模制倒装芯片半导体封装体的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及半导体封装体，具体地，涉及模制倒装芯片半导体封装体。
【背景技术】
[0002]用于模制倒装芯片半导体封装体的倒装芯片互连技术涉及在半导体裸片的焊盘上沉积焊料凸块。通过将裸片倒装从而使得裸片的顶侧的面朝下，来将裸片安装至引线框架，并且对准裸片从而使得其焊盘与引线框架的匹配的引线对准。然后，使焊料回流以完成互连，或者可替代地，如果倒装芯片使用扩散键合方法，那么不要求回流。这与接线键合相反，在接线键合中，竖直地安装裸片并且使用接线以将裸片焊盘互连至引线框架。
[0003]常规的模制倒装芯片半导体封装体的引线间距⑶与引线框架厚度㈧之比B/A大于1，这意味着，引线间距直接取决于引线框架厚度。薄引线框架不可用于许多类型的半导体器件诸如功率器件，从而，针对模制倒装芯片半导体封装体，限制了某些类型的半导体裸片在尺寸上可以缩小的量。裸片放置公差常常不精确，例如，+/-0.050mm，从而要求大的面积以便将半导体裸片放置在引线框架上。这又进一步限制了实际可以实现的任何裸片尺寸的减小。如此，存在在不减小引线框架厚度的情况下减小引线间距的需要。同样，利用常规的引线技术，无法在不也减小封装体的占位面积(footprint)的情况下减小半导体裸片尺寸，该占位面积又由最终用户PCB(印刷电路板)占位面积的控制。
【发明内容】
[0004]根据制造模制倒装芯片半导体封装体的方法的一个实施例，该方法包括:提供引线框架，该引线框架具有相对的第一主表面和第二主表面、在第一主表面上的第一金属化结构、在第二主表面上的第二金属化结构、以及从第二主表面向第一主表面延伸的凹陷区域；用第一模制用料填充凹陷区域，从而使得引线框架在引线框架的第二侧处受到第一模制用料和第二金属化结构的保护、并且在引线框架的与第二侧相对的第一侧处在第一金属化结构中的间隙之间暴露出来；以及用化学蚀刻剂蚀刻引线框架的在第一金属化结构中的间隙之间的暴露部分以在引线框架的第一侧处形成间隔开的引线，第一模制用料和第二金属化结构保护引线框架在第二侧处免受化学蚀刻剂的作用。
[0005]根据模制倒装芯片半导体封装体的实施例，该封装体包括引线框架，该引线框架具有相对的第一主表面和第二主表面、在第一主表面上的第一金属化结构、在第二主表面上的第二金属化结构、从第二主表面向第一主表面延伸的凹陷区域、以及在第一金属化结构中的间隙之间被化学蚀刻到引线框架中的间隔开的引线。模制倒装芯片半导体封装体进一步包括:半导体裸片，该半导体裸片具有面朝并且附接至引线框架的引线的多个焊盘；第一模制用料，该第一模制用料将凹陷区域填充；以及第二模制用料，该第二模制用料将半导体裸片包封并且将在引线之间的空间填充，从而使得第二模制用料与第一模制用料邻接。A是引线框架的总厚度，B是在引线中的相邻引线之间的间距，并且B/A〈l。
[0006]本领域的技术人员将在阅读以下详细说明时并且在查看对应附图时认识到另外的特征和优点。
【附图说明】
[0007]图中的元件并不一定是相对于彼此按照比例绘制而成。类似的附图标记表示对应的相似零部件。可以将各个图示的实施例的特征进行组合，除非这些特征彼此排斥。各个实施例在图中得到描绘并且在以下说明书中进行了详细说明。
[0008]图1图示了其引线间距与引线框架厚度之比小于1的模制倒装芯片半导体封装体的实施例的截面图。
[0009]图2包括图2A至图2H，图示了制造其引线间距与引线框架厚度之比小于1的模制倒装芯片半导体封装体的方法的实施例。
[0010]图3包括图3A至图3C，图示了在制造其引线间距与引线框架厚度之比小于1的模制倒装芯片半导体封装体时所使用的预模制引线框架的方法的实施例。
【具体实施方式】
