专利名称:电子线路器件的封装及其制造方法和设备的制作方法
总的来说本发明涉及保护性密封的(塑料封装的)电子线路器件及其制作方法和设备。虽并不仅限于此，但本发明特别适于为集成电路，有时也被称为半导体“管芯”或“芯片”(即硅或其它半导体晶片本身)提供封装的“载体”。
在半导体器件，如集成电路或半导体芯片的制造中，电路是由一个极小的硅晶片或叫“芯片”制成的。为了保护其不受到灰尘、潮湿、静电、过度的温度变化以及其它危险环境因素的有害作用，对“芯片”进行封装是必不可少的。同时还必须从芯片电路向封装外部的电触点提供适当的数目的电“引线”，如果外部(可接触的)引线是柔性梁式引线或类似结构，该载体通常被称为“有引线的”。如果外部(可接触的)引线刚性地固定于载体的外部，该载体通常被称为“无引线的”。这种保护性封装结构通常被称为芯片的“载体”，然而有时也采用其它的术语如“组件”或“器件”。
到目前为止，对于这种半导体芯片的两种最主要类型的载体是不同类型的陶瓷载体和塑料封装载体。在这两类中，普遍认为陶瓷载体为集成电路提供了优良的保护并在极端苛刻的使用条件下，如用于空间或军事设备中，得到高度的赞许。然而，陶瓷和普通的环氧树脂基底的印刷线路板(它们通常是直接固定在其上)之间热膨胀系数的显著差别往往存在着一个显著的可靠性问题。在遇到较大的温度变化时陶瓷载体和/或印刷线路板承受着相当大的机械应力，特别是涉及所谓“无引线”芯片载体时(即，载体与印刷线路板接触点的装配焊接是无弹性接触点)而这种情况可能是陶瓷载体的一般情况。在不太苛刻的应用环境中倾向于使用模压塑料载体，因为它们虽然保护水平较低，但却得到低得多的生产成本，由于同塑料封装的使用相关联的成本很低，由于大批量的生产方法所获得的节约使这种结合为工业界所接受。塑料载体还具有与一般的印刷线路板非常接近的热膨胀系数，同样由于这个理由而使它受到欢迎。
在目前的塑料封装电子线路器件，如集成电路的制造中，普通的作法是首先提供以连续窄条的形式连接在一起的平面金属引线框。该相互连接的线框有的被称作“堤坝”，因为它有助于限制所不希望的塑料沿引线的回流。该窄条具有沿其长度分布的中央的芯片支撑区域和多个向外伸展的单独梁式引线。该引线是从临近于这种支撑区域的每一点向外围延伸。开始梁式引线由一个整体的“线框”来支持，该线框在同一平面内将它们相互连接在一起成为一个整体的机械结构。以这种方式将半导体芯片支撑住以后将电线的端部焊接在引线框上(通常为14到28或更多)的不同引线上而另一端焊在每一芯片的相应的连接点上。在这完成之后，将该窄条装入一个对每一芯片都有一个小腔的模具中，并且将一适当的热固塑料封装材料以其粘滞的可流动液体状态通过一个模具注入系统注入到模具的小腔之中。这样，塑料成就封固住每一小腔中的芯片，和从中伸展出的梁式引线的一部分以及整个连接在梁式引线和芯片之间的焊接导线。
封装之后，通过将整体线框结构的“堤坝”部分切除掉并留出从塑料载体侧边伸出的单独梁式引线使引线框上的引线“分离”。然后，一般是将这些梁式引线向下折弯90°以便与印刷线路板上的焊点或其它电连接孔或插座相配合。封装的最终产品通常被称为封装集成电路，或简单地为“集成电路”或是“IC”甚至可叫作“芯片”。著名的“双列式封装”或“DIP”就是这种塑料封装的IC载体的一个例子。
无论一次封装的器件的实际数目如何，目前典型的模具包括成对的加热模件。其中一个模具件上配有一个主注入孔，该孔与沿着窄条长度延伸的相对较大的输入注入槽连通，该注入槽具有从其上分支并伸入到每一小腔之中的相对较小的注口注槽。然后，将引线框置于模具件之间的位置上以使要封装的部份与相应的模腔对准，适当预热的塑料以粘滞液体的形式通过主注入孔加压注入并充满输入注槽，注口，并最后充满模腔。
塑料凝固之后，将模具件打开并将窄条连同其上的封装部分从模具上取下。至少在一个模具件上配有顶销以便与封装器件对位并在打开模具的过程中将它们顶出模腔。然后，引线框被“分离”并弯曲以便最终与印刷线路板或类似结构配合。
