接合处理对于本领域技术人员是公知的。
[0066]图12是在管芯附接和导线接合、以及包封之后的引线框的图示。在图12中，包封剂42实际上覆盖管芯24以及导线40，但是在图12中，出于示例性目的而仅示出了管芯24。包封剂42覆盖管芯焊盘22、管芯24、导线40、以及引线指26和32的近端28和34。模制或包封处理是本领域中公知的。
[0067]图13A、13B和13C示出了去除连接条54以及进行修整和成形操作以使得形成具有从其侧面延伸的两排引线的器件。连接条去除以及修整和成形操作是本领域中公知的，因此，查看图13A-13C的本领域技术人员将理解如何形成最终的封装20。一旦已经去除了连接条54 (图13A)，所述多个引线指26和32的远端30和36从包封剂42向外凸出。然后，如图13B和13C中所示的，使引线指弯曲接近中心区域，以使得其远端处于与所述第一和第二平面平行的平面中(也见图2A)。
[0068]由于引线间的缝隙可能非常窄，因此将引线指26和32设置在间隔开的平面中以避免相邻引线之间的短路问题。短路可能不仅简单地由错误处理导致，而且在模制期间由于模化合物能够将相邻引线推靠向彼此而导致短路。隔离框架38提供了在模制期间其上可以放置模工具的夹持区域。对于其中利用模化合物形成隔离框架的实施例(即，没有间隔物的情况)，模工具包括与内引线的上和下水平匹配的齿以密封模化合物被注入其中的空腔(图9A和9B)。
[0069]图14A是用于封装半导体管芯(未示出)的处于打开位置的模套140的实施例的放大侧视图。模套140包括第一和第二有齿的模夹142和144。第一模夹具有多个齿146a、位于齿146a之间的相应的多个凹陷148a、以及位于第一模夹142中央的开放空腔150a。第二模夹144也具有多个齿146b、位于齿146b之间的相应的多个凹陷148b、以及位于第二模夹144中央的开放空腔150b。第二模夹144面向第一模夹142地布置，使得第一模夹142的齿146a与第二模夹144的相应凹陷148b配合，且第二模夹144的齿146b与第一模夹142的相应凹陷148a配合。在优选实施例中，第二模夹144的位于与最外面的齿146b相邻处的外边缘152被移除。在另一优选实施例中，第一模夹142的齿146a敝第二模夹144的对应凹陷148b更宽。在又一优选实施例中，第一和第二模夹142和144的齿146a和146b是带切角的。
[0070]图14B是处于闭合位置的模套140的放大侧视图。第一模夹142的齿146a具有切角边缘154a，切角边缘154a与第二模夹144的对应凹陷148b的切角边缘154b配合。此夕卜，如可以看出的那样，齿146a和146b不完全延伸到对着的凹陷148a和148b中。在优选实施例中，通过精确丝线切割(wire cutting)工艺形成切角158以避免树脂在切角边缘处渗出，否则的话可能由于不精确的加工而导致该渗出。
[0071]图15A是出于打开位置的模套140的放大侧视图，具有引线160的引线框156插置在第一和第二模夹142和144之间。当夹紧第一和第二模夹142、144以将模套140置于闭合位置时，切角158用作引导件以使引线框156的引线160对准到第一和第二模夹142和144的凹陷148a和148b中，从而避免由于引线框变形而导致的模具卡住。
[0072]图15B是处于闭合位置的模套140的放大侧视图。在闭合位置，引线框156的引线160被弯曲成间隔开且平的两排。在另一优选实施例中，在闭合位置，第一模夹142的齿146a的远端与第二模夹144的对应凹陷148b的近端间隔开比引线框156的引线160的厚度更小的距离，从而当引线158被第一模夹142中的齿146a压到第二模夹144中的对应的凹陷148b中时，在引线160与第二模夹144中的凹陷148b之间没有间隙。结果，在模制工艺期间，在引线160与模夹142、144之间的间隙处渗出的树脂可被避免。在优选实施例中，在闭合位置处，第一模夹142的齿146a的远端与第二模夹144的对应的凹陷148b的近端之间的距离比引线框156的引线158的厚度小5 μ m至15 μ m。
[0073]图16A-16D是示出使用根据本发明一实施例的模套封装半导体管芯的步骤的一系列剖视图。从图16A开始，半导体管芯162贴附到引线框156的管芯贴附区域164，引线框156具有从环绕管芯贴附区域164的连接条166朝向管芯贴附区域164延伸的多条引线160，这在本领域是已知的。每条引线160具有连接到连接条166的远端168和在管芯贴附区域164附近的近端170。半导体管芯162上的接触焊盘(未示出)利用已知的导线键合工艺使用键合导线电连接到多条引线160中的各条引线的近端170。
[0074]在接下来的图16B所示的步骤中，引线框156、半导体管芯162和附连的键合导线172在模套140处于打开位置时被置于模套140中的第一和第二模夹142和144之间。
[0075]在接下来的图16C所示的步骤中，第一模套160被闭合。因此，如之前在图15A中所不，第一和第二模夹142、144的齿146和凹陷148 —起作用来将引线框156的引线160弯曲成间隔开且平的两排。然后模化合物174被注射到模套140中从而用模化合物174至少包封半导体管芯162、管芯贴附区域164、键合导线172以及多条引线160的近端170。
[0076]最后在图16D所示的步骤中，模套140被打开，从模套140移除包封的组件，并且进行修整和成形工艺，其中图16C所示的连接条166被去除，多条引线160的远端168(其从模化合物174向外突出成间隔开且平的两排)被弯曲从而形成围绕包封的半导体管芯162的两排引线160，如图所示。
