本实用新型涉及集成电路以及封装的集成电路，并且更具体地，涉及一种半导体器件以及用于封装集成电路的引线框。
背景技术：
集成电路(IC)管芯(die)是一种形成在半导体晶片(诸如，硅晶片)上的小型器件。典型地，将这种管芯从晶片切下，并利用引线框将其封装。引线框是一种金属框架，通常由铜或镍合金形成，其支撑集成电路管芯并提供用于封装的芯片的外部电连接。引线框通常包括标志(flag)或管芯焊盘(die pad)以及引线指(lead fingers)。管芯上的接合焊盘(bond pad)经由导线接合电连接到引线框的引线。利用保护性材料包封管芯和接合线以形成封装。引线或者从所述包封向外凸出，或者至少与所述包封齐平，因而它们可以作端子，允许集成电路电连接到其他器件或印刷电路板(PCB)。
参考图1，示出了常规的方形扁平封装(QFP)的半导体器件100的放大横截面图。器件100包括半导体管芯102，其附接到管芯焊盘104并电连接到引线指106。管芯102、管芯焊盘104和部分引线指106被模化合物(mold compound)108覆盖，所述模化合物108保护管芯102和引线指106的电连接不受损害。引线指106从模化合物108凸出，并在后期被弯折成鸥翼(gull-wing)状，从而给管芯102提供外部电连接。
参考图2，示出了常规的管芯焊盘暴露的方形扁平无引脚封装(QFN)的半导体器件200的放大横截面图。器件200与器件100基本相似，除了其上附接有管芯202的管芯焊盘204的暴露于器件200的底部。此外，引线指206与管芯焊盘204通常是从一个基本扁平呈片状的引线框形成的，引线指206与管芯焊盘204基本位于同一平面，从而也暴露于器件200的底部，给管芯202提供外部电连接。相比于图1的半导体器件100，半导体器件200由于具有暴露的管芯焊盘204，从而为管芯202提供与外部的热传递，起到散热作用。然而，由于管芯202底部与外界仅隔有一层管芯焊盘204，相比于器件100，器件200的管芯202容易在器件200与外部的碰撞中受到损伤。此外，由于管芯焊盘204的底面完全没有模化合物208的包裹，因此很容易造成管芯焊盘204的顶面与模化合物208之间粘合不牢固而引起的分离。
另外，如何在同样或更小尺寸的封装中使半导体器件装配有更多的提供输入输出的电连接的引线指同时仍维持或降低封装成本，一直是业界的改进方向。
因此，能够提供一种既能使管芯获得更多的保护，又能给管芯提供散热功能，且在不增大尺寸的前提下，具有更多的输入输出端的半导体器件将是有利的。
技术实现要素：
根据本实用新型的一个实施例，本实用新型提供了一种半导体器件，包括：管芯焊盘，其中所述管芯焊盘在第一水平方向上呈波浪形延伸，包括多个位于第一平面的第一带，多个位于不同于第一平面的第二平面的，且与所述多个第一带在所述第一水平方向上交错安排的第二带，以及多个连结所述多个第一带与相邻的所述第二带的过渡带，其中每个所述第一带、第二带、以及过渡带分别在不同于第一水平方向的第二水平方向上延伸；多个第一引线指，其与所述管芯焊盘在所述第一水平方向上延伸的第一侧间隔开并向外延伸，其中所述第一引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和远离所述管芯焊盘的远端，并且其中所述第一引线指的所述近端处于所述第一平面中，且分别位于所述第一带在所述第二水平方向上的延伸线上；多个第二引线指，其与所述管芯焊盘的所述第一侧间隔开并向外延伸并与所述多个第一引线指在所述第一水平方向上交错安排，其中所述第二引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和远离所述管芯焊盘的远端，并且其中所述第二引线指的所述近端处于所述第二平面中，且分别位于所述第二带在所述第二水平方向上的延伸线上；附接到所述管芯焊盘的所述第一带上的半导体管芯，其中所述半导体管芯通过接合线电连接到所述第一和第二引线指的近端；以及包封材料，其至少围绕所述管芯焊盘的部分、所述半导体管芯、以及所述多个第一和第二引线指的近端，其中所述第一引线指的远端从所述包封材料向外凸出，所述第二引线指的所述近端的底面以及所述管芯焊盘的所述第二带的底面从所述包封材料露出。
