专利名称：有源和无源半导体器件封装的制作方法
技术领域：
本发明大体而言涉及半导体器件领域，且更具体而言，涉及将无源和有源器 件与或不与引线框架集成的封装。
背景技术：
通常，经封装的集成电路可包括多个半导体芯片及嵌入铸模中与其相关联的 多个组件。所述经封装的集成电路可连接至电子装置的印刷电路板。通过印刷电 路板，经封装的集成电路可连接至其它芯片及连接至外部输入和输出。发明内容根据本发明一实施例，组件封装包括多个组件及铸模化合物。所述多个组件 设置在一可移除基板的零平面上。可移除基板可用于将所述多个组件固定就位。 所述多个组件中至少一个组件通过焊线接合至所述多个组件中至少另一组件。铸 模化合物设置在所述多个组件周围，从而囊封所述多个组件。当自组件封装移除 所述基板时，设置在可移除基板零平面上的多个组件的一部分便暴露出来。本发明的一些实施例可提供众多技术优点。例如， 一实施例的一技术优点可 包括减少无源元件设计所需空间的能力。尽管上文己列举多个具体优点，然而，不同实施例可包括所列举的全部、某 些优点或根本不包括这些优点。此外，在阅读以下图式及说明后，所属技术领域 的技术人员可易于明了其它技术优点。
为了更全面地了解本发明的实例性实施例及其优点，结合附图参考下述说 明，其中图1A显示根据本发明一实施例的封装部分的等轴视图； 图1B显示根据本发明一实施例具有焊线终端的无源组件；图1C显示根据本发明一实施例在图1A所示封装部分的铸模工艺后的一封 装的顶部剖视图；图1D显示根据本发明一实施例移除一基板后的图1C的封装的仰视图1E显示一根据本发明一实施例与图1D封装互补的板布局图； 图2A显示一根据本发明另一实施例的封装部分的等轴视图；图2B显示根据本发明一实施例在图2A所示封装部分的铸模工艺后的一圭寸 装的顶部剖视图；图2C显示根据本发明一实施例移除基板后的图2B的封装的仰视图； 图2D显示一根据本发明一实施例与图2C的封装互补的板布局图； 图3A显示一根据本发明再一实施例的封装部分的等轴视图； 图3B显示根据本发明另一实施例在图3A的封装部分的铸模工艺后的一封 装的顶部剖视图；图3C显示根据本发明另一实施例移除基板后的图3B的封装的仰视图； 图3D显示一根据本发明一实施例与图3C封装互补的板布局图； 图4A显示一根据本发明再一实施例的封装部分的等轴视图； 图4B显示根据本发明一实施例在图4A的封装部分的铸模工艺及移除基板 后的一封装的仰视图；及图4C显示一根据本发明一实施例与图4B的封装互补的板布局图。
具体实施方式
首先应了解，尽管下文举例说明本发明的例示性实施例，然而可使用任何数 目的技术(无论是当前习知或已存在的技术)实施本发明。本发明决不应仅限于 包括本文中所图解说明并阐释的实施例和实施方案在内的以下图解说明的例示 性实施例、图式及技术。此外，这些图式未必按比例绘制。在传统集成电路封装中，设置在一引线框架顶部上的无源组件可不利地影响 该封装的高度。此外，某些引线框架设计要求在板设计上具有关键无源元件布局， 从而在板的设计中导致潜在的错误路由。相应地，本发明的某些实施例的教示内 容认可了若干构形，这些构形以一种允许将无源组件终端用作一附着构件而非一 中间引线框架的方式将无源组件整合在一铸模化合物中，从而减少及/或消除由板 设计师布局的关键无源元件。另外，本发明的某些实施例的教示内容认可了若干 可降低板上总"不动产"的构形。尽管本文中将参考特定实施例描述一经封装的 集成电路的构形，然而该经封装的集成电路可包括更多、更少组件或与那些所描 述组件不同的组件。图1显示一根据本发明一实施例的封装部分205的等轴视图。图1A所示 的封装部分205包括多个组件210。图中显示这多个组件210设置于基板190的 顶部。在特定实施例中，基板190可为基于聚酰亚胺的粘合剂或胶带，其可用以 将组件210固定就位并耐受工作温度。"耐受工作温度"通常可指基板190在其 中将利用基板190的工作过程中将组件210固定就位的能力。例如，基板190可