虽然目前的模具和使用环氧树脂的模压方法通常为多种目的提供了一个有效的封装，但确实存在着几个比较显著的缺点。例如，整个循环时间过长。每次使用模具，必须对模腔，注入槽和注口进行检查，清理掉所有的毛边。否则，注入槽，注口或气孔的堵塞将影响下次使用。因为具有很多的模腔和注入槽，精密加工的模具件和树脂分配注入槽难以进行清理并易于造成损坏和表面磨损。一般情况下，用于封装集成电路的环氧树脂塑料可以热凝固的或叫热固性的。结果充入注槽系统的大量环氧树脂塑料被浪费，这是因为与随温度降低而凝固的热塑材料不同，热固性环氧树脂不能被重新熔化和再次使用。另外，由于目前模具的注入槽系统伸展很长，在注入槽系统中的塑料与实际用于封装的塑料之比过高而造成塑料材料相当大的浪费。
这些先有的封装方法对芯片电路提供保护的有效性造成实质性危险。首先，当热的粘稠树脂被加压到注入模腔时，从线框到芯片的精细导线受到穿过模腔的相对迅速流动的热粘稠树脂的应力。在随后树脂的冷却时，树脂收缩使引线受到进一步的应力。这种应力经常引起不可挽回的引线损坏并减小可用元件的成品率或者它们会使该器件在使用条件的范围内引起引线故障。确实，封装集成电路的“初期失效率”多年来一直是，并将继续是半导体工业的一个显著和代价高昂的问题。第二，注入槽系统和注口必然要在封壳上产生出小的结为一体的塑料附加物，当封装件从模具内取出后必须将该附加物去掉并把封壳外壁磨平。这样产生出的断裂区形成进入封壳壁的显微开孔，(微裂缝)该微孔以后可成为潮汽和污物的通道并且最终会引起电子线路器件的故障。例如，用于清洗整个封装件的溶剂可能会渗入这种微裂缝开孔并引起损害。
由于这种缺点，在本行业中一直存在着对另外一种塑料封装方法的需要。如果该方法需要较少的塑料，在精细的引线上产生较小的应力，需要较小的模具压力，占用较少的加工时间，易于采用自动化，并且最重要的是，产生的芯片载体，为封闭在其中的电子器件提供一个高得多的保护，它就将具有特别的优越性。
另外，对于目前的封装系统，没有一种经济和方便的方法来增加附加的平面导体构件，如散热片，静电屏蔽或加固构件。因此，一个经济而又方便地加入这样构件的方法，从成本和使用的观点来看，将具有显著的优越性。
最后，常规的塑料封装件，如DIP的另一个缺点是，这种封装件的固有几何形状限制了有用的外部引线数目，或者使封装件尺寸增加而引起所不希望的电效果，以及封装件的尺寸与将要在其上安装的电路板表面区增域的要求不协调。提供一种能够将高引线数目，小封装件尺寸，低生产成本和大批量生产结合起来的塑料封装件将具有极大的优越性。
现在，我已经发现了一种新型的塑料封装电子线路器件及其制造方法和设备，该发现显著地基本上实现了全部以上所表明的以往所希望的改进。本发明可应用于多种电气和电子器件中，包括集成电路芯片、电阻、门阵列无引线芯片，插入式门阵列，引出或芯片载体，方形组件(quad packs)以及这些或类似集成电路器件的组合“混合电路”，其中有些元件可能已由先有的封装技术保护起来而有些则没有这种保护。如同在此所使用的，除非另外由上下文指出，“电子线路器件”一词所指应为这一总类当中的任何单独电子线路的元件及其复合体或结合体，本发明提供了一个封装电子器件，该器件包括(a)一个第一组装件，包括至少一个通过焊接导线与向外伸展的一排导电引线相连接的电子线路器件，和(b)一个第二组装件，包括多个总体上相互平行的塑料树脂和纤维叠层，除了仍然暴露以进行电连接的引线远端部分外，该叠层完全包绕并封闭了第一组装件。第二组装件一般包括叠合过程中在其外周形成的一个基本上连续的塑料树脂外层。第二组装件还包括在至少一个叠层的内部切出的一个器件安置区，电子线路器件即位于该区内。塑料树脂和纤维层最好是树脂浸渍的玻璃纤维层，该层含有重量比达40%或更多的玻璃纤维成份。