半导体封装和用于生产半导体封装的方法_3

文档序号:8363121阅读:来源:国知局
封装的多个焊垫。半导体封装可以通过单个腔体模制工艺或图形模制工艺被形成。在单个腔体模制工艺中,每个外壳可以在分离的腔体中被模制。引线框可以在模制工艺的结尾处提供外壳之间的互连。在图形模制工艺中,不同的外壳可以在共同的模具中被模制并且之后被分离。在两种情况下,引线框互连可以在分离工艺期间被切割。因此,焊垫的侧表面可以不必被预镀覆,即使引线框被预镀覆。因此,焊料54不必润湿侧表面84A和84C。
[0045]焊料54可以在接触垫52A、B、C和焊垫68A、B、C的边界处形成焊料嵌条56。这些焊料嵌条可以不被从上方检查,因为封装60可以妨碍观察。
[0046]焊料54A、B、C可以在通孔62A、B、C中形成焊料嵌条58A、58B和58C,所述通孔62A、B、C可以被预镀覆以使得焊缝可以是可能的。焊料嵌条58A、B、C可以通过光学构件穿过开口 64A、B、C被目视检查(如在开口上面通过箭头所指示)。在当前的示例中,焊料嵌条58A可以不被恰当地形成。焊料54A可以不足够地润湿通孔62A的侧壁。因此,焊料54A可以形成凸起的焊料嵌条58A。入射光可以被反射(如通过箭头86以发散的方式所指示)。光学检查可以推断坏的焊缝。
[0047]焊料嵌条58B和58C可以具有凸起的形状。焊料可以恰当地润湿通孔62B和62C的侧壁。如在开口 64C中箭头88所指示,入射光可以以会聚的方式被反射。光学检查可以推断焊缝。可以不必使用X射线检查。开口可以允许光学检查。
[0048]在半导体封装60中使用的材料,例如,引线框中的铜、芯片中的硅和用于外壳的模制化合物,可以具有不同温度的热膨胀系数(CTE)。不同的CTE的效应可以是外壳可以因为热应力而趋向弯曲。开口 64可以释放热应力并且因此可以提供封装应力的降低。所以,翘曲可以被降低可以是开口 64A、B、C的进一步的效应。进一步的效应可以是可以改进板级可靠性。
[0049]如在当前的示例中由开口 64B所示出,在允许对于这些焊垫的引线前端检查时在半导体封装的中间设计焊垫可以成为可能。因此,焊垫的增加的数目不必自动地使封装尺寸的增加成为必要。可以增强端子放置的设计可能性。
[0050]图5A和5B示出第五个示例。图5A是在图5B中跨过线B — B’的横截面视图。图5B是半导体封装100的顶视图。半导体封装100可以包含外壳110、芯片112和焊垫114。芯片112可以被安装到焊垫114B上。在第五个示例中,焊垫114B不必包含提供引线前端检查的可能性的通孔。应当理解,还可能以可以提供通孔的这样的方式来设计焊垫114B。通孔是否可以被提供在管芯垫上可以依赖于芯片的种类和芯片上的电端子的数目以及由线接合所提供的必要的电接触。
[0051]焊垫114A和114C每个可以分别包含通孔122A、122C。开口 124A可以被布置在通孔122A上面,并且开口 124C可以被提供在通孔122C上面。开口 124A、C可以从焊垫120A、C的上表面延伸到外壳110的上表面。半导体封装100可以具有两个截然不同的厚度。第一厚度tl可以在包含焊垫114A和114C的外壳110的周界处被提供。在焊垫114A和114C上面的周界处的外壳110的厚度然后可以被定义为封装的厚度tl分别减去焊垫114A和114C的厚度。开口 124A、C可以在外壳110中的具有第一厚度tl的地方处穿过外壳110的厚度被提供。半导体封装100的进一步厚度t2可以在外壳110的中心区域被提供。中心区域中的厚度t2可以大于外壳110的周界中的厚度tl。
[0052]大体上,开口 124A、C可以具有开口宽度,该开口宽度可以是至少与开口 124A、C延伸穿过外壳110的厚度一样大的。换言之,开口宽度可以是至少与各自的焊垫上面的外壳110的厚度一样大的。外壳的厚度可以通过封装100的厚度tl减去焊垫的厚度被给出。通过将封装的厚度从厚度t2降低到厚度tl,开口 124A、C在仍允许通孔的光学检查时可以更小。开口 124A、C的宽度在当前的示例中被示出要大于通孔122A、C的宽度。开口 124A、C的宽度可以至少与通孔122A、C的宽度一样大。
[0053]图5B示出根据第五个示例的半导体封装100可以被提供有例如二十四个开口 124和相应地有例如二十四个通孔122,其可以在半导体封装可以例如被焊接到PCB时通过光学构件从外壳上面被检查。封装100的外区域130可以具有第一厚度tl,而内区域132可以具有第二厚度t2。该两个不同厚度的区域可以通过斜坡134被互连。
