用于制作电子部件的方法、相应的部件和计算机程序产品的制作方法
【专利摘要】一种电子部件(10)，例如为集成电路，包括，一个或多个电路(12)，所述一个或多个电路(12)具有与其耦合的电连接(20，22)。所述电连接(20，22)包含引线架(20)和电导线(22)，所述电导线(22)将所述一个或多个电路(12)耦合至所述引线架(20)的相应部分。例如，通过3D打印，整体制作所述电导线(22)，而使所述引线架(20)的相应部分之间没有接合。
【专利说明】
用于制作电子部件的方法、相应的部件和计算机程序产品
技术领域
[0001 ]本公开涉及电子部件。
[0002]一个或多个实施方式可以被用于制作诸如集成电路(IC)等电子部件。
【背景技术】
[0003]制造诸如集成电路的电子部件的固定趋势是降低封装成本、同时减少封装的组装步骤和减少封装连线。
[0004]定制封装灵活性以及可靠且紧凑的结构是所注意的其它一些因素。
【发明内容】
[0005]—个或多个实施方式的目标在于，根据前面讨论的思路对电子部件的制造提供改进。
[0006]—个或多个实施方式实现了所述目标，这主要归功于具有在随附权利要求中所阐述的特性的方法。
[0007]一个或多个实施方式可以是相应的部件(例如，诸如集成电路的微电子部件)。
[0008]同样，一个或多个实施方式可以是可以加载到至少一个计算机的存储器的计算机程序产品，其适于驱动3D打印装置，并且包含当在所述产品至少一个计算机上运行时用于执行一个或多个实施方式的方法的3D打印步骤的软件代码部分。如在本文所使用的，对这种计算机程序产品的引用应该被理解成，与引用包含指令的计算机可读装置等价，所述指令用于控制3D打印装置，从而协调根据一个或多个实施方式的方法的实现。对“至少一个计算机”的引用旨在强调以模块形式和/或分布式形式实现一个或多个实施方式的可能性。
[0009]权利要求是本文所提供的一个或多个示例性实施方式的公开内容的一个组成部分。
[0010]—个或多个实施方式可以实现在前面考虑的目标，同时还能减少金属连接，并且提供了通过不同部分所创建的可靠连线。
[0011]—个或多个实施方式可能基于以下认识，3D打印(增材制造或AM)正在变成普通技术，其可用尺寸、分辨率、节距(pitch)变得日益精确，且具有更小的尺寸。
【附图说明】
[0012]现在将参考附图，仅以非限制性示例的方式来描述一个或多个实施方式，在附图中:
[0013]图1至图3是根据一个或多个实施方式的电子部件的示意表示；
[0014]图4是一个或多个实施方式的特定部分的示意表示；
[0015]图5至图9示出了可能的实施方式的细节。
[0016]需要了解的是，为了帮助理解所述实施方式，各个附图可能并未以相同的比例绘制。
【具体实施方式】
[0017]在之后的描述中，对一个或多个具体细节进行了说明，目的在于提供对各个实施方式的示例的深入理解。可以获取不具有这些特定细节中的一个或多个特定细节的各个实施方式，或者可以获取使用了其它方法、部件、材料等的各个实施方式。在其它情况下，未对已知的结构、材料、或操作进行详细说明或描述，从而不模糊各个实施方式的各个特定方面。
[0018]在本文描述的框架下，对“实施方式”或“一个实施方式”的引用旨在表示结合实施方式所描述的、在至少一个实施方式中所包含的具体的配置、结构、或特性。因此，在本文的描述中可能出现的诸如“在实施方式中”或“在一个实施方式中”的短语，不一定指代同一个实施方式。而且，具体的配置、结构、或特性能够在一个或多个实施方式中以任何适当的方式来进行组合。
[0019]本文所使用的参考标记的提供仅仅是出于方便的目的，并且因此不限定所要保护的范围或限定实施方式的范围。
[0020]图1至图3是电子部件10的可能的实施方式的示例表示，所述电子部件可以包含诸如芯片(“管芯”)12等被布置在封装14中的电子电路12。