器件安置区最好是至少部份地(或甚至是绝大部份)填充上在重叠过程中从临近浸渍纤维叠层挤压进入其中的固化塑料树脂。导电的梁式引线排可包括多个导电引线框。这些框之间至少夹有一层塑料树脂和纤维层，相互平行而又绝缘地排列在一起，热传导材料也可被叠加到至少一个叠层之中(即，一个相对上部层，至少该层的一部分还可伸展到封壳之外以便进行导热连接)以及/或者至少一个最外的叠层可包括导电材料(即一个金属导体或碳颗粒)以便将其上积累的静电荷减至最小。如果希望避免紫外线或其它光幅射穿透到达受保护的电路元件，则可在一个或多个预浸处理层中包含进黑色或其它适当颜色或颜料或处理过的塑料树脂。
例如，一个被封装的集成电路“管芯”或“芯片”可被安置在至少一个从中心区域向外伸展的平面导电引线排列的中心区域上。该引线可以仅包括在同一平面内向外伸展的梁式引线，也可包括横向伸出平面排列的横向插入式探针。多根细导线中每一根可将其一端焊在集成电路管芯上的一个预定的点上，而另一端焊在各自相应的导电引线的内端上，该平面排列的上下两面均覆有多层相互重叠并基本平行的玻璃纤维/塑料“预浸处理层”(一种市场上可买到的树脂浸渍纤维布)，该层封闭了集成电路管芯，焊接的连接导线和导电引线的内部部份。玻璃纤维预浸处理层包括长度为规则排列(即，编结或编织)的玻璃纤维，并且，至少靠近集成电路管芯覆盖的玻璃纤维塑料预浸处理层的某些层上，在中央区域具有切除窗口部分，以形成安置集成电路管芯和焊接引线的区域。该区域至少是部分地(或绝大部分)充填了在重叠过程中从周围的预浸处理素层流入的(即，挤压入的)固化塑料。预浸处理层可包含重量比达40%或更多的玻璃纤维成分，并且预浸处理层的塑料成份中最好含有热固环氧树脂。
本发明还包括将集成电路或其它器件(以及引线框的一部分或其它在在其上固定器件的衬底)封装在多层树脂浸渍纤维层之间的方法和模压设备。这样生产的封装“载体”比陶瓷载体的成本有实质性的降低(即陶瓷材料的成本比塑料材料高出四倍)，但仍为封装器件提供了与陶瓷类似的环境保护水平，并且该封装载体基本上克服了上述的陶瓷和塑料封装件的全部缺点和弊病。另外，本发明还能够制造出具有高引线数目的载体，这在以前的具有类似表面积尺寸的塑料载体上是不能达到的。
例如，一个由导线连接到导电梁式引线排的集成电路管芯组装件可通过将梁式引线向外伸展的部分固定住或用其它方法使组装件保持在加热模具可相对运动而又彼此相对的二个压力面之间。多个纤维/树脂预浸处理层的薄片以相对于固定的引线排列平行地安置在模具中小装件的两侧。至少一个内层的预浸处理薄片包括有一个内部切除窗口部分以容纳并安置集成电路管芯和焊线，然后压力相对运动以向模具内的玻璃纤维预浸薄片加热和加压，并且维持足够的热量和压力以使胶化粘滞树脂从预浸处理薄片缓慢地流入(即挤压入)切除窗口区域，这样使预浸处理薄片互相叠合成为集成电路管芯及焊线的整体热固封装件。
一般均提供配对的上下模具座和模具件并将其置为上下的关系，上模具座有一个指向下方的冲头而下模具座上有一个指向上方的冲头。座底座和冲头由常规的筒式电加热器维持在所需的工作温度上。
每一对模具件均包括一个模腔和一个将引线框(在其上装有一集成电路)定位和固定的结构，该结构在模腔内与两个冲头相互隔开。在插入式引线框的情况下，下模将包括一个开孔阵列以配合接受横向伸展的插入式探针阵列，模腔被做成可接受多层预先确定了形状和大小的“预浸处理”布(即浸渍了热固环氧树脂的玻璃纤维织物)，这样将这种叠层分别置于引线框的上下两面(当采用多个线框时，每一对相邻的引线框之间至少还要有一个这种叠层)并在其上固定集成电路。这样，当上下模具基座闭扰以封闭引线框，并且两个冲头以相对方向将分离的预浸布层压紧时，该预浸布叠层在足够的热量和压力下被加压并熔合，以形成一个对集成电路及固定电路的引线框中央部分的封装。成功地叠合这种市场上可以买到的预浸处理层所需要的热量和压力的程度为常规水平并已在公开文献中得到充分地说明。
