高可靠性sop封装引线框架及封装件生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微电子组装与封装技术领域，涉及一种用于矩阵式SOP封装的引线框架，特别涉及一种高可靠性SOP封装引线框架；本发明还涉及一种用该引线框架生产封装件的方法。
【背景技术】
[0002]小外形封装Small Outline Package (简称SOP)是一种先进的微电子组装与封装技术，是一种中端封装形式，目前已经处于成熟发展阶段。该封装具有失效率低、密度高、小型化、节省空间、成本较低等优点，可缩短产品上市时间，降低投资风险。尽管SOP封装技术较为成熟，各封装企业都已量产，但是该封装技术所使用的引线框架基本上都是2排和5排。从封装成本角度考虑，框架排数较低，材料利用率低，成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种高可靠性SOP封装引线框架，为多排矩阵式框架，能够极大限度地利用框架材料和塑封料，降低生产成本。
[0004]本发明的另一个目的是提供一种用上述引线框架生产封装件的方法。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种高可靠性SOP封装引线框架，包括引线框架本体，引线框架本体上矩阵式排列有240个封装单元；
封装单元包括载体，载体的背面、沿载体的周边设有由多个镀银环组成的框形结构，该框形结构内、载体的背面设有多个方形的凹坑；载体两侧分别设有多个内引脚，每个内引脚上均设有锁定孔和V形的防水槽，载体另外两个侧边上分别设有一根载体连杆，载体连杆的一端与载体相连接，载体连杆另一端的尺寸大于载体连杆与载体相连接一端的尺寸，载体连杆尺寸较大的一端设有菱形的稳定孔。
[0006]本发明所采用的另一个技术方案是:一种利用上述高可靠性SOP封装引线框架生产SOP封装件的方法:按现有SOP封装生产工艺进行晶圆减薄和划片；将芯片粘贴到引线框架上；烘烤，烘烤时采用七个不同温区快速固化防离层烘烤工艺，该快速固化防离层烘烤工艺的详细流程是:该七个温度区域上下排布，框架经上芯后传递到第一温区，经过第一温区的初步固化，传递到第二温区依次类推，直至出箱产品已得到充分的交联反应，各固化区域的温度采用渐变式温差，从第一温度区域到第七温度区域的温度分别为160°C、18(TC、200°C、20(TC、2(KrC、18(rC和160°C ;烘烤后等离子清洗，采用现有SOP封装生产工艺进行压焊；压焊后进行塑封，塑封时采用真空吸附的多段注塑及防离层固化工艺，接着进行切筋，一次成型；再采用现有SOP封装生产工艺进行打印、测试，制得SOP封装件。
[0007]本发明高可靠性SOP封装引线框架采用能够满足高可靠性、超大外形尺寸管脚交叉排列结构的多排矩阵式引线框架，以及保证高可靠性的适配性工艺路线进行生产，其结构合理，工艺路线实用并易于实现，具有成本低、节能减排、可实现高可靠性封装件等优点，有助于SOP产品实现高性能、大批量的使用要求。
【附图说明】
[0008]图1是本发明引线框架的结构示意图。
[0009]图2是图1所示引线框架中封装单元的结构示意图。
[0010]图3是本发明引线框架中引脚的局部方大图。
[0011]图4是图2中P处放大图。
[0012]图5是现有封装单元的结构示意图。
[0013]图中:1.引线框架本体，2.封装单元，3.载体，4.内引脚，5.载体连杆，6.稳定孔，7.锁定孔，8.凹坑，9.镀银环，10.防水槽。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0015]如图1所示，本发明引线框架，包括引线框架本体1，引线框架本体I的长度L为269.6±0.10mm、宽度H为83.0±0.05mm ;引线框架本体I上设有240个封装单元2，所有的封装单元2呈12行20列矩阵式排列于引线框架本体I上。
[0016]见图2，本发明引线框架中的封装单元2，包括载体3，载体3的背面、沿载体3的周边设有由多个镀银环9组成的框形结构，该框形结构内、载体3的背面设有多个方形的凹坑8，该多个凹坑8矩阵式排列；载体3两侧分别设有多个内引脚4，每个内引脚4上均设有锁定孔7和图3中所示的V形的防水槽10，载体3另外两个侧边上分别设有一根载体连杆5，载体连杆5的一端与载体3相连接,载体连杆5另一端的尺寸大于载体连杆5与载体3相连接一端的尺寸，载体连杆5尺寸较大的一端设有菱形的稳定孔6,稳定孔6的一条对角线与载体连杆5轴线同轴,稳定孔6的另一条对角线的长度大于载体连杆5的宽度，以便更好地起到稳定效果；框架表面进行粗化处理，框架微观表面积增加，增加框架与塑封料的结合力，如图4所示。
