涂覆式半导体装置的制作方法

文档序号:28664228发布日期:2022-01-26 20:50阅读:81来源:国知局
涂覆式半导体装置的制作方法

1.本公开的实施例涉及半导体领域,特定来说涉及涂覆式半导体装置。


背景技术:

2.半导体芯片(通常也被称为“裸片”)通常安装在裸片垫上且经引线接合、夹置或以其它方式耦合到导电端子。随后将所得组合件被覆盖在模制化合物壳体(例如塑料壳体)中,以保护所述组合件免受潜在的破坏性热、物理创伤、水分及其它有害因素的影响。导电端子可从所述壳体的外部接近。被覆盖组合件被称为半导体封装或更简单地被称为封装。


技术实现要素:

3.在实例中,一种半导体装置包括:半导体裸片;不透明模制化合物壳体,其覆盖所述半导体裸片;导电端子,其从所述模制化合物壳体延伸;及绝缘涂层,其覆盖所述模制化合物壳体及所述导电端子的至少一部分。
4.在实例中,一种方法包括:提供半导体装置,所述半导体装置具有塑料壳体及从所述塑料壳体延伸的导电端子;用绝缘涂层覆盖所述塑料壳体及所述导电端子;执行所述绝缘壳体的第一次固化;使用溶剂来从所述导电端子的一部分移除所述绝缘涂层;及执行覆盖所述塑料壳体及所述导电端子的所述绝缘涂层的第二次固化。
附图说明
5.为了详细描述各种实例,现在将参考附图,其中:
6.图1a描绘根据实例的双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置的前视图。
7.图1b描绘根据实例的双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置的侧视图。
8.图1c描绘根据实例的双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置的透视图。
9.图2a描绘根据实例的四方扁平、鸥翼型涂覆式半导体装置的前视图。
10.图2b描绘根据实例的四方扁平、鸥翼型涂覆式半导体装置的侧视图。
11.图2c描绘根据实例的四方扁平、鸥翼型涂覆式半导体装置的透视图。
12.图3a描绘根据实例的另一双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置的前视图。
13.图3b描绘根据实例的另一双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置的侧视图。
14.图3c描绘根据实例的另一双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置的透视图。
15.图4a描绘根据实例的晶体管轮廓涂覆式半导体装置的前视图。
16.图4b描绘根据实例的晶体管轮廓涂覆式半导体装置的侧视图。
17.图4c描绘根据实例的晶体管轮廓涂覆式半导体装置的透视图。
18.图5a描绘根据实例的球栅阵列(bga)涂覆式半导体装置的侧视图。
19.图5b描绘根据实例的bga涂覆式半导体装置的透视图。
20.图6a描绘根据实例的四方扁平无引线(qfn)涂覆式半导体装置的侧视图。
21.图6b描绘根据实例的qfn涂覆式半导体装置的透视图。
22.图6c描绘根据实例的qfn涂覆式半导体装置的自下而上视图。
23.图7到10描绘根据实例的各种涂覆式半导体装置的侧视图,包含从模制化合物壳体延伸的鸥翼型导电端子的详细视图。
24.图11a1到11f1描绘根据实例的用于制造涂覆式半导体装置的工艺流程的自上而下视图。
25.图11a2到11f2描绘根据实例的用于制造涂覆式半导体装置的工艺流程的透视图。
26.图12a到12c、13及14描绘根据实例的用于涂覆半导体装置的工艺流程的各种视图。
27.图15描绘根据实例的用于制造涂覆式半导体装置的方法的流程图。
具体实施方式
28.半导体封装,及特定来说,包括塑料壳体的半导体封装,具有使所述封装倾向于进行有缺陷操作的大量弱点。半导体封装的有缺陷操作可能导致其中实施所述封装的电子装置的故障。此类故障可能是昂贵及难以修复的,且在某些应用(例如,汽车、医疗、高电压)中,其可能具有灾难性的后果。现在描述若干这些弱点。