在每一叠层中采用的预浸处理层的层数和成份取决于每种特定封装所希望的厚度、形式和装配。该布层最好裁剪为紧密和精确地适合于模腔，并提供所希望的最终载体的大小，且保留一些间隙(即0.01英寸约0.25mm)以允许(a)易于置入模具中，和(b)为塑料留出空隙，该塑料在加压操作过程中被向外挤压出预浸处理层，这样一个基本上连续的保护塑料薄层完全封闭了整个封装件。一种较为适用的布料是环氧树脂浸渍的玻璃纤维织物，如果愿意的话，也可以采用其它类型的纤维和布料结构。例如，该纤维可包括一个已知规则排列(即，编结的)的结构。也可使用玻璃纤维以外的其它纤维，然而目前玻璃纤维较为适用，这是因为它有相对较高的强度和热传导性。
对于绝大多数集成电路的应用，靠近集成电路的叠层配有切除部分或“窗口”，以便在这些叠层的组装时形成一个“器件安置区”或空腔，其中容纳集成电路的突起部分和在其上焊接并发散出头发丝一样的导线。这样，多重叠层的压缩不会过度地影响电路或过度地损害导线，也不会引起粘稠塑料过于迅速地流过器件(如目前的塑料模压技术中所遇到的)，这种流动给导线造成有害的应力。然而，在压缩的最后阶段中，相对少量的粘稠塑料树脂将按照希望的低流动速率从留有“窗口”的叠层的内、外边缘挤压出来。这样，当叠层的压缩完成后，由重叠在窗口上的叠层形成的空腔可以部分地或基本上充满塑料，当其热固后，该塑料为器件和导线提供进一步的保护。另外，整个表面将由一层连续的热固环氧树脂塑料密封起来。
该过程仅需几分钟上述熔合过程即可完成，该纤维层即由树脂熔合成一个基本上严密封闭的IC或其它电子线路器件的“载体”。这一“封装件”具有比那些常规的塑料封装件优越的保护性和机械强度，同时避免了很多以往制造方法的缺点，这些缺点有可能增加电路的缺陷或弱点。如果希望的话，为了进一步减少模压循环时间，该叠合层可以部份地压缩并部份地预凝固，或者可在单个封装电路从模具中取出后将模压载体成批的进行后凝固。
对于某些不太复杂的实施方案，本发明的方法可用于常规的压缩或连续模压机，或任何能够在模具上施加受控的压力和可调热量的设备上。相对较小的模具改进(即，台阶式分离面和/或预浸处理片的插入槽和/或接纳插入式探针的开孔阵列使得甚至更复杂的多重引线框或插入式引线框实施方案得以实现，并且/或者便利了封装器件的生产(即通过便于在模具内安放预浸处理薄片)。当大量集成电路需要加工时，本方法还适用于自动装卸的运行。并且它便于结合进导体部件，静电屏蔽层(即金属或掺碳的导电环氧树脂层)，散热部件，加固部件，甚至多重引线框作为载体的整体部件。载体包括由两个或多个引线框时，与具有相等大小表面积的塑料封装件通常获得的引线数目相比，所制成的封装件可很方便的配有两倍或更大数目的引线。
在350°F保持一小时可使叠层载体结构消除应力(减少机械粘合故障的机会)以帮助消除造成IC故障的一个主要因素。叠层载体结构还提供了一个对抗IC寿命期间涉及的各种机械应力的结构。它有助于在不同环境中保护集成电路(即，溶剂和化学清洗剂、热量、焊剂，以及焊接，波峰焊，或表面固定)。
温度增加对IC存储器，微处理器，双极型器件，场效应器件等的运行有不良影响，因此良好的散热是极为重要的。特别是在军事设备的应用中更要求良好的散热。与一般塑料树脂相比，玻璃纤维是相对较好的热导体。另外，可以很方便的将附加的“散热”热导体作为附加层包括在叠层结构之中。
为了便于在实际叠合之前切割预浸处理薄片，最好可将保持在某一相对较低的温度下(即40°F)以此减小其“粘性”，另一方面，实际叠合过程开始之前在将切割片定位时，(即相对于引线框)有一些“粘性”可能是有益的。另一种方法是，两层或多层预浸处理薄片的叠层可以由“点焊”(即在小面积上施加热量和压力)先行部分组装，或用适当的粘接剂将其局部粘在一起以便于整个组装过程的进行。
