专利名称：Ic封装件的分离的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子IC封装件的分离(singulation)。
背景技术：
IC封装是IC器件的制造中涉及的最后阶段中的一个。在IC封装期间，一个或多个IC芯片被安装在封装衬底上，连接至电触点，并且随后被涂覆有包括诸如环氧树脂或硅树脂模塑料之类的电绝缘体的封装材料。随后可以将所产生的IC封装件安装在印刷电路板(PCB)上和/或连接至其它电气元件。在大多数IC封装件中，IC芯片完全由封装材料覆盖，而电触点至少部分地露出，使得它们可以连接至其它电气元件。金属引线框通常用来形成IC封装件的一部分，并限定外部电触点。电触点例如可以形成从封装材料的侧面向外延伸的引线。引线通常向下弯曲以与PCB上的电气元件形成连接。然而，这些引线倾向于明显增加IC封装件的尺寸。其中外部引线由电触点代替的IC封装件也是已知的，电触点在顶部上由封装材料覆盖但在IC封装件的底部上露出，使得它们可以连接至位于IC封装件下面的电气元件。与常规IC封装件相比，被称为"无引线"IC封装件的这些IC封装件由于不存在外部引线而占据较少的空间。此外，这些IC封装件消除了对弯曲引线以形成连接的需求。当前大多数半导体无引线塑料封装件具有不露出的引线端，有时称为"回拉"引线端子。由于在安装在PCB上之后不能看到焊接点，一些终端消费者或用户不喜欢使用这种封装件类型。特别地，医疗、军事和汽车应用要求在低功率显微镜检查下所有的焊接点都是可见的，这对回拉端子来说是困难的。因此，平面端子通常是优选的(有时称为"无回拉"端子)。本发明具体地涉及在已经对器件阵列应用封装工艺之后单个封装件的分离。它可以应用于不同的封装件类型，但特别感兴趣的是针对无引线封装件。为了从2D阵列上划分单个封装芯片，需要一组行割线和列割线。在切割之后需要为引线框触点镀层，以便还为露出的切割边缘镀层。已知的工艺涉及切割输入/输出(I/O)引线直到封装材料表面，但不切割穿过封装材料。封装材料内的连接连结杆保持原封不动，并且这些连接连结杆用作用于锡电镀的电气路径，从而允许电镀I/O引线端。这种局部切割在电镀之前露出引线框触点焊盘的侧壁。然而，由于所述切割未穿过整个结构，在电镀之后需要第二切割步骤。为了避免在最终的封装件分离期间损坏电镀表面，需要采用更薄的锯条用于第二切割操作。该第二切割操作处于与局部切割相同的位置，并且其后是沿正交方向的切割。这种方法的问题在于，作为两阶段过程执行沿一个方向的切割，总共需要三次切割操作。此外，需要在两阶段切割工艺的两个阶段之间实现精确的对准。最终产品还具有由于采用不同尺寸的锯条进行两阶段切割工艺而产生的台阶形外轮廓。
发明内容
根据本发明，提供了将封装集成电路的二维阵列划分成单个集成电路封装件的方法，其中该阵列包括引线框和位于引线框之上的封装层，集成电路被封装在封装层中，其中该方法包括下述步骤:进行第一系列平行切割，第一系列平行切割延伸完全穿过引线框和封装层，并限定所述阵列的多个行，其中第一系列平行切割在所述多个行开始和结束之前终止，以便由在所述多个行的端部处的边缘部维持所述阵列的完整性；为引线框的触点焊盘镀层，并包括通过第一系列切割形成的触点焊盘边缘区域；以及进行相对于第一系列平行切割成角度的第二系列平行切割，第二系列平行切割延伸完全穿过引线框和封装层，并将所述阵列分成多个列，从而在边缘部之间分离封装件。。该方法仅需要两个切割操作，每个切割操作进行切割而完全穿过引线框和封装层。在第一组切割之后，通过确保第一组切割不完全延伸越过该结构，维持该结构的完整性。替代地，端部边缘区域保持原封不动。这为电镀工艺提供所需要的刚性，尽管所述切割延伸完全穿过衬底。引线框优选地包括位于引线框的与封装层相对的下侧处的触点焊盘。这限定了无引线封装件。镀层优选包括锡。引线框和封装层可以设置在带之上，并且该方法随后包括从所述带去除分离后的封装件的步骤。在第一系列平行切割之后，引线框优选地在每一行中的所有触点焊盘之间提供电互连，并通过所述边缘部在不同行的触点焊盘之间提供电互连。这使得触点焊盘能够用作用于电镀的单个电极。每个封装件可以包括位于一个边缘处的恰好一个或两个触点焊盘和位于相对的边缘处的恰好一个或两个触点焊盘。这使得引线框具有简单的设计，以在第一组切割之后在触点焊盘之间提供期望的互连。如果每个封装件包括恰好两个或三个触点焊盘，则这是最容易实现的。