29.塑料半导体封装例如是多孔的且因此易受水分进入的影响。水分可通过塑料壳体中的这些孔进入所述封装。在一些情况下,水分通过导电端子(例如引线或引脚)离开所述壳体的界面进入所述封装。水分可能负面地影响所述封装内的电子装置的功能完整性。另外,当使用回流焊接过程将所述封装安装到印刷电路板(pcb)时,与回流焊接过程相关联的热引起所述封装内部的水分变成蒸汽。蒸汽可使封装外壳破裂且破坏导电端子离开封装壳体的界面。
30.除水分进入之外,半导体封装的导电端子的腐蚀也可能负面地影响功能性。导电端子通常包括铜。因为铜容易腐蚀,特别是在某些应用(例如,其中可能有硫暴露的汽车应用)中,所以通常用耐腐蚀的另一金属或合金涂覆铜。然而,如果镀层出现裂缝、裂纹或另外受损,使得下方铜暴露于环境,那么腐蚀风险升高。镀层可能以数种方式受损。例如,一些封装包含鸥翼型导电端子,其中所述导电端子包含多个弯曲部以形成鸥翼形状。这些弯曲部通常在已镀覆导电端子中的铜之后形成。弯曲过程可能引起镀层破裂,由此暴露下方铜。另外,如果在导电端子仍然附接到引线框条的同时执行镀覆,那么随后从引线框条拆卸(例如,通过切割阻挡杆(dam bar)、系杆及导电端子)引起镀层下方的铜暴露在拆卸点处。在许多例子中,导电端子镀层可随时间推移形成枝晶或“晶须”。这些晶须可与其它导电端子上的晶须接触,因此使导电端子短路且负面地影响半导体封装的功能。
31.在半导体封装的导电端子之间提供足够隔离可降低所述端子之间的电弧作用的风险,但可能引入缺点。例如,在高电压应用(例如,霍尔传感器封装)中,恰当的爬电距离(沿着半导体封装的表面测量的半导体封装的相对侧上的一对导电端子之间的最短距离)可用于防止导电端子之间的电弧作用。尽管增加爬电距离可防止电弧作用,但增加的爬电距离也导致更大的封装大小,这是非期望的。类似地,用于形成半导体封装壳体的不同类型的模制化合物具有不同的相比起痕指数(cti)。cti是用于形成半导体封装壳体的模制化合物的电击穿性质的量度。较高cti提供卓越的隔离且减轻电弧作用的风险,但通常以模制化合物的其它期望性质为代价。
32.本公开描述一种减轻上述敏感性的涂覆式半导体装置。在实例中,所述涂覆式半导体装置包括:半导体裸片;模制化合物壳体,其覆盖所述半导体裸片;及导电端子,其从所述模制化合物壳体延伸。绝缘涂层(例如,聚合物、阻焊剂或陶瓷涂层)覆盖所述模制化合物壳体及所述导电端子的至少一部分。所述绝缘涂层密封所述模制化合物壳体的孔,因此阻挡水分通过所述孔进入。因为所述绝缘涂层覆盖所述模制化合物壳体且从所述壳体延伸以覆盖所述导电端子的至少一部分,所以所述绝缘涂层也密封所述导电端子离开所述模制化合物壳体的界面,因此防止水分通过所述界面进入。所述导电端子镀层中的裂缝,以及阻挡杆、系杆及导电端子(例如,引线)切割的位点处的铜暴露由所述绝缘涂层密封,因此阻止所述导电端子镀层下方的铜的腐蚀。所述绝缘涂层还防止晶须形成,因此阻止邻近导电端子上的晶须彼此接触且产生电短路。此外,因为在一些实例中,所述绝缘涂层延伸以覆盖多个导电端子的部分(例如,所述半导体封装的相对侧上的导电端子),所以所述导电端子的镀层暴露区域之间的爬电距离增加,由此在不增加封装大小的情况下减轻所述导电端子之间的电弧作用的风险。类似地,可在不移除下方模制化合物的情况下使用具有高cti的绝缘涂层,因此减轻电弧作用风险,同时仍然保留由选定模制化合物的性质所提供的益处。现在关于附图描述实例涂覆式半导体装置。
