半导体封装组件制造方法及半导体封装组件与流程

本发明的公开涉及半导体封装组件制造技术，在该技术中将硅管芯结构安装到具有端子的引线框架并且用模制树脂包封，并且涉及用这些技术获得的半导体封装组件。

背景技术：

1、方形扁平无引线封装(qfn)产品和扁平引线产品因为引线材料终止于封装的下侧以用于焊接接头而引起的可焊性问题被提到过。在锯切工艺步骤之后，如果不应用镀锡技术，则由于铜氧化而不能容易地形成焊料填角(solder fillet)。这种现象在热循环测试(tct)或功率循环测试(iol)期间可能容易引发焊料开裂，该焊料开裂是由焊料材料、引线框架材料和pcb之间的热膨胀失配引起的。

2、us2021/265283a1描述了安装在管芯焊盘上的半导体元件，以及沿半导体元件的上表面的外周布置的电极焊盘，电极焊盘通过导线电连接到引线，并且具有对应力具有高灵敏度的元件区域和对应力具有相对低灵敏度的元件区域。

3、us2014/225239a1描述了一种树脂包封的半导体器件，其具有安装在管芯焊盘部分上的半导体元件、布置成前端部分与管芯焊盘部分相对的多个引线部分、以及用于将半导体元件的电极与引线部分连接在一起的细金属线。

4、jp-h01-223755a描述了一种引线框架，其中锡或焊料镀层至少施加到引线框架的引线部分的外部引线的表面上，除了连接相邻引线框架的外部框架部分上之外。

5、us2006/275953a1描述了一种触击镀铜(copper strike plating)方法，包括步骤：对由经过了热处理的铜合金制成的基材的表面应用脱脂工艺和活化工艺；以及在脱脂工艺和活化工艺之后，对基材的表面施加触击镀铜。

6、因此，建议在端子侧壁处采用由阶梯切口或凹痕形成的可润湿侧面特征以用于锡镀覆，并允许在这些位置形成良好的焊料填角接头。然而，以这种方式，仅在封装外部的端子侧壁处形成焊料填角接头，并且在封装内部的端子侧壁处未形成焊料填角。特别是在封装内部的较高应力集中会引发焊料开裂的产生和向外的扩展的那些位置。

7、因此，本发明的公开的目的是提供一种制造技术，其消除了上面指出的问题，即较高的应力集中、增加的焊料开裂发生和有限的焊接接头连接部。

技术实现思路

1、根据本发明的公开的第一实例，提出一种用于制造半导体封装组件的方法，该方法使得半导体封装组件具有更均匀分布的应力集中、降低的焊料开裂发生和降级的焊接接头连接部。

2、方法包括权利要求1中概述的步骤。其包括：

3、i)借助于以下子步骤形成至少一个半导体封装件：

4、i1)提供由金属材料制成的引线框架，该引线框架具有第一框架侧和与第一框架侧相反的第二框架侧以及具有至少两个端子；

5、i2)提供至少一个硅管芯结构，该至少一个硅管芯结构具有第一管芯侧和与第一侧相反的第二管芯侧，其中第二管芯侧位于引线框架的第一框架侧；

6、i3)将至少一个硅管芯结构电且机械地附接至引线框架的至少两个端子；

7、以及

8、ii)用模制树脂包封至少一个硅管芯结构和至少两个端子而留下至少两个端子的至少一部分暴露出来，从而形成至少一个经封装的半导体封装组件；

9、其中方法进一步包括以下步骤：

10、iii)用金属镀覆材料镀覆至少两个端子的暴露部分，且金属镀覆材料与引线框架的金属材料相同。

11、通过在端子的暴露部分上形成一层附加镀覆材料，且金属镀覆材料与引线框架的金属材料相同，有意地促进了焊料覆盖区域和焊料填角形成，以提高半导体封装组件(半导体器件)中的焊接接头可靠性。因此，这种新的端子构造阻止或限制了在热循环测试期间发生焊料开裂。

12、在根据本发明的公开的方法的另一实例中，步骤iii)包括用30μm至50μm的一层金属镀覆材料镀覆至少两个端子的暴露部分。

13、由于金属镀覆材料与引线框架的金属材料相同，因此确保了最佳地促进焊料填角形成和提高焊接接头可靠性。优选地，金属镀覆材料是铜，并且同样，引线框架材料也是铜。

14、在另一实例中，在步骤ii)之后但在步骤iii)之前应用步骤iv)，其中，步骤iv)涉及使至少两个端子的暴露部分经受表面粗糙化处理，例如使用化学试剂进行该表面粗糙化处理。由此，端子的暴露部分的镀覆被显著地改善，进一步提高了焊接接头可靠性。

15、另外，根据本发明的公开的用于制造半导体封装组件的方法包括步骤v)：在步骤iii)或步骤iv)之后执行，用与镀覆步骤iii)中使用的金属镀覆材料不同的另一金属镀覆材料镀覆至少两个端子的已镀覆的暴露部分。优选地，所述另一金属镀覆材料是锡。

16、最后，根据本发明的公开的方法包括步骤vi)：在步骤v)之后执行，将经包封的半导体封装件从引线框架上单切下来，从而形成单个半导体封装组件。

17、同样地，本发明的公开涉及一种半导体封装组件，其由硅管芯结构组成，该硅管芯结构被电且机械地附接至至少两个端子并由模制树脂包封，使得至少两个端子的一部分暴露出来，其中，至少两个端子的暴露部分根据如权利要求5中概述的本发明的公开的方法步骤用金属镀覆材料镀覆。

18、在特定实例中，半导体封装组件是无引线半导体封装组件或有引线半导体封装组件。

技术特征：

1.一种半导体封装组件(100)制造方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体封装组件制造方法，其中，步骤iii)包括用30μm至50μm的一层金属镀覆材料(16)镀覆所述至少两个端子的所述暴露部分。

3.根据权利要求1或2所述的半导体封装组件制造方法，进一步包括步骤iv)：

4.根据权利要求1至3中的任一项或多项所述的半导体封装组件制造方法，进一步包括步骤vi)：

5.一种半导体封装组件(100)，其由硅管芯结构(12)组成，所述硅管芯结构被电且机械地附接至至少两个端子(13)并由模制树脂(14)包封，使得所述至少两个端子(13)的一部分(13a)暴露出来，其中所述至少两个端子(13)的暴露部分(13a)根据方法权利要求1至4中的一项或多项所述的方法步骤用金属镀覆材料(16)镀覆。

6.根据权利要求5所述的半导体封装组件，其中，所述半导体封装组件是无引线半导体封装组件。

7.根据权利要求5所述的半导体封装组件，其中，所述半导体封装组件是有引线半导体封装组件。

技术总结
提出半导体封装组件和制造方法，该方法使得半导体封装组件具有更均匀分布的应力集中、降低的焊料开裂发生和降级的焊接接头连接部。方法包括：借助于以下子步骤形成至少一个半导体封装件：提供由金属材料制成的引线框架，引线框架具有第一框架侧、与第一框架侧相反的第二框架侧以及至少两个端子；提供具有第一管芯侧和与第一侧相反的第二管芯侧的至少一个硅管芯结构，第二管芯侧位于第一框架侧；将硅管芯结构电且机械地附接至端子；和用模制树脂包封硅管芯结构和端子而留下端子的至少一部分暴露出来，形成经包封的半导体封装组件；其中方法还包括用金属镀覆材料镀覆端子暴露部分的步骤，且金属镀覆材料与引线框架的金属材料相同。

技术研发人员：樊海波,周洲,梁志豪
受保护的技术使用者：安世有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21