叠合过程所要求的压力相对较低可减少流出并粘结在引线框上的塑料物质，这样减少了清洗的时间和成本，叠层的低收缩使它更适合于印刷线路板的膨胀和收缩，并因此减少了造成焊点应力的机会。叠层中的编织玻璃纤维减少了其所制成的封装件由热量引起的膨胀。并且，叠层中的编织成份增加了它的强度并减少了进行形成线操作时的应力。
目前，塑料模具体积内必须容纳整个注槽系统，这也减少了可用模腔的数目。另外，在计算模具所需要的压力吨位时，必须考虑注槽的表面积。当注槽被取消后(正像在本发明中)这就增加了每台压力机中可能的模腔数目，并因此在同样大小的模具和/或同样大小的压力机中可容容下更多的模腔。减少设备和模具的投资并增加每小时的生产量也即等于降低了每件的成本。在本发明中，因为每一模腔均使用裁切为模腔最终尺寸的预浸处理薄片。所以不再需要注槽系统。另外，因为仅需要垂直的叠合力，本发明所需要的压力机的压力相对较低。
本发明还取消了使用第二塑料或涂胶，如一般保持芯片和引线所需要的硅树脂。在叠层中使用编织纤维减少了塑料的收缩和塑料的应力，以及在芯片晶体上和/或焊接引线上或接头上的应力，拉力和/或剪切力。
将扁平引线框封装后，它们一般都要经过一系列的冲压操作，使集成电路“分离开”并将引线弯成直角(除非引线已经是横向伸展的插入式探针)以便于插入印刷线路板插座或类似结构中，这一整修和形成工艺在IC的边缘上产生很高的应力，因为引线是在距离其伸出塑料的点仅有0.04英寸(约1mm)的位置上被弯曲。通常，为防止微裂隙所需的弯曲强度约为18000PSi(约1224个大气压)，这种微裂隙会降低封装所预期的环境保护。这样，由本发明提供的总体上改进的封装强度将具有极大的封装价值。因而由本发明提供的这种总体上改进的封装强度在减少这种微裂隙时具有极大的优点。
静电放电(ESD)也许是引起IC故障的最严重的外部因素，某些器件甚至更容易产生ESD(如MOS和CMOS器件)。每一半导体制造厂商都有在整个制造过程中均接地的设备以及接地的特殊包装以帮助保护这些敏感的器件，这样，本发明能在封装中包括进静电屏蔽层的能力具有极大的潜在效益。
如上所述，在塑料封装IC器件或载体的故障中，一个显著的原因是细导线焊点的应力。某些情况下，在连续模压时可在环氧树脂进入模腔的过程中产生，也可在IC运行时由于温度升高而产生(如对于双极器件，场效应器件，存储器和微处理等的IC器件)。环氧树脂(其中包埋了细导线)的受热膨胀可牵拉并引起引线或引线焊点的断裂。在较为可取的实施方案中，用编织玻璃纤维增强结构减少了这种趋势。
本发明的这些以及其它的目的和优点，将在以下结合附图阅读了目前较为可取的示例性实施方案的详细说明之后，得到更好的理解，其中图1是根据本发明的一个示范性集成电路载体的透视图，显示了载体的实体部分和从中伸出的梁式引线。该梁式引线处于沿所示虚线99切除“堤坝”或线框结构而“分离”为单独的隔开的梁式引线之前的状态;
图2A和2B以图解说明了一个示例性叠合/封装过程;
图3是用于图1，2A和2B中的一个较典型的平面导电梁式引线“框架”的平面图;
图4是可用于实施本发明的一个典型模压装置的部分截面图;
图5A至5D说明了使用图4中的模压装置形成图1所示载体的一个示例性方法的不同步骤;
图6是一类似于图1的透视图，显示了本发明的另一个示例性实施方案，但使用了一对引线框以增加可能的外部电连接的数目;
图7是可用于产生图6的实施方案的示例性台阶式分离面模具边缘的侧视图;
图8是类似于图1的透视图，但说明了一个示例性“混合”集成电路载体的实施方案;
图9是一个示例性“插入式”探针排列型电路载体叠合过程的分解透视图，还示出了用于其生产的改进叠合模具;以及图10是类似于图1的透视图，但说明了在图9中已予以说明的示例性“插入式”探针排列电路载体的实施方案。