33.图1a描绘根据实例的双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置100(例如,半导体封装)的前视图。半导体装置100包含覆盖半导体裸片的模制化合物壳体102(图1a中未明确地展示;图1c中所展示)。模制化合物壳体102可由任何合适材料构成,例如塑料或陶瓷。在一些实例中,模制化合物壳体102是不透明的,且在一些实例中,模制化合物壳体102是半透明的。半导体装置100包括从模制化合物壳体102延伸的导电端子104。导电端子104可为任何合适形状及大小。在实例中,导电端子104具有鸥翼形状(其中每一导电端子104中的弯曲部106及108形成鸥翼形状)及末端110。在实例中,导电端子104包括例如铜的金属且被镀覆(例如,用锡、镍钯金等),且在其它实例中,导电端子104未被镀覆。本描述的其余部分假设导电端子104被镀覆。由于阻挡杆切割过程,镀层下方的铜可被暴露,如数字114所指示。由于引线切割过程,镀层下方的铜可被暴露,如数字116所指示。由于系杆切割过程,耦合到例如模制化合物壳体102内的裸片垫的突片120(本文也被称为金属部件)暴露于模制化合物壳体102的外部。半导体装置100进一步包括覆盖(例如,邻接)模制化合物壳体102(包含突片120)及导电端子104中的每一者的一部分的涂层112。例如,涂层112覆盖从模制化合物壳体102的表面延伸到点118的导电端子104的长度。在实例中,涂层112覆盖暴露区域114。在实例中,涂层112覆盖弯曲部106。在实例中,涂层112覆盖弯曲部108。在一些实例中,涂层112覆盖一些导电端子104的弯曲部106而非弯曲部108,同时涂层112覆盖其它导电端子104的弯曲部106及弯曲部108。在一些实例中,涂层112覆盖暴露区域114而非弯曲部106、108。在一些实例中,涂层112覆盖模制化合物壳体102而非导电端子104。在实例中,涂层112覆盖模制化合物壳体102的所有表面的整体,且在其它实例中,涂层112覆盖小于模制化合物壳体102的所有表面的整体。在实例中,涂层112覆盖小于模制化合物壳体102的所有表面。在实例中,涂层112覆盖模制化合物壳体102的所有表面,但每一被覆盖表面仅部分被覆盖。任何此类变动被考虑且被包含在本公开的范围内。
34.在实例中,涂层112由绝缘材料构成,例如聚合物(例如,聚酰亚胺、树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯、硅酮)、阻焊剂及陶瓷。为了符合绝缘性,涂层应具有1
×
10
10
ohm-cm或更高
的体积电阻率。在实例中,涂层112由任何合适金属或合金构成。在其中涂层112包括金属的实例中,涂层112可不接触导电端子104,以避免使导电端子104一起短路。可取决于各种因素而选择用于涂层112的材料。一个此因素是由所述材料展现的疏水性的程度。在实例中,疏水性的程度以水接触角测量且在从95度到130度的范围内;在一些实例中,水接触角是至少160度;且在一些实例中,水接触角是至少90度。为涂层材料选择的疏水性水平不是唯一设计选择;相反,选定的特定疏水性程度提供某些优点及缺点,例如对于较高的疏水性程度,抗湿性较大但脆化及脱层的风险增加且对于较低的疏水性程度,抗湿性较小但脆化及脱层的风险降低。另一因素是涂层材料的cti。在实例中,涂层材料的cti是cti类别1,其中最小性能水平是2。为涂层材料选择的cti不是唯一设计选择;相反,选定的特定cti提供某些优点及缺点,例如对于性能水平1,电组件之间的接近度较大且对于性能水平2及更高,电组件之间的接近度较小(以补偿较低的cti)。又另一因素为是期望高k电介质还是低k电介质,其中在从2到5的范围内的介电常数被包含在本公开的范围内。选定电介质不是唯一设计选择;相反,选定的特定电介质提供某些优点及缺点,例如对于高k电介质,有能力承受高电压但有一些性质损失(例如伸长、粘附)等且对于低k电介质,保留例如伸长及粘附的性质但承受高电压的能力较小。
