半导体封装和用于生产半导体封装的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及半导体封装和用于制造半导体封装的方法。
【背景技术】
[0002]半导体封装可以被焊接到支撑物(support)(如例如印刷电路板)上。为了保证焊料连接的质量，该焊料连接可以在焊接工艺之后被检查。如果焊缝被封装的外壳隐藏，目视检查可以是不可能的。
【附图说明】
[0003]附图被包含以提供对示例的进一步理解，并且合并在本描述中并且构成它的一部分。附图图示示例并且与描述一起用来解释示例的原理。将易于意识到其他示例和示例的许多预期的优点，因为通过参考下面的详细描述，它们变得更好理解。图中的元件并不必相对于彼此成比例。
[0004]图1A图示依据本公开的半导体封装的一部分的横截面视图。
[0005]图1B图示焊接到印刷电路板的图1A的半导体封装的该部分的横截面视图。
[0006]图2A图示依据本公开的半导体封装的一部分的横截面视图。
[0007]图2B图示焊接到印刷电路板的如在图2A中图示的半导体封装的该部分的横截面视图。
[0008]图3示出依据本公开的半导体封装的平面视图。
[0009]图4图示根据图3的半导体封装沿着线A — A’的横截面视图。
[0010]图5A图示依据本公开的半导体封装沿着线B — B’的横截面视图。
[0011]图5B图示图5A的半导体封装的平面视图。
[0012]图6A图示依据本公开的半导体封装沿着线C 一 C’的横截面视图。
[0013]图6B图示根据图6A的半导体封装的平面视图。
[0014]图7A图示依据本公开的半导体封装沿着线D — D’的横截面视图。
[0015]图7B图示根据图7A的半导体封装的平面视图。
[0016]图8图示依据本公开的半导体封装的平面视图。
[0017]图9图示详细说明用于生产半导体封装的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面参考附图来描述示例，其中同样的参考数字大体上被利用来始终指代同样的元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐明许多特定细节以便提供对示例的一个或多个方面的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员可以显而易见的是，可以用这些特定细节的更低程度来实践示例的一个或多个方面。因此，下面的描述不是采取以限制的意义进行理解，并且保护的范围由所附的权利要求书来限定。
[0019]概括的各种方面可以以各种形式被实施。下面的描述通过图示的方式示出在其中可以实践该方面的各种组合和配置。可以理解，所描述的方面仅仅是示例并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他方面和/或示例，以及可以做出结构或功能上的改变。在这点上，方向术语，诸如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“首”、“尾”等，参考正被描述的(一个或多个)附图的取向使用。因为示例的部件能够以多种不同取向定位，所以方向术语用于图示的目的而绝不是限制性的。此外，虽然示例的特别的特征或方面可以只参考几个实施的一个被公开，但是这样的特征或方面可以与其它的实施的一个或多个其它的特征或方面结合，因为对于任何给定或特别的应用可能是所希望的并且是有利的。
[0020]如在本说明书中采用，术语“连接”、“耦接”、“电连接”和/或“电耦接”不意图必定表示元件必须直接连接或耦接在一起。在“连接”、“耦接”、“电连接”和“电耦接”的元件之间可以提供介入元件。
[0021]本文描述半导体封装和用于制造半导体封装的方法。与所描述的半导体封装有关而作出的说明还可以适用于对应的方法，并且反之亦然。例如，如果描述了半导体封装的特定部件，则用于制造半导体封装的对应的方法可以包含以合适的方式提供该部件的动作，即使这样的动作没有在附图中被明确地描述或图示。此外，本文描述的各种示例性方面的特征可以彼此结合，除非另外特定注明。
[0022]半导体封装可以包含半导体芯片或芯片(简称)。半导体芯片可以包含输入/输出垫，该垫可以被电连接到该封装外部的端子，诸如例如焊垫(solder pad)。焊垫可以允许半导体封装到支撑物的连接或更特定地例如通过焊接到印刷电路板的接触垫的连接。例如，焊垫可以被布置在引线框上。焊垫可以具有在大约0.15_和大约0.4_之间的厚度。焊垫可以包含彼此电接触的第一表面和第二表面。第一表面可以与第二表面相对并且相隔为焊垫的厚度。例如，芯片与焊垫的第一表面之间的电连接可以通过引线接合、带式自动接合、倒装芯片接合等被实现。没有排除提供电连接的其它可能性。