在注射成型工艺中将组件210固定就位，以下将对此做进一步详细描述。根据本 发明的一实施例， 一合适的粘合剂或胶带可为Kaptor^胶带。尽管已将Kapton 胶带描述成一合适的基板190，然而，其它实施例可利用能将组件210固定就4立 并能耐受工作温度的其它合适的基板190。在该实施例中，基板190形成一其上设置组件210的大体平坦的表面。相应 地，可将基板190视为零平面，且因此将组件210全部定位在该零平面上。由于 具有此一构形，可降低封装200的垂直高度。图1A的实施例中的组件210为无源组件30以及一电路小片或集成电路20。 无源组件30可包含(但不限于)电容器、电感器及电阻器。集成电路20 (单独 或与无源组件30相组合)可包括多种不同的器件，包括(但不限于)诸如数字-模拟转换器等模拟及/或数字电路、计算机处理器单元、放大器、数字信号处理器、 控制器、晶体管或其它半导体器件。集成电路20可包括各种含有硅、砷化镓的 材料或其它合适的材料。为方便集成电路20与无源组件30之间的通信，无源组 件具有一定位于其中间的焊线40。相应地，无源组件30包括如图1B所示的'庳 线终端35。在工作中，在将组件210放置于基板190上之后，可将封装部分205前移至 引线接合工艺，以将焊线40置于各组件210之间。然后，可将封装部分205前 移至一铸模工艺，以将铸模50 (未明确显示)围绕组件210放置，以便形成如图 1C所示的封装200。 一种合适的铸模工艺是注射成型工艺。然而，可利用其它合 适的铸模工艺在组件210周围放置铸模化合物50。图1C显示根据本发明一实施例在图1A所示封装部分405的铸模工艺后的 一封装400的顶部剖视图。 一铸模化合物50大体环绕并将集成电路20、无源组 件30以及焊线40固定就位。相应地，在该铸模工艺之后，可移除基板190，从 而如图1D所示暴露出集成电路20及无源组件30。可利用任何可用于囊封组件 210的合适的铸模化合物。其实例包括(但不限于)不含溴(Br)或锑(Sb)的 "绿色"铸模化合物。尽管已描述这些铸模化合物，但也可使用可用于将组件210 固定就位的其它合适的铸模化合物。在作业中，在处理过程中，多个封装200可相互耦合，且在处理后可使用合 适的分离工艺而相互分离，这些分离工艺包括(但不限于)锯割或冲压。相应i也， 如图1C所示的封装200可包含一回拉特征一换句话说，将组件210放置于距封 装200的边缘220 —距离处。此种回拉特征有助于保证在分离各封装200期间组 件210将不会受到损坏。图1D显示根据本发明一实施例移除基板190后的图1C的封装200的仰视 图。由于已移除基板190，组件210全部暴露在该零平面上。在一些实施例中， 可将一金属放置于集成电路20的背侧22上以方便进行软焊或其它合适的耦合工 艺。另一选择为，可将一绝缘材料放置在集成电路20的背侧22上以有利于实王见
希望获得绝缘的构形。图IE显示根据本发明一实施例与图ID的封装200互补的板布局60。板布 局60的各部分62对应于无源组件30，且板布局60的部分64对应于集成电路 20。可利用各种技术在封装200与板布局60之间建立通信，所述技术包括(但 不限于)软焊。在某些实施例中，封装200可保留基板190以进行运输，并在到 达要将封装200安装于板布局60上的位置后，即刻移除。在这些实施例中，基 板190可用于保护组件210，否则在没有基板l卯时，组件210将暴露在外。图2A显示根据本发明另一实施例的封装部分305的等轴视图。在该实施例 中，封装部分305包含组件310。组件310可包含类似于或不同于图1A中所示 组件210的组件。在该实施例中，将组件310显示为一集成电路20、若干无源组 件30及若干接合焊盘80。为有利于在各组件310之间进行通信，在其间布置焊 线40。例如，图中显示焊线40位于集成电路20与接合焊盘80之间以及集成电 路20与无源组件30之间。类似于上文参照图1A所述，组件310及引线框架110 定位于基板190顶部，基板190可由类似于或不同于参照图1A所述的基板190 的材料制成。可按上文参照图1A所述的类似方式将封装部分305封装于封装300 中，也就是说，将组件310放置在基板190上，将组件310引线接合在适宜的位 置上，将铸模放置于组件310周围，及当各封装300被装配成一组时将封装300 自其它封装分离。图2B显示根据本发明一实施例在图2A的封装部分305的铸模工艺后的封 装300的顶部剖视图。封装300可为如上文所述自多个封装的组合件中分离出的 封装。以类似于参照图1C所述的方式，铸模化合物50环绕集成电路20、无源 组件30、焊盘80及焊线40并将其固定就位。