35.再另一因素是所使用涂层材料的期望柔性,其中1吉帕斯卡(gpa)到3gpa的模量范围被包含在本公开的范围内。选定的柔性程度不是唯一设计选择;相反,选定的特定柔性程度提供某些优点及缺点,例如低模量值导致划痕、剥离等,且高模量值在高温循环期间引起材料中的裂纹。再另一因素是在制造期间使用的涂层材料的期望粘度,其中从20泊到150泊的范围被包含在本公开的范围内。选定值不是唯一设计选择;相反,选定的特定值提供某些优点及缺点,其中较高值由于不均匀流量而导致非均匀覆盖范围,且较低值导致孔隙及非期望的薄涂层。再另一因素是所使用涂层材料的期望分子量,其中从10,000g/mol到50,000g/mol的范围被包含在本公开的范围内。选定值不是唯一设计选择;相反,选定的特定值提供某些优点及缺点,其中较短链导致减少的模量及增加的吸湿性且较长链导致可与涂层下面的模制化合物分离的非期望的硬材料。又另一因素是所使用涂层材料的期望拉伸强度,其中从100到400兆帕斯卡(mpa)的范围被包含在本公开的范围内。选定值不是唯一设计选择;相反,选定的特定值提供某些优点及缺点,其中高值导致用薄涂层制造的难度且较低值导致降低的拉伸能力及在温度循环期间的裂纹。
36.另一因素是所使用涂层材料的期望气密性(例如,气体渗透率)。在一些实例中,气密性应通过mil-std-883-tm1014测试。选定值不是唯一设计选择;相反,选定的特定值提供某些优点及缺点,其中较高气密性导致增加的成本及较大的气体阻挡且较低气密性导致减小的成本但较小的气体阻挡。
37.在一些实例中,涂层112具有在从100纳米到10微米的范围内(包含100纳米及10微米)的厚度。在一些实例中,涂层112具有均匀厚度,且在一些实例中,涂层112具有可变厚度。
38.绝缘涂层112提供众多优点。通过覆盖弯曲部106、108,防止形成或气密地密封导电端子104的镀层中的裂缝,使得导电端子104的下方金属(例如铜)未暴露且因此不存在腐蚀风险。类似地,通过覆盖弯曲部106、108,绝缘涂层112防止弯曲部106、108处的晶须生长,由此防止晶须使不同导电端子104一起短路。另外,减轻水分进入半导体装置100,因为绝缘
涂层112气密地密封模制化合物壳体102的多孔表面及/或气密地密封模制化合物壳体102与导电端子104之间的界面。(界面是在导电端子104离开模制化合物壳体102时邻接导电端子104的模制化合物壳体102的部分。这些界面在模制化合物壳体102与导电端子104之间含有小间隙(导电端子104可通过所述小间隙进入),但绝缘涂层112气密地密封这些界面以减轻此水分进入。)因为减轻水分进入,所以也减轻起因于此水分进入的问题。当绝缘涂层112覆盖导电端子104的部分时,相对导电端子的暴露部分之间的爬电距离增加,因此降低在高电压应用中电弧作用的可能性而不增加半导体装置100的总大小。此外,用于形成绝缘涂层112的材料可因其有益的cti性质而被选择,但因为绝缘涂层112覆盖模制化合物壳体102而非取代模制化合物壳体102,所以保留模制化合物壳体102的有益性质。可通过使用如本文中所描述的绝缘涂层112来实现这些及其它益处及优点。金属涂层112还可提供一些这些益处以及其它益处。例如,由半导体装置100内(及更具体来说,模制化合物壳体102中)的电路系统生成的电磁场(emf)可干扰半导体装置100附近的其它电子装置。然而,如果使用金属涂层112,或如果金属涂层覆盖绝缘涂层112,那么此emf可被衰减且被防止负面地影响附近的其它电子装置的功能。图1b描绘涂覆式半导体装置100的侧视图,且图1c描绘涂覆式半导体装置100的透视图。图1c另外描绘半导体装置100的实例内容,例如安装在裸片垫92上且经由接合线94耦合到导电端子104的半导体裸片90。