本实用新型进一步提供了一种用于半导体器件的引线框，包括：管芯焊盘，其中所述管芯焊盘在第一水平方向上呈波浪形延伸，包括多个位于第一平面的第一带，多个位于不同于第一平面的第二平面的，且与所述多个第一带在所述第一水平方向上交错安排的第二带，以及多个连结所述多个第一带与相邻的所述第二带的过渡带，其中每个所述第一带、第二带、以及过渡带分别在不同于第一水平方向的第二水平方向上延伸；多个第一引线指，其与所述管芯焊盘在所述第一水平方向上延伸的第一侧间隔开并向外延伸，其中所述第一引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和远离所述管芯焊盘的远端，并且其中所述第一引线指的所述近端处于所述第一平面中，且分别位于所述第一带在所述第二水平方向上的延伸线上；多个第二引线指，其与所述管芯焊盘的所述第一侧间隔开并向外延伸并与所述多个第一引线指在所述第一水平方向上交错安排，其中所述第二引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和远离所述管芯焊盘的远端，并且其中所述第二引线指的所述近端处于所述第二平面中，且分别位于所述第二带在所述第二水平方向上的延伸线上；以及环绕所述管芯焊盘的连接条，所述连接条将所述多个第一引线指和所述多个第二引线指与所述管芯焊盘连结。
根据本实用新型的另一个实施例，本实用新型提供了一种半导体器件，包括：管芯焊盘，其中所述管芯焊盘在第一水平方向上呈波浪形延伸，包括多个位于第一平面的第一带，多个位于不同于第一平面的第二平面的，且与所述多个第一带在所述第一水平方向上交错安排的第二带，以及多个连结所述多个第一带与相邻的所述第二带的过渡带，其中每个所述第一带、第二带、以及过渡带分别在不同于第一水平方向的第二水平方向上延伸；多个第一引线指，其与所述管芯焊盘在所述第一水平方向上延伸的第一侧间隔开并向外延伸，其中所述第一引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和远离所述管芯焊盘的远端，并且其中所述第一引线指的所述近端处于所述第一平面中，且分别位于所述第二带在所述第二水平方向上的延伸线上；多个第二引线指，其与所述管芯焊盘的所述第一侧间隔开并向外延伸并与所述多个第一引线指在所述第一水平方向上交错安排，其中所述第二引线指具有接近于所述管芯焊盘的近端和远离所述管芯焊盘的远端，并且其中所述第二引线指的所述近端处于所述第二平面中，且分别位于所述第一带在所述第二水平方向上的延伸线上；附接到所述管芯焊盘的所述第一带上的半导体管芯，其中所述半导体管芯通过接合线电连接到所述第一和第二引线指的近端；以及包封材料，其至少围绕所述管芯焊盘的部分、所述半导体管芯、以及所述多个第一和第二引线指的近端，其中所述第一引线指的远端从所述包封材料向外凸出，所述第二引线指的所述近端的底面以及所述管芯焊盘的所述第二带的底面从所述包封材料露出。
附图说明
前述实用新型内容以及下面的本实用新型优选实施例的详细说明，在结合附图阅读时可以得到更好的理解。为了说明本实用新型，在附图中示出了当前优选的实施例。然而，应当理解，本实用新型不限于所示的精确的布置和手段。在附图中：
图1是常规的方形扁平封装(QFP)的半导体器件的放大横截面图；
图2是常规的管芯焊盘暴露的方形扁平无引脚封装(QFN)的半导体器件的放大横截面图；
图3是根据本实用新型一个实施例的封装的半导体器件的底部平面图；
图4是根据本实用新型一个实施例的图3的半导体器件在线A-A上的横截面图；
图5是根据本实用新型一个实施例的图3的半导体器件的正面视图；
图6是根据本实用新型一个实施例的图3的半导体器件在折线B-B上的横截面图；
图7是根据本实用新型一个实施例的未加工的引线框的顶部平面图；
图8是根据本实用新型一个实施例的图7的未加工的引线框在加工后的引线框顶部平面图；
图9是根据本实用新型一个实施例的被部分封装的半导体器件的顶部平面图；
图10是根据本实用新型另一个实施例的封装的半导体器件的底部平面图；
图11是根据本实用新型另一个实施例的图10的半导体器件在线C-C上的横截面图；
图12是根据本实用新型的又一个实施例的引线框的顶部平面图；
图13是根据本实用新型的又一个实施例的封装有图12的引线框的半导体器件的底部平面图；
图14是根据本实用新型的又一个实施例的图13的半导体器件的正面视图；以及
图15是根据本实用新型的又一个实施例的图13的半导体器件在折线D-D上的横截面图。
具体实施方式