[0017]本发明SOP封装引线框架中封装单元2与图5所示的现有SOP封装中封装单元相比，在内引脚4上增设了锁定孔7和防水槽10，锁定孔7通过孔中的塑封料将引线框架两边的塑封料拉在一起，使框架与塑封料结合更紧密；防水槽10通过增大框架与塑封料的结合，阻止了通过框架与料之间的水分浸入，增加产品可靠性；增大载体连杆5远离载体3一端的尺寸，并在该端设置菱形的稳定孔6，以增加分离时的稳定性，其机理是通过稳定孔6折方形结构使载体更平直，并且通过锁定孔7的锁胶作用，消耗产品分离时的拉力，保证载体不受力，增加可靠性；在载体3上设置了矩阵式排列的凹坑8，极大地增加了载体3与封装材料的结合力，并且在载体3背面的周边采用矩阵式排列的镀银环9，最大程度地减小镀银面积，以减小离层的机率；并对载体单元2表面进行粗化处理，以减小封装后的离层问题。
[0018]多个封装单元2矩阵式排列于引线框架本体I上，相邻封装单元2中的管脚采用IDF结构，即相邻两个封装单元2中一个封装单元2的管脚伸入到另一个封装单元2的管脚之间，有效地增加了框架材料的利用率。
[0019]本发明还提供了一种利用上述引线框架生产SOP封装件的方法。该生产方法具体为:按现有SOP封装生产工艺进行晶圆减薄和划片；上芯时采用粘度> 9000CP、吸水性^0.25%的环保型粘片胶，将芯片粘贴到本发明SOP封装引线框架上，上芯后，进行烘烤，烘烤时采用七个不同温区快速固化防离层烘烤工艺，该快速固化防离层烘烤工艺的详细流程是:上芯完成后将装片后的引线框架传递到有七个不同温度区域的固化流程箱中，该七个温度区域上下排布，框架经上芯后传递到第一温区，经过第一温区的初步固化，传递到第二温区依次类推，直至出箱产品已得到充分的交联反应，各固化区域的温度采用渐变式温差，从第一温度区域到第七温度区域的温度分别为160°C、180°C度、200°C、200°C、200°C、180°C和160°C，产品经过不同温度的温区的渐变式固化，在产品传递过程中进行快速充分的交联反应从而在传递出固化区域时粘片胶得到快速而充分的固化，有效地改善了常规烘烤工艺造成的空洞、爬胶等影响产品可靠性的问题；烘烤后等离子清洗，保证产品健合质量，防止焊点脱落等质量问题发生；采用现有SOP封装生产工艺进行压焊；压焊后，采用膨胀系数α I彡1、吸水性< 0.3%和填料含量> 80%的符合欧盟WEEE、ROHS和索尼标准的环保材料进行塑封，以提高芯片与框架的粘贴强度及与塑封料的亲和度，降低产品离层的发生，提高产品可靠性；塑封时采用真空吸附的多段注塑及防离层固化工艺，其注塑压力1000?1200Ps1、注塑时间8?12s、模具温度160?180°C、合模压力115?135ton、固化时间70?100s，塑封后在175?180°C的温度下后固化7小时，以保证产品质量；接着进行切筋，一次成型，有效地防止了后制程中对产品质量的影响；再采用现有SOP封装生产工艺进行打印、测试，制得SOP封装件。
[0020]本发明SOP封装件生产方法与常规SOP塑封集成电路生产流程一样，封装时所用胶体保持原有符合JEDEC标准长宽厚尺寸，具体尺寸为:长X宽X高(mm)=9.9X3.9X1.4，表面进行麻面处理，单根顶杆，脱模角度12°。两者之间的主要区别在于；本发明生产方法在生产线、所用材料及部分工艺有所不同。
[0021]随着引线框架冲压技术及塑料封装技术设备的提高，多排框架的生产能力已具备，因此天水华天科技股份有限公司决定开发多排矩阵式框架及生产SOP封装件的工艺。能够极大限度地利用框架材料和塑封料，提高生产效率和产品质量，减少误错率和安全风险，是一条降低成本、节能减排的有效途径。
[0022]实施例1
制作长度L为269.6±0.10mm、宽度H为83.0±0.05mm的线框架本体，引线框架本体上设240个封装单元，所有的封装单元呈12行20列矩阵式排列。封装单元，包括载体，载体背面、沿载体的周边设有由多个镀银环组成的框形结构，该框形结构内、载体的背面设有多个方形的矩阵式排列的凹坑；载体两侧分别设有多个内引脚，每个内引脚上分别设有锁定孔和V形的防水槽，载体另外两个侧边上分别设有一根载体连杆，载体连杆的一端与载体相连接，载体连杆另一端的尺寸大于载体连杆与载体相连接一端的尺寸，载体连杆尺寸较大的一端设有菱形的稳定孔，稳定孔的一条对角线与载体连杆轴线同轴，稳定孔的另一条对角线的长度大于载体连杆的宽度；框架表面粗化处理。按现有SOP封装生产工艺进行晶圆减薄和划片；采用粘度> 9000CP、吸水性< 0.25%的环保型粘片胶，将芯片粘贴到本发明SOP封装引线框架上，上芯后，进行烘烤，烘烤时采用七个不同温区快速固化防离层烘烤工艺，该快速固化防离层烘烤工艺的详细流程是:上芯完成后将装片后的引线框架传递到有七个不同温度区域的固化流程箱中，该七个温度区域上下排布，框架经上芯后传递到第一温区，经过第一温区的初步固化，传递到第二温区依次类推，直至出箱产品已得