现在将参照附图详细地描述本发明的示例，在附图中:图1示出用于无引线封装件阵列的已知的分离方法；图2示出本发明的再次用于无引线封装件阵列的分离方法的示例；图3示出适合用在本发明的方法中的引线框的示例；图4用来说明图3的引线框怎么提供期望的电连接；以及图5以侧视图示出一个分离后的封装件。
具体实施例方式本发明提供了一种封装件分离方法，其中使用两个系列的全深度切割，一个系列全深度切割相对于另一个系列全深度切割成角度，以限定栅格(例如正交切割)。第一系列深度切割未延伸整个封装件的全跨距，以便在两个系列切割之间维持结构的完整性。图1示出用于无引线封装件阵列的已知的分离方法。通过举例的方式，示出位于带12之上的两个完整的封装结构10。每个封装结构具有嵌入封装层14的集成电路阵列。这些电路以常规方式连接至引线框16。引线框16具有触点焊盘18，触点焊盘18位于每个封装件的底表面处，用于将该封装件连接至PCB或其它元件。图1 (和图2)中的横截面表示颠倒的封装件，因为切割操作是从封装件的下侧进行的。为了从2D阵列10中划分单个封装芯片，需要一组行切割和列切割。然而，在切割之后需要为引线框触点18镀层，以便还为露出的切割边缘镀层。焊接引线端(也朝下面向接触面)是希望的，以确保通过肉眼或通过光学检查从所有角度都能清楚地看到焊料浸润性(solder wetting quality)。已知工艺的第一步骤是采用锯条20提供局部切割，以露出引线框触点焊盘18的侧壁22。这在图1的上部中被示出。该局部切割包括限定一组多行封装IC的一系列平行切割24，但这些封装IC还未被分开，因为局部切割不是延伸完全穿过封装层，如在图1中的中间横截面中可以看到的那样。图1的中部示出修边和电镀操作，例如锡镀层26。这电镀触点焊盘18的基部区域以及侧壁22。需要两组进一步的全深度切割。第一组全深度切割28完成局部切割，第二组全深度切割30是正交的以将结构10划分成栅格。第一组全深度切割28采用较薄的锯条以防止损坏电镀过的边缘区域。图1的下部横截面示出正完成的局部切割。由于锯条比第一锯条窄，因此封装件的边缘具有台阶形边缘轮廓，触点的边缘位于凹陷中。这种工艺需要切割的两个阶段之间实现精确的对准。图2示出本发明的再次用于无引线封装件阵列的分离方法的示例。相同的附图标记用来表不相同的部件。在该示例中，示出位于带12之上的四个完整的封装结构10，每个封装结构再次具有嵌入封装层14的集成电路阵列。这些电路以常规方式连接至引线框16。新的工艺的第一步骤是采用锯条20提供全深度切割，以露出引线框触点焊盘18的侧壁22。这在图2的上部中被示出。全深度切割32延伸穿过引线框和封装，但未延伸完全穿过封装结构10。替代地，切割在行开始和结束之前终止，以便为行端部处的边缘部维持阵列的完整性。这些边缘部34可以包括该行中的第一个和最后一个器件区域。因此，所述行的相对端部将不用于形成器件，并且可以简单地包括附加的虚设区域。图2的中部示出同样的修边和电镀操作，提供锡镀层26。这电镀触点焊盘18的基部区域以及侧壁22。仅需要另一组全深度切割。该组切割36正交于第一组切割并将结构10划分成栅格。可以采用现有的封装平台执行该工艺，附加成本影响非常小，资本支出为零。该工艺可以用于多I/O端子结构。端子需要在第一切割之后彼此电连接，以便它们一起限定电镀电极。在2个I/O端子的情况中，一个端子位于封装件的一个侧面，连结杆甚至在第一切割之后将所有的端子连接在一起，并且端子仅在第二切割之后彼此隔开。例如，假设第一切割将阵列划分成多个行，沿着所述多个行的端子由连结杆连接，不同行的端子在其中未进行第一切割的行端部处连接在一起。可以在在一侧存在两个端子而在另一侧存在一个端子时采用这种方法-再一次，所有三个端子可以由列方向连结杆连接在一起。在本发明的工艺中，引线框端子的切割边缘在全部分离之后完全由锡料覆盖。因此本发明的工艺提供了具有良好质量的端子，并且使得能够仅执行两次切割操作。在第一组切割之后，通过维持结构完整性，该结构适合由用于(任选的)修边和电镀工艺的自动供给器操纵。形成边缘区域所需要的未使用的空间通常在每个引线框上导致约4%的器件减少。如上所述，电镀工艺需要所有的端子电连接在一起以形成电镀电极。图3更详细地示出引线框的结构的一个示例。右侧图像是左侧图像的放大部分。灰色区域40是延伸至该结构的表面的接触端子。在该结构内的是由白色区域44限定的连结杆。这些区域44嵌入封装材料中。黑色区域42是引线框的图案中的开口。在该示例中，每个封装件具有两个端子40，一个端子位于顶部处，一个端子位于底部处。这两个端子由沿列方向的连结杆44连接在一起。