下面的结合附图阐述的详细说明意图作为对本实用新型的当前优选的实施例的描述，并且并不意图表示可以实践本实用新型的仅有的形式。应当理解，可以通过不同的实施例实现相同或等效的功能，并意图将这些实施例涵盖在本实用新型的精神和范围内。如本领域技术人员将理解的，本实用新型可以应用于多种封装和封装类型。
附图中的某些特征已经被放大以便于图示，并且附图及其要素并不必然成正确的比例。在附图中，相同的数字被用于表示相同的要素。
现在参考图3，示出了根据本实用新型一个实施例的封装的半导体器件300的底部平面图。图4、图5和图6分别示出了根据本实用新型一个实施例图3的半导体器件300在线A-A上的横截面图、正面视图和在折线B-B上的横截面图。
如图3至图6所示，半导体器件300包括管芯焊盘302，其在第一水平方向304上呈波浪形延伸，包括了多个位于第一平面306的第一带308，多个位于不同于第一平面306的第二平面310的第二带312。第二带312与所述多个第一带308在第一水平方向304上交错安排。管芯焊盘302还包括多个连结第一带308与相邻第二带312的过渡带314。每个第一带308、第二带312和过渡带314分别在不同于第一水平方向304的第二水平方向316上延伸。优选的，其中管芯焊盘302的与其在第一水平方向304上延伸的第一侧318相邻的第二侧320是位于第一平面306的第一带308，从而在不增大半导体器件300的尺寸的前提下，为管芯焊盘302提供一个面积更大的上表面来附接半导体管芯。优选地，管芯焊盘302在所述第一水平方向304上呈楔形波延伸。
半导体器件300还包括多个第一引线指322和与第一引线指322在第一水平方向304上交错安排第二引线指324。第一和第二引线指322和324与管芯焊盘302的第一侧318间隔开并向外延伸。每个第一引线指322具有接近于所述管芯焊盘的近端326和远离管芯焊盘302的远端328。第一引线指322的近端326处于第一平面306中，且位于第一带308在第二水平方向316上的延伸线上。第二引线指324具有接近于管芯焊盘302的近端330和远离管芯焊盘302的远端332。第二引线指324的近端330处于第二平面310中，且位于第二带312在第二水平方向316上的延伸线上。
半导体器件300另外还包括附接到管芯焊盘302的第一带308上的半导体管芯334，其通过接合线336电连接到第一和第二引线指322和324的近端326和330，以及至少围绕管芯焊盘302的部分、半导体管芯334、以及第一和第二引线指322和324的近端326和330的包封材料338。其中第一引线指322的远端328从包封材料338向外凸出，第二引线指324的近端330的底面以及管芯焊盘302的第二带312的底面从包封材料338露出。优选地，如图6所示，整个第二引线指324处于第二平面310中，其底面及远端332从包封材料338露出，分别暴露于半导体器件300的底面和侧面。由于管芯焊盘302在第一水平方向上成波浪形延伸，包封材料338包裹了管芯焊盘302的第一带308的底部，从而给半导体管芯334提供了更好的保护，也防止了管芯焊盘302上表面与包封材料338之间的分离，同时管芯焊盘302的第二带312的底面又从包封材料338暴露出，从而为半导体管芯334提供了很好的散热功能。此外，沿着第一水平方向304分布的第一和第二引线指322和324的近端交错的位于第一和第二平面，从而相邻的第一和第二引线指322和324的间距可以进一步缩小，而不会带来短路风险，从而在不减少半导体器件300的输入输出端的情况下，进一步的缩小半导体器件300的尺寸。
根据本实用新型的一个优选实施例，半导体器件300还包括多个第三引线指340，其与管芯焊盘302的第二侧320间隔开并向外延伸，并具有接近于管芯焊盘302的近端342和远离管芯焊盘302的远端344，其中近端342处于第二平面310中。由于管芯焊盘302的第二侧320是处于第一平面306的第一带308，因此位于第二平面310的第三引线指340的近端342可以在第一水平方向304上更加接近管芯焊盘302的第二侧320，从而在不减少输入输出端数的前提下，减小半导体器件300在第一水平防向304上的宽度。优选地，第三引线指340的的底面和远端344从包封材料338露出，分别暴露于半导体器件300的底面和侧面。