39.图2a描绘根据实例的四方扁平、鸥翼型涂覆式半导体装置200(例如,半导体封装)的前视图。除非另有陈述,否则在图2a到2c,相对于图1a到1c,类似数字是指类似组件(例如,数字104及204两者是指导电端子,等等)。半导体装置200包含模制化合物壳体(未明确地展示)及从模制化合物壳体延伸的多个导电端子204。模制化合物壳体覆盖半导体裸片(未明确地展示)。每一导电端子204包含弯曲部206、208、末端210、阻挡杆已被切割的暴露区域(未明确地展示)及导电端子(例如,引线)已被切割的暴露区域216。涂层212(例如,绝缘、金属的)覆盖模制化合物壳体及导电端子204的部分(例如,从模制化合物壳体延伸到点218的导电端子204的长度)。上文对于涂层112所提供的描述适用于涂层212且因此在此不重复。图2b及2c分别提供涂覆式半导体装置200的侧视图及透视图。
40.图3a描绘根据实例的另一双列直插式、鸥翼型涂覆式半导体装置300(例如,半导体封装)的前视图。除非另有陈述,否则在图3a到3c,相对于图1a到1c及2a到2c,类似数字是指类似组件(例如,数字104、204及304是指导电端子,等等)。半导体装置300包含覆盖半导体裸片(未明确地展示)的模制化合物壳体(未明确地展示)及从模制化合物壳体延伸的多个导电端子304。每一导电端子304包含弯曲部306、末端310、阻挡杆已被切割的暴露区域(未明确地展示)及导电端子(例如,引线)已被切割的暴露区域316。涂层312(例如,绝缘、金属的)覆盖模制化合物壳体及导电端子304的部分(例如,从模制化合物壳体延伸到点318的导电端子304的长度)。上文对于涂层112所提供的描述适用于涂层312且因此在此不重复。图3b及3c分别提供涂覆式半导体装置300的侧视图及透视图。
41.图4a描绘根据实例的晶体管轮廓涂覆式半导体装置400(例如,半导体封装)的前视图。半导体装置400包含覆盖半导体裸片(未明确地展示)的模制化合物壳体(未明确地展示)及从模制化合物壳体延伸的多个导电端子404。每一导电端子404包含末端410、阻挡杆已被切割的暴露区域(未明确地展示)及导电端子(例如,引线)已被切割的暴露区域416。涂层412(例如,绝缘、金属的)覆盖模制化合物壳体及导电端子404的部分(例如,从模制化合
物壳体延伸到点418的导电端子404的长度)。上文对于涂层112所提供的描述适用于涂层412且因此在此不重复。图4b及4c分别提供涂覆式半导体装置400的侧视图及透视图。
42.图5a描绘根据实例的球栅阵列(bga)涂覆式半导体装置500(例如,半导体封装)的侧视图。半导体装置500包含覆盖半导体裸片及重布层(rdl)(两者均未明确地展示)的模制化合物壳体502。多个球形导电端子504从模制化合物壳体502延伸。涂层512覆盖模制化合物壳体502。在一些实例中,涂层512(例如,绝缘涂层)覆盖模制化合物壳体502的所有表面,包含定位在导电端子504中间的表面。在一些实例中,涂层512(例如,金属涂层)以使得涂层512不使导电端子504彼此短路的方式覆盖模制化合物壳体502的表面。上文所提供的涂层112的描述也适用于涂层512,且因此在此不重复描述。图5b提供涂覆式半导体装置500的透视图。
43.图6a描绘根据实例的四方扁平无引线(qfn)涂覆式半导体装置600的侧视图。半导体装置600包括覆盖半导体裸片(未明确地展示)的模制化合物壳体602。半导体装置600包含多个导电端子604。涂层612(例如,绝缘、金属的)覆盖模制化合物壳体602,如所展示。上文所提供的涂层112的描述也适用于涂层612且因此在此不重复。图6b是图6a的涂覆式半导体装置600的透视图。图6c提供图6a的涂覆式半导体装置600的自下而上视图。
44.图7到10描绘根据实例的各种涂覆式半导体装置的侧视图,包含从模制化合物壳体延伸的鸥翼型导电端子的详细视图。在图7中,涂覆式半导体装置100包括模制化合物壳体102及从模制化合物壳体102延伸的导电端子104。涂层112(例如,绝缘涂层)覆盖模制化合物壳体102及导电端子104的一部分。模制化合物壳体102及导电端子104以虚线描绘,因为其被涂层112覆盖。涂层112覆盖从模制化合物壳体102到点118的导电端子104。因此,在实例中,涂层112覆盖导电端子104离开模制化合物壳体102、暴露区域114及弯曲部106的界面。