具有全镀覆端面的引线框架引线的制作方法

文档序号:11202978阅读:412来源:国知局
具有全镀覆端面的引线框架引线的制造方法与工艺



背景技术:

半导体装置可包括引线框架,引线框架具有用于以电气方式将半导体装置耦合到电路板的引线。半导体装置的引线可被焊接到电路板。自动光学检查(aoi)可被用于检查半导体装置的引线和电路板之间的焊料润湿。然而,具有无引线封装(例如,方形扁平无引线(qfn)或双边扁平无引线(dfn))或短引线封装的一些半导体装置可能不适合于aoi。

由于这些和其它原因,需要本发明。



技术实现要素:

半导体装置的一个示例包括:引线框架;半导体管芯,附连到引线框架;和密封材料,密封半导体管芯和引线框架的一部分。引线框架包括第一主面和与第一主面相对的第二主面。引线框架包括引线,其中每个引线包括在未镀覆第一侧壁和与第一侧壁相对的未镀覆第二侧壁之间延伸的全镀覆端面。每个引线的端面以及第一和第二侧壁垂直于第一和第二主面。

附图说明

图1a-1c图示包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置的一个示例的各种视图。

图2图示包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置的一个示例的剖视图。

图3图示以电气方式耦合到电路板的半导体装置的一部分的一个示例的剖视图。

图4图示包括具有全镀覆端面的引线的在分离(singulation)之前的引线框架的一部分的一个示例的顶视图。

图5图示包括多个引线框架的引线框架带材的一个示例的顶视图。

图6图示在从图5中图示的引线框架带材分离引线框架之后的引线框架的一个示例的顶视图。

图7是图示用于加工包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置的方法的一个示例的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中,参照附图,附图形成所述详细描述的一部分并且在附图中作为说明示出了可实施本公开的特定示例。在这个方面,参照正在描述的(一个或多个)附图的方位使用方向术语,诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“首”、“尾”等。因为示例的部件能够位于许多不同方位,所以方向术语被用于说明的目的,而绝不是限制性的。应该理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可使用其它示例并且可实现结构或逻辑改变。因此,不应该在限制性意义上理解下面的详细描述,并且由所附权利要求定义本公开的范围。

应该理解,除非另外具体地指出,否则在本文中描述的各种示例的特征可彼此组合。

如在本文中所使用,术语“以电气方式耦合”并不意味着元件必须直接耦合在一起并且中间元件可被提供在“以电气方式耦合”的元件之间。

为了使自动光学检查(aoi)确定半导体装置的引线和电路板之间的焊料润湿是否是可接受的,焊料应该形成沿引线的端面延伸的焊料圆角。具有无引线封装或短引线封装的半导体装置可能无法实现aoi,因为所述封装的每个引线的端面可能不允许焊料润湿。因此,如在本文中所述的半导体装置包括具有全镀覆端面的引线,所述全镀覆端面能够实现焊料润湿以提供焊料圆角。以这种方式,aoi可被用于检查半导体装置和电路板之间的焊料润湿。

图1a图示包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置100的一个示例的顶部透视图,并且图1b图示包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置100的一个示例的底部透视图。图1c图示包括全镀覆端面的半导体装置100的引线的一个示例的放大视图。半导体装置100包括附连到引线框架101的半导体管芯(不可见)。半导体管芯和引线框架101的部分由密封材料120(例如,模制材料)密封。

引线框架101包括第一主面110(即,顶表面)和与第一主面110相对的第二主面112(即,底表面)。引线框架101可包括铜、铜合金、镍–铁合金或另一合适的金属。引线框架101镀覆有材料层(例如,锡、焊料、焊料合金)以提高引线框架101针对电路板的可焊性。引线框架101包括管芯焊盘103、多个引线102和连接条(tiebar)114。

在用于从引线框架带材分割引线框架101的分离之前,每个连接条114将引线框架101的管芯焊盘103连接到引线框架带材的框架。每个连接条114包括在引线框架101的第一主面110和第二主面112之间延伸的端面116。每个端面116未被镀覆,因为当从引线框架带材分离引线框架101时形成每个端面116。因此,每个端面116露出引线框架101的金属。在端面116和密封材料120之间延伸的每个连接条114的侧壁被镀覆,因为在从引线框架带材分离引线框架101期间未切断所述侧壁。