图7是根据本实用新型一个实施例的未加工的引线框400的顶部平面图。根据本实用新型的一个优选实施例，所述未加工的引线框400是通过对一导电金属片进行冲压或切割形成的。所述未加工的引线框400包括管芯焊盘区域402，其包括多个第一带404，与第一带404在第一水平方向304上交错安排的多个第二带406，以及连结相邻第一带404和第二带406的过渡带408。优选地，管芯焊盘区域402中与在第一水平方向304上延伸的第一侧相邻的两个相对的第二侧都是第一带404。
所述未加工的引线框400还包括多个第一和第二引线指410和412，其与管芯焊盘区域402在第一水平方向304上延伸的第一侧间隔开并向外延伸。其中第一引线指410与第二引线指412在第一水平方向304上交错安排，并且第一引线指410分别位于第一带404在第二水平方向316上的延伸线上，第二引线指412分别位于第二带406在第二水平方向316上的延伸线上。根据本实用新型的一个优选实施例，所述未加工的引线框400还包括多个第三引线指414，其与管芯焊盘区域402的第二侧间隔开并向外延伸。第一引线指410，第二引线指412，第三引线指414，以及管芯焊盘区域402通过连接条416连结在一起。
图8是根据本实用新型一个实施例的图7中的未加工的引线框400在加工后的引线框500的顶部平面图。根据本实用新型的一个优选实施例，通过对未加工的引线框400按照图7中用虚线表示的山折线和用点划线表示的谷折线进行弯折或模压，可以很简捷方便的形成图8中的加工后的引线框500。引线框500包括一个在第一水平方向304上呈波浪形延伸的管芯焊盘502，其中第一带404位于第一平面，第二带406位于不同于第一平面306的第二平面310，过渡带408连结相邻的位于不同平面的第一带404和第二带406。优选地，管芯焊盘502在所述第一水平方向上呈方波或楔形波延伸。在本实用新型的一个实施例中，第一引线指410位于第一平面306，第二引线指412位于第二平面310，连接条416在第一水平方向304上相应的呈波浪形延伸。优选地，第三引线指414位于第二平面310。
图9是根据本实用新型一个实施例的被部分封装的半导体器件600的顶部平面图。半导体器件600包括引线框500，和附接于线框500的管芯焊盘502的半导体管芯334，其通过接合线336与第一、第二和第三引线指410、412和414电连接。随后通过用包封材料338包封半导体管芯334、引线框500和接合线336，去除连接条416使得各引线指和管芯焊盘502各自独立，弯折第一引线指410，形成图3-6中所示的半导体器件300，其中管芯焊盘502的第二带406的底面，第二和第三引线指412和414的底面从包封材料338暴露出。优选地，包封材料338是一种模化合物。
图10是根据本实用新型另一个实施例的封装的半导体器件700的底部平面图，图11是根据本实用新型另一个实施例的图10中的半导体器件700在线C-C上的放大横截面图。半导体器件700与图3-6中的半导体器件300基本相似，除了管芯焊盘702在所述第一水平方向304上呈方形波延伸。
图12是根据本实用新型的又一个实施例的引线框800的顶部平面图。引线框800与图8中的引线框500基本相似，除了第一引线指802位于第二平面，第二引线指804位于第一平面，从而分别与第一和第二带404和406垂直错开，从而可以更加接近管芯焊盘502的第一侧318，使得在不减少输入输出端数的前提下，进一步缩小半导体器件的尺寸。
图13是根据本实用新型的又一个实施例的封装有图12的引线框800的半导体器件900的底部平面图，图14是根据本实用新型的又一个实施例的图13中的半导体器件900的正面视图，以及图15是根据本实用新型的又一个实施例的图13中的半导体器件900在折线D-D上的横截面图。半导体器件900与图3-图6中所示的半导体器件300基本相似，除了第一引线指802的近端位于第二平面，第二引线指804的近端位于第一平面，从而分别与第一和第二带404和406垂直错开，从而第一和第二引线指802和804的近端可以更加接近管芯焊盘502的第一侧，使得在不减少输入输出端数的前提下，进一步缩小半导体器件的尺寸。
陈述本实用新型优选实施例的说明书是为了说明及描述的目的，而不旨在详细说明或限制本实用新型为所公开的形式。本领域所属技术人员将了解，在不脱离其宽泛的实用新型构思的情况下，可以对上述实施例做出改变。因此，应了解，本实用新型并不限于公开的特定实施例，而是覆盖了由所附权利要求所定义的本实用新型的精神及范围内的修改。