在实例中,涂层112在末端110处覆盖弯曲部108及暴露区域116。在实例中,涂层112不覆盖超过点118的导电端子104。因此,在此类实例中,涂层112未在末端110处覆盖弯曲部108或暴露区域116。在实例中,金属接头702(例如,焊料接头)将导电端子104(例如,点118与末端110之间的导电端子104的区域)机械及电耦合到印刷电路板(pcb)700。在实例中,金属接头702覆盖未被涂层112覆盖的导电端子104的所有区域。在实例中,金属接头702覆盖小于未被涂层112覆盖的导电端子104的所有区域。例如,金属接头702可覆盖从末端110到比点118更靠近末端110的点的导电端子104。涂层112提供上文所描述的益处,且另外,金属接头702阻止弯曲部108处的晶须形成且防止暴露在暴露区域116处的铜及暴露在可例如在弯曲部118处形成的任何裂缝处的铜的氧化。
45.图8的涂覆式半导体装置800与图7的涂覆式半导体装置类似,除了添加覆盖(例如,邻接)绝缘涂层112的金属涂层802外。具体来说,金属涂层802(例如,铝、镍、钛、铜、钨)覆盖绝缘涂层112的覆盖模制化合物壳体102的部分。在实例中,金属涂层802覆盖绝缘涂层112的一些,所述一些覆盖导电端子104。例如,如所展示,金属涂层802从模制化合物壳体102延伸到比点118更靠近模制化合物壳体102的点。在其它实例中,金属涂层802延伸到点118。在实例中,金属涂层802不与导电端子104或金属接头702进行直接接触以避免引起短路。金属涂层802提供上文所描述的金属涂层的优点。
46.图9描绘包括模制化合物壳体102及从模制化合物壳体102延伸的导电端子104的涂覆式半导体装置900。另外,涂覆式半导体装置900包含覆盖模制化合物壳体102的涂层
902(例如,绝缘涂层或金属涂层)。在实例中,涂层902不覆盖导电端子104。在实例中,导电端子104不包含暴露区域,其中由于阻挡杆切割而暴露镀层下方的铜。这是因为在此类实例中,在阻挡杆切割之后镀覆导电端子104,由此用镀层覆盖任何此类暴露区域。金属接头702在末端110处覆盖弯曲部108及暴露区域116。金属接头702提供上文所描述的优点。涂层902提供上文对于模制化合物壳体102所描述的优点,例如,减轻水分进入模制化合物壳体102,在金属涂层902的情况下阻挡emf等。凹口903防止在涂层902是金属涂层的情况下导电端子104与涂层902之间的接触。然而,如果涂层902是绝缘涂层,那么不需要凹口903,且涂层902可能邻接或可能不邻接导电端子104。
47.图10的涂覆式半导体装置1000与图8的涂覆式半导体装置类似,除了金属涂层1002以所展示方式覆盖绝缘涂层112外。具体来说,金属涂层1002覆盖绝缘涂层112的覆盖模制化合物壳体102的部分。然而,如所展示,金属涂层1002不沿着导电端子104的长度朝向末端110延伸。上文描述金属涂层1002及绝缘涂层112的优点。
48.尽管图7到10的描述引用绝缘及金属涂层的优点,但现在提供图7到10的不同配置相对于彼此的优点。相对于图8到10的配置,图7的配置在用于在不需要阻挡emf的情况下期望用于实现绝缘涂层的益处的低成本技术时及在阻挡杆切割过程之前执行导电端子104的镀覆,因此留下暴露下方铜的暴露区域114时找到有用应用。相对于图7、9及10的配置,图8的配置可在期望图7的益处及另外期望emf阻挡时找到有用应用。在此类情况下,金属涂层802提供此emf阻挡。相对于图7、8及10的配置,图9的配置可在阻挡杆切割过程之后镀覆导电端子104,使得下方铜未暴露于其中阻挡杆被切割的区域处时找到有用应用。此外,图9的配置可在emf阻挡的益处非必需(在所述情况下涂层902是绝缘涂层)或绝缘涂层的益处非必需,但期望emf阻挡(在所述情况下涂层902是金属涂层)时找到有用应用。相对于图7到9的配置,图10的配置可在期望emf阻挡时,但出于一或多种原因(例如,成本),覆盖图10中所展示的区域的金属涂层1002是足够的,而没有沿着导电端子104的长度朝向末端110的额外覆盖时找到有用应用。
