QFN封装结构及其制造方法与流程

qfn封装结构及其制造方法
技术领域
1.本发明涉及封装技术领域，具体地涉及一种qfn封装结构及其制造方法。


背景技术：

2.随着电子产品的小型化和高密度化发展，封装产品也趋于微小化、高密度化、高集成化、高功率化发展。随着电子部件变得更小、并且工作频率更高，由于高频芯片在运行过程中会产生很强的电磁波，电磁波往往会对封装内的其他芯片或者封装外的电子部件的造成干扰或噪声。加上电子部件的集成度过高，电子部件之间的信号传输线路的距离越来越近，使得来自集成电路封装外部或内部的芯片之间的电磁干扰(electro-magneticinterference,emi)情形也日益严重。
3.常规qfn(quad flat no-leads，方形扁平无引脚)封装结构因引脚暴露于塑封体的四个侧面，而电磁屏蔽层通常直接覆盖在塑封体外，由于电磁屏蔽层导电，与引脚直接接触会造成引脚之间短路，影响产品性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种qfn封装结构及其制造方法。
5.本发明提供一种qfn封装结构，包括封装框架、芯片和塑封层，所述封装框架包括至少一个基岛，至少分布于所述基岛一侧的引脚，所述芯片设置于所述基岛上，电性连接于所述引脚，所述塑封层包覆所述封装框架和所述芯片，所述引脚侧面和底面暴露于所述塑封层，所述qfn封装结构还包括绝缘层和电磁屏蔽层，所述所述引脚包括接地引脚，所述电磁屏蔽层包覆所述塑封层侧面和顶面，所述绝缘层至少设置于所述电磁屏蔽层和所述所述引脚之间，且暴露所述接地引脚，电磁屏蔽层通过接地引脚接地。
6.作为本发明的进一步改进，所述绝缘层包覆所述塑封层侧面和顶面，所述电磁屏蔽层设于所述绝缘层上，包覆qfn封装结构顶面和侧面。
7.作为本发明的进一步改进，所述绝缘层为环氧树脂、聚酰亚胺、干膜或阻焊油墨。
8.作为本发明的进一步改进，所述电磁屏蔽层为铜、或不锈钢，或钛溅射夹层金属薄膜材料、或含银/铜的高密度金属填料的导电树脂等导电复合材料，或是上述材料中至少两种的组合。
9.本发明还提供一种qfn封装结构制造方法，包括步骤：
10.提供一封装框架和芯片，所述封装框架包括基岛和至少分布于所述基岛一侧的引脚，所述引脚包括接地引脚，将所述芯片置于所述基岛上，并将所述芯片与所述引脚电性连接；
11.塑封所述封装框架和所述芯片，形成包覆所述封装框架和所述芯片的塑封层；
12.切割获得单颗所述qfn封装结构，至少于所述qfn封装结构侧面形成绝缘层，并使所述绝缘层暴露所述接地引脚；
13.于qfn封装结构侧面和顶面形成电磁屏蔽层。
14.作为本发明的进一步改进，还包括步骤：
15.于qfn封装结构侧面及顶面形成所述绝缘层；
16.于所述绝缘层侧面和所述绝缘层顶面形成所述电磁屏蔽层。
17.作为本发明的进一步改进，“并使所述绝缘层暴露所述接地引脚”具体包括：
18.于所述绝缘层对应于所述接地引脚处的位置刻蚀形成开口。
19.作为本发明的进一步改进，“并使所述绝缘层暴露所述接地引脚”具体包括：
20.于所述接地引脚侧边处设置遮挡物；
21.于所述塑封层上形成绝缘层，并剥离所述遮挡物。
22.作为本发明的进一步改进，所述绝缘层为环氧树脂、聚酰亚胺、干膜或阻焊油墨。
23.作为本发明的进一步改进，所述电磁屏蔽层为铜、或不锈钢，或钛溅射夹层金属薄膜材料、或含银/铜的高密度金属填料的导电树脂等导电复合材料，或是上述材料中至少两种的组合。
24.本发明的有益效果是：本发明在qfn封装结构引脚外侧设置绝缘层，防止引脚与电磁屏蔽层发生短接，且绝缘层暴露接地引脚，使得电磁屏蔽层通过接地管脚接地，从而实现qfn封装结构的电磁屏蔽设计。
附图说明
25.图1是本发明一实施方式中的qfn封装结构示意图。
26.图2是图1中a-a处的剖视图。
27.图3是本发明一实施方式中的qfn封装结构制造方法流程示意图。
28.图4至图7是本发明一实施方式中的qfn封装结构制造方法各步骤示意图。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施方式及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
30.下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