[0077]已经出于说明和描述的目的呈现了对本发明优选实施例的描述，但是其意图并不是穷举的或将本发明限制于所公开的形式。本领域技术人员将理解，可以对如上所述的实施例进行改变而不偏离本发明的最宽泛的发明构思。例如，可以形成没有管芯焊盘的引线框，也可以形成具有两个或更多个管芯焊盘的引线框。可以将热沉附接到管芯的顶部表面或附接到管芯焊盘的底部表面。另外，管芯和管芯焊盘尺寸可以变化以适合所需的封装设计。此外，可以将一个或更多个管芯一个堆叠在另一个顶上以形成堆叠的管芯封装。另外，如先前论述的，可以将引线指的远端弯曲为，例如，使得完成的器件在每一侧面处将具有一排、两排或更多排引线。因此，将理解，本发明不限于所公开的特定实施例，而是覆盖在如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的修改。
【权利要求】
1.一种模套，用于封装半导体管芯，该模套包括: 有齿的第一模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第一模夹的中央的开放空腔；以及 有齿的第二模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第二模夹的中央的开放空腔，其中该第二模夹面向该第一模夹布置，且其中该第一模夹中的齿与该第二模夹中的对应的凹陷配合，该第二模夹中的齿与该第一模夹中的对应的凹陷配合， 其中在打开位置，引线框能被插置到该第一和第二模夹之一中，在闭合位置，该第一和第二模夹的齿和凹陷将该引线框的引线弯曲成间隔开且平的两排。
2.如权利要求1所述的模套，其中，该第一模夹的齿比该第二模夹的对应的凹陷更宽。
3.如权利要求2所述的模套，其中，该第一和第二模夹中的至少一个的齿是带切角的，其中该切角用作引导件以将该引线框的引线对准在该第一和第二模夹中的该至少一个的凹陷内。
4.如权利要求3所述的模套，其中，该切角是通过丝线切割工艺形成的。
5.如权利要求3所述的模套，其中，该第一和第二模夹二者的齿都是带切角的，该第一模夹的齿的切角边缘与该第二模夹的对应的凹陷的切角边缘相配合。
6.如权利要求1所述的模套，其中，在该闭合位置，该第一模夹的齿的远端与该第二模夹的对应的凹陷的近端间隔开。
7.如权利要求6所述的模套，其中，在该闭合位置，该第一模夹的齿的远端与该第二模夹的对应的凹陷的近端之间的距离小于该引线框的引线的厚度，从而当该引线被该第一模夹中的齿压到该第二模夹中的对应的凹陷中时，在该引线与该第二模夹中的凹陷之间没有间隙。
8.如权利要求7所述的模套，其中，在该闭合位置，该第一模夹的齿的远端与该第二模夹的对应的凹陷的近端之间的距离比该引线框的引线的厚度小5 μ m至15 μ m。
9.如权利要求1所述的模套，其中，该第二模夹的位于与最外面的齿相邻处的外边缘被移除。
10.一种使用模套封装半导体管芯的方法，该方法包括: 提供引线框，该引线框具有管芯贴附区域以及从围绕该管芯贴附区域的连接条朝向该管芯贴附区域延伸的多条引线，其中该多条引线具有连接到该连接条的远端和在该管芯贴附区域附近的近端； 将半导体管芯贴附到该管芯贴附区域； 将该半导体管芯上的接触焊盘与该多条引线中的相应引线的近端电耦合； 提供模套，该模套包括: 有齿的第一模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第一模夹的中央的开放空腔；以及 有齿的第二模夹，具有多个齿、位于齿之间的相应多个凹陷、以及位于该第二模夹的中央的开放空腔，其中该第二模夹面向该第一模夹布置，且其中该第一模夹中的齿与该第二模夹中的对应的凹陷配合，该第二模夹中的齿与该第一模夹中的对应的凹陷配合； 在该模套处于打开位置时，将该引线框和该半导体管芯插置在该第一和第二模夹之 间；夹紧该第一和第二模夹以将该模套置于闭合位置，其中该第一和第二模夹的齿和凹陷一起作用来将该引线框的引线弯曲成间隔开且平的两排； 将模化合物注入到该模套的空腔中以至少包封该管芯、该管芯贴附区域以及该多条引线的近端；以及 去除该连接条，其中该多条引线的远端从该模化合物向外突出。
11.如权利要求10所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，该第一模夹的齿比该第二模夹的对应的凹陷更宽。
12.如权利要求10所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，该第一和第二模夹中的至少一个的齿是带切角的，其中该切角用作引导件以将该引线框的引线对准在该第一和第二模夹中的该至少一个的凹陷内。
13.如权利要求12所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，该切角是通过丝线切割工艺形成的。
14.如权利要求12所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，该第一和第二模夹二者的齿都是带切角的，该第一模夹的齿的切角边缘与该第二模夹的对应的凹陷的切角边缘相配合。
15.如权利要求10所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，在该闭合位置，该第一模夹的齿的远端与该第二模夹的对应的凹陷的近端间隔开。
16.如权利要求15所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，在该闭合位置，该第一模夹的齿的远端与该第二模夹的对应的凹陷的近端之间的距离小于该引线框的引线的厚度，从而当该引线被该第一模夹中的齿压到该第二模夹中的对应的凹陷中时，在该引线与该第二模夹中的凹陷之间没有间隙。
17.如权利要求16所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，在该闭合位置，该第一模夹的齿的远端与该第二模夹的对应的凹陷的近端之间的距离比该引线框的引线的厚iJ/j、5 μ m M 15 μ m。
18.如权利要求10所述的使用模套封装半导体器件的方法，其中，该第二模夹的位于与最外面的齿相邻处的外边缘被移除。
【文档编号】H01L21/56GK104051280SQ201310074969
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月11日 优先权日:2013年3月11日
【发明者】白志刚, 姚晋钟 申请人:飞思卡尔半导体公司