图4用来说明图3的引线框如何提供期望的电连接。图4的上部示出沿行方向的第一组切割32。该组切割将多行封装件分开。然而，在每一行内，每个封装件的两个端子由垂直连结杆部44连接在一起，该行中的所有端子也连接在一起，因为这些垂直连结杆部44在相邻的端子之间沿列方向(即，它们的宽度)延伸。所述切割的每个末端处的边缘部在所有行(特别是连结杆部45)之间提供连接，使得所有的端子电连接在一起并用作电镀电极。在图4的下部中示出第二组切割36。单个封装器件被示出为50。该封装件的侧面具有如图5所示的切割连结杆部52。同样如图所示，在端壁的轮廓中不存在台阶。对行和列的提及是有些随意，并且这些术语应当被简单地理解为用来表示倾斜(理想地，接近正交)线/成角度的线，以便它们一起限定栅格。因此，"行"和"列"不具有关于封装内容物或端子的任何特定的含义。引线框和封装的结构以及电镀工艺和材料、以及任选的修边工艺未被详细地描述，因为这些方面是完全常规的，并且不需要修改以执行本发明的分离方法。简言之，引线框是采用带至带电镀工艺形成的。该结构通常包括引线框、芯片和金连接线，金连接线嵌入模塑料中。采用传递模塑工艺封装引线框和引线结合单元。镀锡工艺是条带格式的电解工艺。切割操作采用金刚石锯条形式的锯条。带用来将多个封装件保持在一起。本发明可以用于塑料或陶瓷无弓I线封装件。多种修改对本领域技术人员来说将是明显的。
权利要求
1.一种将封装的集成电路的二维阵列划分成单个集成电路封装件的方法，其中该阵列包括引线框(16)和位于引线框(16)之上的封装层(14)，集成电路被封装在封装层中，其中该方法包括下述步骤: 进行第一系列平行切割(32)，所述第一系列平行切割延伸完全穿过引线框(16)和封装层(14)，并限定所述阵列的多个行，其中所述第一系列平行切割在所述多个行开始和结束之前终止，以便由在所述多个行的端部处的边缘部(34)维持所述阵列的完整性； 为引线框的触点焊盘(18)镀层，并包括通过第一系列切割形成的触点焊盘边缘区域(22);以及 进行相对于所述第一系列平行切割成角度的第二系列平行切割(36)，所述第二系列平行切割延伸完全穿过引线框(16)和封装层(14)，并将所述阵列分成多个列，从而在边缘部(34)之间分离封装件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述引线框(16)包括位于引线框的与封装层(14)相对的下侧处的触点焊盘(18)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述镀层(26)包括锡。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述引线框(16)和封装层(14)设置在带(12)之上，并且该方法包括从所述带(12)去除分离后的封装件的步骤。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述第一系列平行切割之后，引线框在每一行中的所有触点焊盘(18，40)之间提供电互连，并通过所述边缘部在不同行的触点焊盘之间提供电互连。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个封装件包括位于一个边缘处的恰好一个或两个触点焊盘(18)和位于相对的边缘处的恰好一个或两个触点焊盘。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，每个封装件包括恰好两个或三个触点焊盘(18)。
全文摘要
本发明提供了一种将封装集成电路的二维阵列划分成单个集成电路封装件的方法，该方法采用第一系列平行切割(32)，第一系列平行切割延伸完全穿过引线框(16)和封装层(14)，并限定所述阵列的多个行。第一系列平行切割在所述多个行开始和结束之前终止，以便由在所述多个行的端部处的边缘部(34)维持所述阵列的完整性。在为触点焊盘镀层之后，进行第二系列平行切割(36)，第二系列平行切割延伸完全穿过引线框(16)和封装层(14)。这将所述阵列分成多个列，从而在边缘部(34)之间分离封装件。
文档编号H01L21/78GK103155136SQ201080069210
公开日2013年6月12日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者马丁·家诚·李, 马克斯·梁, 鲍姆皮奥·尤马里 申请人:Nxp股份有限公司