[0021]在一个或多个实施方式中，管芯12可以被布置在管芯衬垫(pad)16上，该管芯衬垫可以被布置在封装14内(例如，参见图1)，或位于封装14的(例如，底部)表面(例如，参见图3)0
[0022]在一个或多个实施方式中(例如，参见图2)，可以不配备管芯衬垫16。
[0023]在一个或多个实施方式中，例如，封装14可以包括塑料封装或陶瓷封装(例如，模制化合物或MC)。
[0024]同样，虽然在附图中以示例方式示出了一个芯片/管芯12，但是在部件10中可以包含多个芯片/管芯12。
[0025]例如，传统制造工艺可能涉及将管芯14安装在衬垫16上，将管芯焊盘18连接至封装的管脚20，并且将管芯12密封在封装14内，使电导线22(例如，金导线)将焊盘18连接至管脚20。
[0026]导线22通过手工一次附接(onceattached)。在现有技术中，这个任务由机器完成，其被牵引至引线架(LF)，该引线架是一组金属引线，它们延伸到封装/壳体14的外部以形成管脚20。
[0027 ]通过这种方式，可以形成(例如，模制)封装14，从而包围一个或多个电路1，同时使电连接至少部分地被暴露(例如，在引线架20的远端)，从而允许与电路12的电接触。
[0028]在一个或多个实施方式中，封装14可以包括融接至引线架的屏蔽罩。
[0029]无论实现方式的具体细节如何，附图都是电子部件10的示例，电子部件的示例包括一个或多个电路12，其具有与其耦合的电连接。
[0030]在一个或多个实施方式中，所述电连接包括引线架20以及电导线22，电导线22将一个或多个电路12耦合至引线架20的相应部分。
[0031]这可以在例如在图5中(在图6至8中与其一致)被理解，其中引线架被示出为包含四个部分。
[0032]在该图中:
[0033]-示出了将电路12耦合至图5中的引线架20的两个上部部分的两根导线22;
[0034]-示出了将电路12耦合至引线架的第三部分的另一根导线22;并且
[0035]-示出了将电路12耦合至图5中的引线架20的最底部部分的又一根导线22。
[0036]同样需要理解的是:
[0037]-两根顶部导线22可以被集成以形成Y型(树状)结构，其具有接触电路12的(单个)引脚的近端“根”部分，以及延伸至引线架20的两个顶部部分的两个远端分支；
[0038]中间”导线22在近端与电路12的对应接触焊盘接触，并且在远端延伸至引线架20的第三部分，并且具有线状轨迹，所述线状轨迹可以是笔直的或可以是(如图所示)至少稍微弯曲的，以便于克服(negotiate)周围的几何结构；
[0039]-图5中的最底部导线22可以表现为Y型(树状)结构，其具有与电路12的对应接触焊盘接触的两个近端支路，并且具有延伸至引线架20的最底部部分的唯一远端构件。
[0040]在结合图5所使用时，“近端”和“远端”明确地相对于电路12。
[0041]在一个或多个实施方式中，在图5中示例说明的各个特点中的任何一个均能够以不同的组合存在(例如，多于两条导线彼此结合，在电路12上进行分支以接触多个焊盘，以及在引线架上分支以接触引线架的多个部分，其中导线是直的而不是弯曲导线，以及导线是弯曲导线而不是直导线等)。
[0042]因此，图5总体上示例地说明了使用电导线22的灵活性，所述电导线将一个或多个电路12耦合至引线架20的相应部分。
[0043]在一个或多个实施方式中，电导线22可以整体制作(produced one piece)(即，一体化或“单片化(monoI ithic)”)，使得引线架20的对应部分之间没有接合(例如，焊接点)。
[0044]在一个或多个实施方式中，电导线22被制作与引线架20的对应部分成为具有可变横截面的一个单个部件(single piece)。
[0045]在一个或多个实施方式中(例如，参见图4)，例如，这种可变横截面可以包括，主要是在“导线”22中的平滑过渡(例如，从较宽的核心部分到较窄的交叉部分的转变)的可变横截面。例如，在导线22和引线架20的对应部分之间的区域可能会产生突然过渡。