在铸模工艺之后，可移除基板190， 如图2C所示暴露出集成电路20、无源组件30及焊盘80。类似于参照图1A所 述的情形，铸模化合物50可由用于将组件310固定就位的任何合适的材料制成。 此外，封装300可包含回拉特征。图2C显示根据本发明一实施例移除基板190后图2B的封装300的仰视图。 由于已移除基板190，组件210全部暴露在零平面上。类似于参照图1D所述的 情形，可将金属放置在集成电路20的背侧22上以方便进行软焊或其它合适的耦 合工艺。另一选择为，可将绝缘材料放置在集成电路20的背侧22上以有利于实 现希望获得绝缘的构形。图2D显示根据本发明一实施例与图2C的封装300互补的板布局80。板布 局80的各部分82对应于无源组件30，板布局80的部分84对应于集成电路20, 且板布局80的各部分86对应于接合焊盘80。类似于上文参照图1E所述，可利 用各种技术在封装300与板布局80之间建立通信，所述技术包括(但不限于) 软焊。此外，在一些实施例中，可保留基板190以进行运输且在到达要在板布局 80上安装封装300的位置时即刻移除。
图3A显示一根据本发明再一实施例的封装部分405的等轴视图。在该实施 例中，封装部分405包括组件410。组件410可包括类似于或不同于图1A中所 示组件210的组件。在该实施例中，将组件410显示为一无源组件90、若干无、源 组件30以及一集成电路100。无源组件90可类似于或不同于无源组件30。例如， 无源组件90可包括焊线终端95。集成电路100可耦合至无源组件90顶部。尽管 未明确显示，然而集成电路100可利用各种粘附媒介粘附至无源组件90顶部， 包括环氧树脂、聚酰亚胺、其它粘合化学品、这些化学品的混合物、软焊、金-硅共熔层、或其它适用于将集成电路100接合至无源组件90的一种或多种材料。 为有利于在各组件410之间进行通信，在其间布置焊线40。例如，图中显示焊线 40位于集成电路100与无源组件30之间以及无源组件90与集成电路40之间。 类似于上文参照图1A及2A所述的情形，无源组件90及无源组件30定位在基 板190顶部，其可由类似于或不同于参照图1A所述的材料制成。可按上文参照 图1A及2A所述的类似方式将封装部分405封装至封装400中一换句话说，将 组件410放置在基板190上及/或彼此上下叠置(例如，使用上述技术或其它合适 的技术将集成电路100放置在无源组件90上)，将组件410引线接合在合适位置 上，将铸模放置在组件410周围，及当将各封装500装配成一组时将封装400自 其它封装分离。图3B显示根据本发明另一实施例在图3A的封装部分405的铸模工艺后封 装400的顶部剖视图。封装400可为如上文所述自多个封装的组合件中分离出的 封装。以类似于参照图1B所述的方式，铸模化合物50环绕并将集成电路100、 无源组件30及无源组件90固定就位。在铸模工艺之后，可移除基板190，使无 源组件30及无源组件90如图3C所示暴露出来。图3C显示一根据本发明另一实施例移除基板190后图3B的封装400的仰 视图。由于己移除基板190，无源组件30及无源组件90暴露在该零平面上。类 似于参照图1C所述的情形，可将一金属放置在集成电路20的背侧22上以方便 进行软焊或其它耦合工艺。另一选择为，可将一绝缘材料放置在集成电路20的 背侧22上以有利于实现希望获得绝缘的构形。图3D显示一根据本发明一实施例与图3C的封装400互补的板布局120。板 布局120的各部分122对应于无源组件90，且板布局120的部分124对应于无源 组件30。类似于上文所述，可利用各种技术在封装400与板布局120之间建立通 信，所述技术包括(但不限于)软焊。此外，在一些实施例中，可保留基板190 以进行运输且当到达一要在板布局120上安装封装400的位置时即刻移除。图4A显示一根据本发明再一实施例的封装部分505的等轴视图。在该实施 例中，封装部分505包括组件510。组件510可包括类似于或不同于图3A中所 示组件510的组件。在该实施例中，将组件510显示为一无源组件90、若干无源 组件30、 一集成电路IOO以及若干接合焊盘80。为有利于在这些组件510之间