[0023]焊垫的第二表面可以提供从半导体封装的外面是易接近的端子。半导体封装可以区分为引线封装和无引线封装。在引线封装中，焊垫或端子或引线可以从将芯片密封在半导体封装中的密封材料中凸出，然而，在无引线封装中，焊垫或端子可以与密封材料对准或相对于密封材料凹进。四方扁平无引线(QFN)封装和平面网格阵列(LGA)是无引线封装的示例。封装的其它示例包含其中管芯垫可以是直接可焊接到印刷电路板的封装。具有直接可焊接的管芯垫的封装可以是无引线封装或可以另外包含引线。
[0024]半导体封装可以被安装在支撑物上，例如，PCB(印刷电路板)，该PCB可以包含接触垫。半导体封装的端子可以例如在回流焊接炉中被焊接到PCB上的接触垫。通过焊接工艺，焊缝可以在端子与各自的接触垫之间被形成。由于焊接工艺的特性的变化和/或由于污染物，焊缝的质量可以变化。因此，焊缝可以被检查，例如通过称为引线前端(lead - tip)的检查。
[0025]当焊缝可以可见时，可以通过从安装的部件或半导体封装的上侧的目视检查来实行焊缝的光学控制。如果部件的外壳隐藏了焊缝，该焊缝可以不必是可见的。目视检查可以基于范围粗略地从大约300nm到大约IlOOnm的光学窗口内的电磁频谱。目视检查可以是快速的、精确的并且不是太昂贵。能够通过图像处理技术来自动进行光学检查。焊缝的控制可以进一步通过X射线检查被实行。X射线的电磁频谱可以粗略地处于大约0.0lnm到大约1nm的范围。X射线检查与目视检查相比可能更慢、没有那么精确并且更昂贵。X射线检查可以允许检查从安装的部件上面可以不必是可见的焊缝。
[0026]在引线是从上面可见的(对于引线封装来说情况通常如此)情况下，光学检查可能没有问题并且焊缝能够被容易地检查。然而，在封装下面形成的焊缝(对于非引线的封装或无引线的封装来说情况通常如此)可以仅通过X射线检查进行控制。在其中焊缝是在封装的下面的一个示例可以是暴露的管芯垫。暴露的管芯垫可以要么因为它们的焊缝不被控制，要么它们可以被X射线控制。
[0027]图1A示出半导体封装(或封装)10的一部分的简化的横截面视图。封装10可以包含外壳12，外壳12可以在模制工艺中形成。例如，模制工艺可以包含传递模制法。传递模制法可以被看作为在其中部件可以从模制化合物被形成在密闭的模制器具中的模制工艺。模制化合物可以在压力下以热塑料的状态从传递罐(transfer pot)穿过管道被输送到密闭的腔体中。该模制化合物因此可以通过形成外壳12来密封芯片。例如密封剂材料或模制化合物可以是绝缘材料。例如，密封剂材料可以包含电介质材料。在特定的示例中，密封剂材料可以包含聚合物、纤维浸渍聚合物、颗粒填充聚合物、其它有机材料等中的至少一种。密封剂可以由任何适当的硬质塑料、热塑性塑料、热固性塑料材料等制成。密封剂的材料在一些示例中可以包含填充剂材料。密封剂可以包含环氧树脂材料和填充剂材料，该填充剂材料包含小颗粒的玻璃或像氧化铝的其它电绝缘的矿物填充剂材料或有机的填充剂材料。
[0028]半导体封装10可以包含底表面14、上表面16和侧表面20。底表面14与上表面16之间的距离可以被定义为半导体封装的厚度。焊垫18可以被布置在底表面14处。例如，焊垫18可以是引线框的部分。用于引线框的合适的金属可以是铜，然而，其它的材料以及甚至非金属材料可以被可替代地或另外使用。可以被使用的合适的铜铁合金是C 194 ESH(Extra Spring Hard (超弹性硬))。可以被使用的合适的铜镲合金是C 7025。例如，包含焊垫的引线框的所有结构能够在刻蚀或冲压的工艺中被产生。焊垫18可以远离半导体封装10的侧表面20。焊垫18可以包含上表面18A和下表面18B。图1A仅仅图示了半导体封装10的一部分。可以理解，半导体封装10可以包含可以被密封在外壳12中的芯片。这样的芯片的输入/输出垫可以被电接触到焊垫18，并且更特定地被电接触到焊垫18的上表面18A。例如，电接触可以通过引线接合被提供。外壳12的厚度(S卩，模制化合物的厚度)依赖于焊垫是否被覆盖而变化。外壳12的厚度在焊垫没有被覆盖的地方可以等于封装的厚度，并且外壳12的厚度在焊垫被覆盖的地方可以等于封装的厚度减去焊垫的厚度。外壳的厚度在芯片被模制化合物覆盖的地方可以再次不同。
[0029]焊垫18可以包含通孔22。通孔22可以从焊垫18的下表面18B通到焊垫18的上表面18A，焊垫18的下表面18B不必由外壳12的密封剂材料所覆盖，焊垫18的上表面18A可以被布置在外壳12内。焊垫18可以形成通孔22的侧壁。可以在相同的被用来形成整个引线框的刻蚀或冲压的工艺中形成通孔22 ο然而，还可能的是，在已经冲压出或刻蚀的引线框上在分