49.上文图7到10的描述是在单个导电端子104的背景下提供。相同描述可适用于给定半导体装置(例如,半导体封装)的多个导电端子104。
50.图11a1到11f1描绘根据实例的用于制造涂覆式半导体装置的工艺流程的自上而下视图。图11a2到11f2描绘根据实例的用于制造涂覆式半导体装置的工艺流程的透视图。因此,现在一并描述11a1到11f1及11a2到11f2。
51.在图11a1中,引线框条1100包含导电端子104(例如,引线)、阻挡杆1102及系杆1104。图11a1到11f1及11a2到11f2假设已在电镀过程中例如使用锡或镍钯金镀覆引线框条1100。在这个实例中,注塑成型过程已完成,因此模制化合物壳体102覆盖半导体裸片、裸片垫、接合线等,其均未在图11a1中明确地描绘。图11a2描绘图11a1的结构的透视图。
52.图11b1描绘与图11a1相同的结构,除了已在导电端子104中间切割阻挡杆1102外。切割阻挡杆1102引起镀层下方的铜(或其它金属)被暴露且因此存在腐蚀风险。图11b2描绘图11b1的结构的透视图。
53.图11c1描绘与图11b1相同的结构,除了涂层1202已被施敷到引线框条1100及模制化合物壳体102外。图11c2描绘图11c1的结构的透视图。现在简要地参考图12a到12c描述涂覆过程。本公开假设在图11b1及11b2的阻挡杆切割之后但在导电端子切割之前执行涂覆过
程。然而,在任何合适时间,例如在阻挡杆切割之前(例如,虽然引线框条仍然完好无损且经耦合到引线框条及已施加模制化合物壳体),在导电端子(例如,引线)切割之后,在其期间引入弯曲部106及/或108的导电端子形成过程之后,在切割系杆之后等,可执行涂覆过程。尽管假设在阻挡杆切割之后且在导电端子切割之前执行涂覆过程,但图12a到12c为了简化及清楚起见而省略引线框条1100的描绘。在图12a中,清洁及烘烤模制化合物壳体102以从模制化合物壳体102内部及在模制化合物壳体102的表面上移除水分。在图12b中,将涂层材料1200施敷到模制化合物壳体102及导电端子104。涂层材料1200可为绝缘材料(例如,聚合物、阻焊剂、陶瓷)或金属。涂层材料1200可使用喷镀技术或浸镀技术来施敷。在图12c中,涂层材料1200被部分固化,这意味着所得的部分固化涂层1202仍然是可延展的。现在恢复图11d1到11f1及11d2到11f2的描述。
54.在图11d1中,所展示结构与图11c1中的结构相同,除了从引线框条1100切割导电端子104外。在实例中,在半导体裸片或其它组件经耦合到引线框条1100之前,在引线框条1100上执行镀覆过程。然而,在实例中,在其它时间执行镀覆过程。优选地,在切割导电端子104之前执行镀覆过程,因为这些端子的切割减少电流流动路径且使镀覆更困难及耗时。图11d2提供图11d1的结构的透视图。
55.在图11e1中,所展示结构与图11d1中的结构相同,除了导电端子104弯曲以产生一或多个弯曲部106、108外。由于弯曲过程而出现的导电端子104的任何裂缝将被涂层1202覆盖,由此防止导电端子104中的镀层下方的铜的腐蚀。另外,涂层1202将防止一或多个弯曲部106、108处的晶须形成。图11e2提供图11e1的结构的透视图。
56.在图11f1中,所展示结构与图11e1的结构相同,除了切割系杆1104外。为了防止所得突片120被暴露,可用上文所描述的涂层材料1200喷涂突片120,或可将所述结构第二次浸渍在涂层材料中。替代地,如果尚未涂覆所述结构,那么在切割系杆1104之后,可将所述结构第一次浸渍在涂层材料中。涂层时序的任何及所有此类可能性被考虑且被包含在本公开的范围内。图11f2描绘图11f1的结构的透视图。