[0046]所定义的3D打印(或增材制造、AM)覆盖不同的过程，这些过程可以用于通过增材工艺(additive process)的方式制作三维物体。在这种工艺中，可以通过“3D打印机”的方式来先后覆盖多个材料层，所述“3D打印机”可以被看作是一种工业机器人。3D打印过程可以由计算机控制，使得具有特定形状/几何结构的物体可以根据数据源等开始制作，即，借助于驱动3D打印装置的计算机程序产品进行制作，所述计算机程序产品包含当所述产品在该计算机上运行时用于执行3D打印方法的各个步骤的软件代码部分。
[0047]术语3D打印最初用于定义，借助于实质上在喷墨打印机中所组装的打印机头，诸如在粉末床(powder bed)上进行材料的顺序沉积相关的那些过程。术语3D打印目前用于定义多种过程，例如，其中包括压铸过程或烧结过程。虽然术语增材制造(AM)可能实际上更适合于在这种更宽泛的意义下使用，但是这两种定义，即3D打印和增材制造(AM)，在本文中本质上被用于同义词。
[0048]因此，如在本文中所使用的、诸如“3D打印”和“3D打印的”等词语将指代增材制造过程和由增材制造制作的物品。
[0049]一个或多个实施方式可能依赖于下列认识，S卩，尽管实质上被认为是“缓慢的”过程，但是3D打印/AM的最新进展可以体现为与诸如铜、招、钢、各种金属合金相关例如，下列参数等:
[0050]-层厚度:5-10微米(I微米=10—6米)
[0051 ]-激光束的直径:在粉末表面处70微米直径；
[0052]-准确度:0.2%
[0053]-沉积速度:7mm3/s
[0054]这与在诸如IC的电子部件的制造过程中制作电连接(例如，引线架20、导线22)兼容。
[0055]一个或多个实施方式因而能够被用于制作具有在前面所考虑的各个特征的引线架20和导线22(例如，管芯附接、以及围绕芯片/管芯12的导线)，即，通过整体制作可选地具有(渐进/突然)变化的横截面的、使引线架20的相应部分之间没有接合的电导线22，而使电导线22将电路12耦合至引线架20的相应部分，来制作所述引线架和导线。
[0056]这可以借助于“一次成形(oneshot)”工艺，例如，其避免了在引线架20和导线22之间形成接合。
[0057]在3D打印中所使用的材料可以是那些早已经用于这种目的的材料，例如，铜、铝、
钢、各种金属合金。
[0058]一个或多个实施方式将不限于由导线形式和形状引起的任何限制，例如，其可以是填充壁板结构的正方或长方。
[0059]—个或多个实施方式也可以制作具有可能没有任何金属接点的、具有变化横截面的连接(例如，在引线接口)。
[0060]在一个或多个实施方式中，这可能是有益的，其益处在于，例如，可变横截面可以增强连接/耦合，从而提高诸如相对于热循环期间的可能分层或断裂等的可靠性。
[0061]需要了解的是，一个或多个实施方式可以使用双(成对)导线等短路多根引线，和/或创建非常规的几何连接结构(例如，参见图5至图8)。
[0062]封装14随后可以通过将封装14(通过已知方式)模制在电路12上来形成，该封装14包围电路12并且使电连接20、22至少部分地被暴露以从而允许电路12的电接触。
[0063]在一个或多个实施方式中，电路(例如，芯片/管芯)12可以通过将其附接在载体上进行定位。
[0064]如在图4中示意性示出的，在提供了存在这种管芯衬垫16的那些实施方式中(例如，参见图1和图3)，所述载体可以是诸如金属载体(例如，小金属块/管芯焊盘)的一种衬垫16，其被用于管芯方列等。
[0065]在其中没有考虑管芯衬垫16的那些实施方式中(例如，参见图2)，所述载体可以是载体带(carrier tape)，并且在其上附接电路12的所述载体带可以配有用于管芯导线键合的孔。
[0066]通过将芯片/管芯12附接在载体上形成的组件(例如，条状物)随后可以被插入到用于3D打印的金属粉末中，从而创建(通过3D打印)引线架结构和导线20、22，并且可以完成管芯焊盘等上的导线键合(WB)连接18。