32.如图1和图2所示，本发明提供一种qfn封装结构，其包括封装框架1、芯片2和塑封层3，封装框架1包括至少一个基岛11，至少分布于基岛11一侧的引脚12，芯片2设置于基岛11上，电性连接于引脚12，塑封层3包覆封装框架1和芯片2，引脚12侧面和底面暴露于塑封
层3。
33.示例性的，在本实施方式中，封装框架1包括一基岛11和设置于四侧边周侧的引脚12，芯片2背面通过银胶4固定设置于基岛11上，并通过金属引线电性连接于引脚12。于其他实施方式中，也可在封装框架1上设置多个基岛11，以及于基岛11两侧设置引脚12等，本发明对此不作具体限制。
34.引脚12包括接地引脚121，接地引脚121用以将芯片2内部电路的地线与外电路中的地线接通，地线可以定义为低电平或逻辑地，地线为电流回流提供一条低阻抗路径和为电路或系统提供等电位参考点或面。其他引脚12还包括功能引脚、i/o引脚和电源引脚等。
35.引脚12外和基岛11背面镀有锡层，以起到保护封装结构的作用，防止其受外界环境影响。
36.qfn封装结构还包括绝缘层5和电磁屏蔽层6，电磁屏蔽层6包覆塑封层3侧面和顶面，绝缘层5至少设置于电磁屏蔽层6和电源引脚12之间，且暴露接地引脚121，屏蔽层6通过接地引脚121接地。
37.电磁屏蔽层6为铜、或不锈钢，或钛溅射夹层金属等金属薄膜材料、或含银/铜的高密度金属填料的导电树脂等导电复合材料等，或是上述材料中至少两种的组合，只要其能够实现反射和吸收电磁波的功能即可。电磁屏蔽层6形成于塑封层3侧壁面和顶面，从而与基岛11相配合实现对芯片2所有面的电磁屏蔽防护。
38.绝缘层5为环氧树脂、聚酰亚胺、干膜或阻焊油墨等绝缘材料，其设置在引脚12和电磁屏蔽层6之间，用以将两者之间绝缘处理，避免出现短路的问题。由于在qfn封装中，引脚12通常位于封装结构的底部，暴露于塑封层3的侧面及底面用以将封装结构与外接电路形成电性连接，且电磁屏蔽层6覆盖于封装结构侧面，因此，绝缘层5至少形成于塑封层3侧面。
39.具体的，在本实施方式中，绝缘层5设置于塑封层3侧面及顶面，该结构在制造工艺中可通过二次塑封工艺直接在塑封层3表面形成，易于实施，简单易行。
40.进一步的，绝缘层5暴露出接地引脚121，以使电磁屏蔽层6和接地引脚121之间形成电性连接，从而使电磁屏蔽层6接地，根据不同芯片2电路设计需要，可以设置为单点接地或为多点接地等。
41.如图3所示，本发明还提供一种qfn封装结构制造方法，其包括步骤：
42.s1：如图4所示，提供一封装框架1和芯片2，封装框架1包括基岛11和至少分布于基岛11一侧的引脚12，将芯片2置于基岛11上，并将芯片2与引脚12电性连接.
43.具体的，将芯片2通过银胶4粘贴固定于基岛11上，并通过引金属引线将芯片2与引脚12电性连接。
44.s2：如图5所示，塑封封装框架1和芯片2，形成包覆封装框架1和芯片2的塑封层3，塑封层3暴露引脚12底面。
45.进一步的，在本发明一些实施方式中，还可于引脚12及基岛11背面镀覆锡层。
46.s3：如图6所示，切割获得单颗qfn封装结构，至少于qfn封装结构侧面形成绝缘层5，并使绝缘层5暴露接地引脚121。
47.具体的，绝缘层5为环氧树脂、聚酰亚胺、干膜等，在本实施方式中，于qfn封装结构侧面及顶面进行二次塑封形成绝缘层5。
48.于绝缘层5对应于接地引脚121处的位置通过蚀刻去除接地引脚121处的绝缘层5，将接地引脚121暴露于绝缘层5。
49.于其他实施方式中，也可在塑封层3侧面及顶面涂布阻焊油墨来形成绝缘层5，以及在形成绝缘层5之前，先于接地引脚121处通过模具或额外设置遮挡物，之后再形成绝缘层5，并剥离遮挡物，从而在接地引脚121处直接形成缺口，从而进一步简化工艺步骤。
50.s4：如图7所示，于qfn封装结构侧面和顶面形成电磁屏蔽层6。
51.电磁屏蔽层6为铜、或不锈钢，或钛溅射夹层金属薄膜材料、或含银/铜的高密度金属填料的导电树脂等导电复合材料，或是上述材料中至少两种的组合。
52.具体的，于绝缘层5侧面和绝缘层5顶面通过溅镀的方法形成电磁屏蔽层6。
53.综上所述，本发明在qfn封装结构引脚12外侧设置绝缘层5，防止引脚12与电磁屏蔽层6发生短接，且绝缘层5暴露接地引脚121，使得电磁屏蔽层通过接地管脚接地，从而实现qfn封装结构的电磁屏蔽设计。
54.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
55.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。