57.为了产生例如图1a到1c的结构,应从导电端子104的远侧部分移除部分固化涂层1202。可使用例如溶剂(例如丙酮、苯、油酸、丁烷等)移除部分固化涂层1202。参考图13,在一些实例中,将具有部分固化涂层1202的半导体装置浸渍在含有溶剂1302的槽1300中。具体来说,将待移除的部分固化涂层1202的部分浸渍在溶剂1302中。在实例中,(例如,使用基座1304)调整槽1300的深度,使得当尽可能深地将一行导电端子104浸渍到溶剂1302中时,仅部分固化涂层1202的期望部分暴露于溶剂1302且被剥离。类似地,在旋转半导体装置之后,可将其它行的导电端子104(例如,与已浸渍到溶剂1302中的一行导电端子104相对)浸渍到溶剂1302中,使得从那些导电端子104移除部分固化涂层1202的期望部分。所得结构在期望的精确配置中无多个导电端子104上的部分固化涂层1202。接着再次固化剩余的部分固化涂层1202,使得部分固化涂层1202不再可延展,因此产生涂层112。部分及最终固化两者在本文中被称为固化。图14描绘覆盖模制化合物壳体102及导电端子104的近侧部分的涂层112。
58.上文所描述的工艺流程假设涂层112将覆盖导电端子104的部分。然而,如参考图9所解释,在一些实例中,导电端子104未被涂覆。对于此类实例,上文所描述的工艺流程仍然适用,但在此类实例中,溶剂1302可根据期望用于导电端子104的全长或几乎全长上。
59.图15描绘根据实例的用于制造涂覆式半导体装置的方法的流程图。所述方法包括将半导体裸片定位在已镀覆引线框的裸片垫上(1502)。所述方法包括用模制化合物覆盖半导体裸片、裸片垫及其它组件(例如,接合线)以形成壳体(1504),例如,如图11a1及11a2的结构中所展示。所述方法包括切割阻挡杆(1506),如图11b1及11b2的结构中所展示。所述方法包括涂覆模制化合物壳体及任选地导电端子(1508),如图11c1、11c2及12b的结构中所展示。所述方法包括部分地固化涂层材料以产生部分固化涂层(1510),如图12c的结构中所展示。所述方法包括切割导电端子(1512),如图11d1及11d2的结构中所展示。所述方法包括在导电端子中的每一者中形成一或多个弯曲部(1514),如图11e1及11e2的结构中所展示。所述方法包括切割系杆(1516),如图11f1及11f2的结构中所展示。所述方法包括使用溶剂选择性地移除部分固化涂层的部分(1518),如图13中所展示。所述方法包括再次固化部分固化涂层(1520),如图14中所描绘。如果涂层是绝缘涂层,那么所述方法包括任选地添加金属涂层,选择性地从导电端子移除金属涂层,及使金属涂层变干/退火(1522),如图11a1到11f1及11a2到11f2中所描绘。所述方法包括用覆盖导电端子的末端及导电端子的(若干)非涂覆弯曲部(如果有的话)的金属接头将导电端子耦合到pcb(1524),如图7到10所描述。
60.前述实例已主要在覆盖模制化合物壳体的绝缘涂层的背景下进行描述。然而,在实例中,所描述绝缘涂层可涵盖用于覆盖半导体封装的电路系统(例如,半导体裸片)的任何类型的囊封剂。
61.在前文论述及权利要求书中,术语“包含”及“包括”以开放式方式使用,且因此应被解释为意味着“包含但不限于...”。而且,术语“耦合(couple或couples)”旨在意味着间接或直接连接。因此,如果第一装置耦合到第二装置,那么所述连接可为通过直接连接或通过经由其它装置及连接件的间接连接。类似地,耦合在第一组件或位置与第二组件或位置之间的装置可是通过直接连接或通过经由其它装置及连接件的间接连接。除非另有规定,否则值之前的“约”、“近似”或“基本上”意味着所规定值的+/-10%。
62.上文论述意在说明本公开的原理及各种实施例。一旦完全明白上述公开,众多变动及修改就可对于所属领域的技术人员而言显而易见。所附权利要求书旨在被解释为涵盖所有此类变动及修改。
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