进行通信，在其间布置焊线40。例如，图中显示焊线40位于集成电路100与无 源组件30之间、无源组件90与集成电路40之间。类似于上文参照图2A及3A 所述的情形，集成电路100可粘附至无源组件90的顶部，且无源组件90、无源 组件30、接合焊盘80以及一引线框架110定位于基板190的顶部，基板190可 由类似于或不同于参照图1A所述的材料制成。可按上文参照图1A、 2A及3A 所述的类似方式将封装部分505封装至封装500中_换句话说，将组件510放置 在基板190上及/或彼此上下叠置(例如，使用上述技术或其它合适的技术将集成 电路100放置在无源组件90上)，将组件510引线接合在合适位置上，将铸模放 置在组件510周围，及当将各封装500装配成一组时将封装500自其它封装分离。图4B显示根据本发明一实施例在图4A的封装部分505的铸模工艺及移除 基板190后封装500的仰视图。封装500可为如上文所述自多个封装的组合件中 分离出的封装。铸模化合物50环绕集成电路100、无源组件30、无源组件90及 接合焊盘80并将其固定就位。类似于参照图1A所述的情形，铸模化合物50可 由可用于将组件510固定就位的任何合适材料制成。此外，封装500可包括回拉 特征。在铸模工艺之后，可移除基板190,使无源组件30、无源组件90及接合 焊盘80暴露在零平面处。图4C显示根据本发明一实施例与图4B的封装500互补的板布局160。板布 局160的各部分162对应于无源组件90、板布局160的各部分164对应于无源组 件30，且板布局160的各部分166对应于接合焊盘80。类似于上文所述，可利 用各种技术在封装500与板布局160之间建立通信，所述技术包括(但不限于) 软焊。此外，在一些实施例中，可保留基板190以进行运输且当到达要在板布局 160上安装封装500的位置时即刻移除。尽管上文已参照图1A至4C将组件描述为无源组件及集成电路，然而也可 将其它组件另外并入封装中。尽管使用若干实施例对本发明进行阐述，然而本发明所涉及领域的技术人员 可联想出各种增加、删除、替代及修改形式，且这些增加、删除、替代及修改形 式被涵盖本发明中。
权利要求
1、一种提供组件封装的方法，所述方法包括将多个组件设置于可移除基板的零平面上，所述多个组件包括至少一集成电路及至少一个无源组件；通过焊线将所述集成电路引线接合至所述至少一个无源组件；围绕所述多个组件注射成型铸模化合物，以形成所述组件封装，所述可移除基板在所述注射成型过程中将所述多个组件固定就位且所述铸模化合物囊封所述多个组件；移除所述可移除基板；暴露设置在所述可移除基板上的所述集成电路的一部分；及暴露设置在所述可移除基板上的所述至少一个无源组件的一部分。
2、 如权利要求1所述的方法，其中所述多个组件进一步包括至少一个接合 焊盘，所述方法进一步包括-在注射成型之前通过焊线将所述集成电路引线接合至所述接合焊盘；及 在移除所述可移除基板后，暴露设置在所述可移除基板上的所述至少一个接 合焊盘的一部分。
3、 如权利要求1或2所述的方法，其中所述可移除基板是粘合带。
4、 一种装置，其根据如权利要求l-3中任一权利要求所述的方法制成。
5、 一种装置，其包括多个组件，其设置于可移除基板的零平面上；所述多个组件包含至少一集成 电路及至少一个无源组件；且所述可移除基板可用于将所述多个组件固定就位， 且所述多个组件中的至少一者通过焊线引线接合至所述多个组件中的至少另一 者；铸模化合物，其围绕所述多个组件而设置，所述铸模化合物囊封所述多个组 件；及其中一旦自所述组件封装移除所述基板，即刻暴露出设置在所述可移除基板 的零平面上的所述多个组件的一部分。
全文摘要
根据本发明一实施例，组件封装(200)包括多个组件(210)及铸模化合物(50)。所述多个组件(210)设置在可移除基板的零平面上。所述可移除基板可用于将所述多个组件(210)固定就位。所述多个组件(210)中的至少一个组件通过焊线(40)而引线接合至所述多个组件(210)中的至少另一个组件。所述铸模化合物(50)设置在所述多个组件(210)周围，从而囊封所述多个组件(210)。一旦从所述组件封装(200)移除所述基板时，即刻暴露出设置在所述可移除基板的零平面上的所述多个组件(210)的一部分。
文档编号H01L21/00GK101116171SQ200580047774
公开日2008年1月30日 申请日期2005年12月19日 优先权日2004年12月17日
发明者史蒂文·A·库默尔 申请人:德州仪器公司