[0067]图9示出了可以配备有图案化的配置20a的3D打印表面等，例如，其中的图案是蜂巢形格式等，用于增强与封装14的模制化合物的粘合。
[0068]在3D打印过程之后(例如，一旦从3D打印粉末上取出)，诸如可能具有衬垫16、引线架和导线20、22的电路12的最终布置可以被传递给用于封装14的模制过程(任何类型)，该过程可能发生在被吹干处理、清洗处理和/或离子处理之后。
[0069]例如，通过对被暴露的引线的表面分析和/或对内部引线的3D结构的X射线分析，可以对所采用的制作电子部件的一个或多个实施方式进行检测。
[0070]在不背离基本原理的情况下，相对于本文仅仅以非限制性示例的方式所说明的内容，这些细节和实施方式可以变化，甚至可以进行明显的变化，而没有脱离所保护的范围。
[0071]所保护的范围由随附权利要求确定。
【主权项】
1.一种制作电子部件(10)的方法，所述电子部件(10)包括至少一个电路(12)，所述至少一个电路(12)具有与其耦合的电连接(20，22)，其中，所述电连接(20，22)包括引线架(20)和电导线(22)，所述电导线(22)将所述至少一个电路(12)耦合至所述引线架(20)的相应部分，所述方法包括，整体制作所述电导线(22)，而使所述引线架(20)的相应部分之间没有接合。2.根据权利要求1所述的方法，包括，将所述电导线(22)与所述引线架(20)的相应部分制作为具有可变横截面的单个部件(20，22)。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括通过使所述电连接(20，22)至少部分地暴露以允许与所述至少一个电路(12)的电接触，来提供包围所述至少一个电路(12)的封装(14)。4.根据权利要求3所述的方法，包括，将所述封装(14)模制在所述至少一个电路(12)上。5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，包括: -将所述至少一个电路(12)定位在载体(16)上， -为定位在所述载体(16)上的所述至少一个电路(12)制作所述电连接(20，22)，以及 -将所述封装(14)形成于具有所述电连接(20，22)的所述至少一个电路(12)上。6.根据权利要求5所述的方法，包括从下列各项中选择所述载体: -用于所述至少一个电路(12)的载体衬垫(16)， -载体带，优选地配备有用于焊盘导线键合的孔。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括，通过3D打印，将所述电导线(22)与所述引线架(20)的相应部分制作为一个整体。8.根据权利要7所述的方法，包括，通过对从铜、铝、钢和金属合金中选择的至少一种材料进行3D打印，将所述电导线(22)与所述引线架(20)的相应部分制作为一个整体。9.一种电子部件(10)，优选为集成电路，包括，至少一个电路(12)，所述至少一个电路(12)具有与其耦合的电连接(20，22)，所述电连接(20，22)采用根据权利要求1至8中的任一项所述的方法制作。10.—种计算机程序产品，所述计算机程序产品可以加载到计算机的存储器中，用于驱动3D打印装置，并且包含，在所述产品在该计算机上运行时用于执行根据权利要求7或权利要求8所述的方法的3D打印步骤的软件代码部分。
【文档编号】H01L21/60GK106067456SQ201510848664
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年11月27日 公开号201510848664.8, CN 106067456 A, CN 106067456A, CN 201510848664, CN-A-106067456, CN106067456 A, CN106067456A, CN201510848664, CN201510848664.8
【发明人】F·G·齐格利奥利
【申请人】意法半导体股份有限公司