如图1c中所图示,每个引线102包括引线框架101的第一主面110和第二主面112。另外,每个引线102分别包括全镀覆端面104、第一和第二未镀覆侧壁106a和106b以及第一和第二镀覆侧壁108a和108b。第一未镀覆侧壁106a与第二未镀覆侧壁106b相对。每个未镀覆侧壁106a和106b在第一主面110和第二主面112之间延伸。在一个示例中,第一和第二未镀覆侧壁106a和106b是平坦的并且垂直于端面104。当从引线框架带材分离引线框架101时,形成第一和第二侧壁106a和106b。因此,第一和第二侧壁106a和106b露出引线框架101的金属。在其它示例中,第一和第二未镀覆侧壁106a和106b可具有另一合适的形状。

第一镀覆侧壁108a与第二镀覆侧壁108b相对。每个镀覆侧壁108a和108b在第一主面110和第二主面112之间延伸。在一个示例中,第一和第二镀覆侧壁108a和108b是凹入的,并且分别在第一和第二未镀覆侧壁106a和106b与密封材料120之间延伸。第一和第二侧壁108a和108b被镀覆,因为它们未在从引线框架带材分离引线框架101期间被切断。在其它示例中,第一和第二镀覆侧壁108a和108b具有另一合适的形状。

全镀覆端面104在第一主面110和第二主面112之间并且在第一未镀覆侧壁106a和第二未镀覆侧壁106b之间延伸。端面104被镀覆,因为端面104未在从引线框架带材分离引线框架101期间被切断。全镀覆端面104能够实现引线102和电路板之间的焊料润湿的aoi,因为所述镀覆能够实现端面104的焊料润湿。以这种方式,当引线102被焊接到电路板时,在端面104上形成适合于aoi的焊料圆角。

图2图示包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置200的一个示例的剖视图。半导体装置200包括引线框架201、半导体管芯218、接合线219和密封材料220。引线框架201包括管芯焊盘203和引线202。半导体管芯218被耦合到引线框架201的管芯焊盘203。在一个示例中,半导体管芯218经由导电和/或导热材料层217(例如,焊料)以电气方式和/或以热方式耦合到管芯焊盘203。在另一示例中,半导体管芯218通过介电材料层217(例如,非导电粘合剂)以电气方式与管芯焊盘203隔离。半导体管芯218的上表面上的接触器经由接合线219以电气方式耦合到对应的引线202。在其它示例中,可利用其它合适的互连件(诸如,带子和/或夹子)替换接合线219。接合线219、半导体管芯218、材料层217和引线框架201的部分由密封材料220密封。

每个引线202包括全镀覆端面204。在一个示例中,每个引线202类似于前面参照图1c描述和图示的引线102。当半导体装置200被焊接到电路板时,每个引线202的全镀覆端面204能够实现每个引线202和电路板之间的焊料润湿的aoi。

图3图示以电气方式耦合到电路板322的半导体装置300的一部分的一个示例的剖视图。半导体装置300包括引线302,引线302包括第一主面310、与第一主面310相对的第二主面312以及在第一主面310和第二主面312之间延伸的全镀覆端面304。密封材料320部分地密封引线302。引线302经由焊料324以电气方式耦合到电路板322。由于引线302的全镀覆端面304,端面304可由焊料润湿,从而当引线302被焊接到电路板322时,在端面304上形成焊料的圆角。形成在端面304上的焊料的圆角能够实现引线302和电路板322之间的焊料润湿的aoi。

图4图示包括具有全镀覆端面的引线的在分离之前的引线框架400的一部分的一个示例的顶视图。在408由虚线指示密封材料的轮廓,密封材料可密封半导体管芯和引线框架400的一部分。引线框架400的表面被镀覆,从而引线框架400包括具有全镀覆端面404的引线402。由穿过引线框架400的开口406提供全镀覆端面404。为了从引线框架带材的其它引线框架分离引线框架400,如由虚线410所指示的那样切断每个引线402以提供每个引线402的未镀覆侧壁。以这种方式,每个引线402的端面404未被切断,并且因此在从引线框架带材分离引线框架400之后保持全镀覆。

图5图示包括经由框架530彼此连接的多个引线框架501的引线框架带材500的一个示例的顶视图。在508由虚线指示密封材料的轮廓,密封材料可密封半导体管芯和每个引线框架501的一部分。引线框架带材500可包括按照行和列布置的任何合适的数量的引线框架501。每个引线框架501包括管芯焊盘503、引线502和连接条514。管芯焊盘503、引线502和连接条514经由框架530彼此连接。每个引线502具有全镀覆端面504。由穿过引线框架带材500的开口506提供全镀覆端面504。通过切割、冲压、穿孔或蚀刻板材以提供开口(包括开口506)从而定义框架530和每个引线框架501,可形成引线框架带材500。