[0054]图6A和6B示出第六个示例。图6B是半导体封装200上面的顶视图,而图6A是沿着图6B中的线C 一 C’的半导体封装200的横截面视图。半导体封装200的图6A中示出的横截面视图类似于图5A中示出的半导体封装100的横截面视图。对于图6A中的部件的参考标记与在图5A中使用的参考标记相比增加100。对于焊垫214、通孔222、芯片212和线接合216以及对于开口 224和外壳210的说明与图5A相同。
[0055]第六个示例由于所提供的通孔的数目可以与第五个示例不同。半导体封装200的图6B中的顶视图示出具有通孔的二十个接触垫。实际上,半导体封装的拐角中的接触可能更经常经受差的可靠性,因为由于例如热应力的翘曲可能在拐角处更重要。拐角可以具有与封装的所谓的中性点更远的距离。因为通孔可以允许焊缝的光学检查,其可以在半导体封装的边界处不是必要的,所以可能可以在外壳的中间设计焊垫并且不使用用于焊垫的封装拐角。这被第六个示例所指示,尽管第六个示例没有在内区域中包含附加的接触垫。
[0056]半导体封装200可以具有两个截然不同的厚度tl和t2,第一厚度tl是在封装的周界处并且第二厚度t2是在中心区域处。半导体封装200可以进一步与半导体封装100不同在于提供仅四个开口 224A、224B、224C和224D。开口 224A到224D中的每个可以延伸穿过周界处的外壳210的第一厚度,即在具有第一厚度tl的封装的部分(其可以小于外壳210的中心区域中的第二厚度t2)。开口 224A、B、C和D中的每个可以在五个通孔上面延伸穿过外壳的第一厚度。换言之,每个开口 224A、B、C和D可以允许五个通孔的光学检查。开口 224A、B、C和D可以具有大体上长方形的形状。开口 224可以具有可以是开口 224的宽度的大约5 - 10倍的长度。提供用于多个通孔的(并且更特定地用于至少两个通孔的)一个开口可以具有外壳可以在模制工艺的结尾处更容易从模制的腔体释放的效应。脱模力可以因此被降低。应当理解,第六个示例仅示出开口的一个可能的布置并且例如开口 224A还可以被分成两个分离的开口。开口的设计可以考虑脱模力以及预期的翘曲降低。
[0057]图7A和7B示出第七个示例。图7B是半导体封装300上面的顶视图,而图7A是沿着图7B中的线D — D’的半导体封装300的横截面视图。半导体封装300可以包含外壳310、芯片312和焊垫314A、314B和314C。通孔322A和322C可以提供接触垫314A和314C。芯片312可以包含分别到焊垫314A、314C的线接合连接。通孔322A上面的开口 324A可以延伸到半导体外壳310的侧表面。通孔322C上面布置的开口 324C可以延伸到外壳310的相对侧表面。换言之,开口每个可以开向外壳310的侧表面。封装300可以具有三个截然不同的厚度。外区域中的第一厚度tl可以等于焊垫314A、314C的厚度、与外区域邻近的区域中的第二厚度t2 (其可以大于第一厚度)和内区域或中心区域中的第三厚度t3。第三厚度t3可以大于第一厚度tl并且大于第二厚度t2。第一厚度tl可以小于第二厚度t2。
[0058]图7B的顶视图示出半导体封装300可以包含例如延伸穿过二十个焊垫314的二十个通孔322。因为外区域中的封装300的第一厚度tl等于焊垫314的厚度,所以焊垫314以及因此通孔322从上方是直接可见的。事实上,开口 324可以具有封装300的外区域上的框架的形状。开口 324可以延伸穿过焊垫上面的外壳310的第一厚度,该第一厚度等于封装的第一厚度tl减去焊垫的厚度。因为第一厚度tl等于焊垫的厚度,所以焊垫上面的外壳310的厚度是零。外壳的厚度即模制化合物等于在两个邻近的焊垫之间的焊垫的厚度。开口 324可以允许通孔322的光学检查并且可以从外壳上面附加地给予到焊垫314的通道。开口 324可以允许从上方电接触焊垫314,从而给予从封装顶侧进行电测试的可能性。一旦封装被焊接到例如PCB,电测试因此是可能的。像开口 324的框架可以结合两种效应:经由通孔322的光学焊缝检查和在未覆盖的焊垫322上的电测试。同时,在两个邻近的焊垫之间的外壳310的剩余的模制化合物(由参考标记326所指明)与引线封装相比可以增强外壳的稳定性。
[0059]图8以顶视图示出第八个示例的半导体封装400。半导体封装400可以包含例如二十四个通孔422 (其可以允许例如二十四个焊垫414的焊缝的光学检查)。通孔422对于穿过开口 424的光学检查可以是可达到的,所述开口 424可以延伸穿过外壳410的厚度。第八个示例表明开口可以被选择以满足脱模力的要求和/或翘曲系数的要求。开口 424可以不依赖于焊垫414的形状和取向。在第八个示例中,四个开口 424A可以例如是大体上圆
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