[0011]此处描述的各个实施例，为模制倒装芯片半导体封装体提供的引线间距(B)与引线框架厚度(A)之比B/A小于1，而不减小总引线框架厚度或者采用昂贵的电镀工艺。而是，用模制用料来预模制引线框架的背侧，该模制用料将引线框架的从引线框架的底表面向引线框架的顶表面延伸的凹陷区域填充。引线框架在这些凹陷区域中更薄，而在别处更厚。模制用料，连同设置在引线框架的底表面上的金属化结构，保护引线框架的背侧免受后续化学蚀刻工艺的处理。该化学蚀刻工艺蚀刻掉了未被设置在引线框架的顶表面上的裸片附接金属化结构保护的这部分引线框架。将裸片附接金属化结构图案化，从而使得在引线框架的正面处的化学蚀刻工艺蚀刻了引线框架的暴露部分，以形成封装引线。可以实现引线间距⑶与引线框架厚度㈧之比B/A小于1，这是因为在凹陷区域中减小了引线框架厚度，其在背侧处被模制用料保护并且在正面处被化学蚀刻，以形成引线。由此，将更少的引线框架材料去除以形成引线，从而允许减小引线间距。然后，半导体裸片经由在倒装配置中的裸片附接金属化结构而附接至引线框架的引线，并且被模制。若需要，可以对封装体进行标记，并且，例如通过锯切或者其他标准单片化(分离)工艺，将封装体单片化为分开的封装体。此处描述的实施例允许裸片尺寸减小，而不一定需要改变引线框架厚度或者封装体占位面积。
[0012]图1图示了其引线间距⑶与引线框架厚度㈧之比B/A小于1的模制倒装芯片半导体封装体的实施例。模制倒装芯片半导体封装体包括引线框架100，该引线框架100具有相对的底(背)表面102和顶(正)表面104、在底表面102上的单层或者多层金属化结构106、在顶表面104上的单层或者多层裸片附接金属化结构108、从底表面102向顶表面104延伸的凹陷区域110、以及在裸片附接金属化结构108中的间隙(开口)114之间的被化学蚀刻到引线框架100中的间隔开的引线112。引线112具有小于引线框架100的总厚度(A)的总厚度(C)。引线112是通过在引线框架100的正面处化学蚀刻在裸片附接金属化结构108中的间隙114之间暴露的这部分引线框架100而形成的，如此处在后文中更加详细描述的。
[0013]模制用料116将引线框架100的凹陷区域110填充。模制用料116和在引线框架100的底表面102上的金属化结构106 —起保护引线框架100免受在引线框架100的背侧之侧的化学蚀刻工艺的处理。结果，引线框架100的在凹陷区域110中的厚度确定了最小引线间距(B)。因为引线框架100在凹陷区域110中更薄并且在别处更厚，所以模制倒装芯片半导体封装体的引线间距⑶与引线框架厚度㈧之比B/A可以小于1。在一些实施例中，引线框架100的在凹陷区域110中的厚度满足0.2〈B/A〈1。这样，可以将厚引线框架用于例如功率半导体应用，并且仍然具有小引线间距。此处在后文中更加详细地描述了用于形成模制倒装芯片半导体封装体的引线112的化学蚀刻工艺的进一步细节。
[0014]模制倒装芯片半导体封装体进一步包括半导体裸片118，该半导体裸片118具有面朝并且附接至引线框架100的引线112的多个焊盘120。封装体可以包括在倒装芯片配置中连接至引线框架100的一个或者多个半导体裸片。第二模制用料122将每个半导体裸片118包封并且将在引线112之间的空间填充，从而使得第二模制用料122与将引线框架100的凹陷区域110填充的模制用料邻接。在一些实施例中，引线框架100包括铜，并且在引线框架100的底表面102上的金属化结构106包括金。在一个特定实施例中，在引线框架100的底表面102上的金属化结构106包括NiPdAu，并且在引线框架100的顶表面104上的裸片附接金属化结构108包括Ag。
[0015]模制倒装芯片半导体封装体的模制用料116、122可以包括相同的或者不同的模制用料材料。例如，填充了引线框架100的凹陷区域110的模制用料116可以具有高的玻璃化温度(Tg)，例如，高于180°C，以及高的导热率。在一个实施例中，模制用料116是多官能(mult1-funct1nal)模制用料，诸如基于多官能环氧树脂的用料，其耐受与