一旦形成框架530和每个引线框架501,引线框架带材500镀覆有材料(例如,锡、焊料、焊料合金)以提高每个引线框架501针对电路板的可焊性。在一个示例中,在将半导体管芯附连到每个引线框架501并且密封每个半导体管芯之前,引线框架带材500被镀覆(例如,经由电镀工艺)。在另一示例中,在将半导体管芯附连到每个引线框架501并且密封每个半导体管芯之后,引线框架带材500被镀覆(例如,经由化学镀工艺)。

为了从引线框架带材500分离每个引线框架501,如由虚线510所指示的那样切断每个引线502以提供每个引线502的未镀覆侧壁。以这种方式,每个引线的端面504未被切断,并且因此在从引线框架带材500分离每个引线框架501之后保持全镀覆。另外,为了从引线框架带材500分离每个引线框架501,如由虚线511所指示的那样切断每个连接条514以提供每个连接条514的未镀覆端面。通过切割、冲压、穿孔、蚀刻或其它合适的工艺,可从引线框架带材500分离每个引线框架501。在一个示例中,引线框架带材500被分离以提供多个引线框架,诸如在下面的图6中图示的引线框架600。

图6图示在从引线框架带材(诸如,前面参照图5描述和图示的引线框架带材500)分离之后的引线框架600的一个示例的顶视图。在608由虚线指示密封材料的轮廓,密封材料可密封半导体管芯和引线框架600的一部分。引线框架600包括引线602、管芯焊盘603和连接条614。每个引线602具有全镀覆端面604、第一和第二未镀覆侧壁606a和606b以及第一和第二镀覆侧壁608a和608b。

每个连接条614包括未镀覆端面616。每个端面616未被镀覆,因为当从引线框架带材分离引线框架600时形成每个端面616。因此,每个端面616露出引线框架600的金属。在端面616和密封材料608之间延伸的每个连接条614的侧壁被镀覆,因为在从引线框架带材分离引线框架600期间未切断所述侧壁。

每个引线602的第一未镀覆侧壁606a与每个引线602的第二未镀覆侧壁606b相对。在一个示例中,第一和第二未镀覆侧壁606a和606b是平坦的并且垂直于端面604。当从引线框架带材分离引线框架600时,形成第一和第二侧壁606a和606b。因此,第一和第二侧壁606a和606b露出引线框架600的金属。在其它示例中,第一和第二未镀覆侧壁606a和606b可具有另一合适的形状。

每个引线602的第一镀覆侧壁608a与每个引线602的第二镀覆侧壁608b相对。在一个示例中,第一和第二镀覆侧壁608a和608b是凹入的,并且分别在第一和第二未镀覆侧壁606a和606b与密封材料608之间延伸。第一和第二侧壁608a和608b被镀覆,因为它们未在从引线框架带材分离引线框架600期间被切断。

每个引线602的全镀覆端面604在第一未镀覆侧壁606a和第二未镀覆侧壁606b之间延伸。端面604被镀覆,因为端面604未在从引线框架带材分离引线框架600期间被切断。全镀覆端面604能够实现每个引线602和电路板之间的焊料润湿的aoi,因为所述镀覆能够实现端面604的焊料润湿。以这种方式,当每个引线602被焊接到电路板时,在端面604上形成适合于aoi的焊料圆角。

图7是图示用于加工包括具有全镀覆端面的引线的半导体装置的方法700的一个示例的流程图。在702,方法700包括:将半导体管芯附连到引线框架带材的引线框架,引线框架包括多个引线,其中每个引线的端面被完全镀覆。在704,方法700包括:密封半导体管芯和引线框架的一部分。在706,方法700包括:通过切断引线框架带材而从引线框架带材分离引线框架以形成每个引线的侧壁,从而每个引线的全镀覆端面在每个引线的侧壁之间延伸。通过切割、冲压、穿孔、蚀刻或其它合适的工艺,可从引线框架带材分离引线框架。

在一个示例中,方法700还包括:经由冲压或蚀刻形成引线框架带材。方法700还可包括:在附连半导体管芯之前镀覆(例如,经由电镀工艺)引线框架带材。在另一示例中,引线框架带材可在附连半导体管芯之后被镀覆(例如,经由化学镀工艺)。将半导体管芯附连到引线框架可包括以电气方式将半导体管芯耦合到引线框架的管芯焊盘。方法700还可包括:将引线框架的每个引线焊接到电路板并且经由自动光学检查工艺检查引线框架的每个引线和电路板之间的焊料润湿。

虽然已在本文中图示和描述了特定示例,但在不脱离本公开的范围的情况下,各种替代和/或等同实现方式可替换示出和描述的特定示例。本申请旨在包括在本文中讨论的特定示例的任何修改或变化。因此,旨在本公开仅由权利要求及其等同物限制。

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