虽然本发明的用途很广，并可被用于多种电子线路器件，如电阻器，集成电路管芯或芯片，门阵列，无引线芯片，插入式门阵列，引线式芯片载体，方形组件，这些或类似的电子元件的“混合”组合体，以及类似器件;本发明可联系单个器件如一个集成电路管芯或芯片给予最好的说明，在管芯或芯片上有多根从要保护的器件上伸延出的焊接引线。
图1中根据本发明说明了一种新型的封装集成电路66。半导体芯片或管芯22置于一个中央位置，并由细的导线在23在其一端连接到集成电路22上的导电点上，另一端连接到从容纳芯片22的中央区域的外缘发散出的导电梁式引线上(梁式引线框20的一部分)。硅晶片或芯片22，焊接导线23以及导电梁式引线框20的临近部分全部由位于引线框20之上的多个叠合环氧树脂浸渍玻璃纤维层62，和位于引线框20之下的多个类似层64封装起来。
因此，置于引线框20之上的叠层62中有多个玻璃纤维层100这些玻璃纤维层100由热固环氧树脂塑料层102(当然该层实际上渗入和穿透了玻璃纤维层100)叠合在一起。玻璃纤维与热固环氧树脂叠合层的一个类似结构形成了在引线框20之下展开的叠层64。并且，如图说明，引线框20本身即是由叠合层62和64夹在中间并封闭起来。
在以下对于目前较为可取的实施方案的讨论中，假设叠层62、64包括分离的，互不相连的切割薄片。然而，仅通过折叠(手风琴式)一长条的预浸处理材料形成一个或两个叠层也是可接受的。这将避免分别切割每一层，并且，特别是如果将外端折回包绕整个叠层，可提供一个更加“完善”的叠层外部形态并减少潮气进入封装件的机会。它还可简化该多层叠层的处理。另一改变是用一个分离的预浸材料外层将一个或两个叠层62和64都包绕起来，以达到上述某些可能的优点。按照本文公开的内容，对于那些在该领域内的熟练人员还会产生其它的可能性。
在叠合过程中，通常有足够的塑料材料向外挤压出并且由模具成形这样形成一个相对较薄的塑料封装外层104。这一外层基本上连续地封闭了整个封装件，当然，从中伸出的梁式引线106除外，正如那些在本领域的人所能理解的，梁式引线框20的“堤坝”或框架部分被切除(如图1中虚线99所示)以使单独的梁式引线106“分离”。这些引线通常还被向下折大约90°(即沿弯折线108或类似线)这样梁式引线106相对较窄的末端被适当地排列，以与置于其下的印刷线路或其它电路连接器相配合。
如图1中所表明，如果希望的话，不同类型的外加表面层可以很方便地包括在封装块或叠层62、64之中。例如，可将一个金属导热层110包括在叠层的一个选定位置上，以此来改进从有源电路元件22向封装器件边缘的向外热传导。如果用金属片作为热导体，那么它最好具有如图1所示的穿孔，以便临近的塑料纤维层100、102的部分被挤压通过这些穿孔而粘结为一体并把层110叠合在叠层62之中。虽然在某些实施方案中金属导热层110可伸展到(在某些地方甚至可完全穿透)封装件的边缘以便与一个散热片或类似结构进行导热连接，图1中已示意性说明它可终止在封装件之内。
可以包括在叠层中的另一种类型的附加层也被表明为顶层112和底层114，这样有助于防止静电荷的积累，这些塑料树脂层的最外层(甚至也许多至外层104)可制成导电的层(即，通过掺入碳颗粒或在其中包埋穿孔的金属，导线网，导电纤维，小球，颗粒，电镀的微球或微粒，等等)。通过这一特征，可将静电荷从封装件传导走，(即通过与接地触点接触)和/或将其抑制在初期阶段而防止其产生。
这些最外层(或更多层)还可包括适当颜色的颜料或类似物，以防止紫外线或其他幅射的穿透作用对所保持的特定电路的损害。
图1中还表明，叠层62中最靠近芯片22的玻璃纤维层100最好预先切出中央“窗口”区域，以此在其范围内限定一个中央器件容纳区。该区外缘的大小最好为，在封装和加压叠合过程中不会过份挤压细导线23，然而，如116所表明，在叠合过程中，某些塑料材料将被挤压入中央区域以至部分地或基本上将其填充。如图1中所表明。所产生的热固塑料挤压出物116将实际上从临近叠层伸延进入中央区域，这样至少部分地(如果不是全部的话)包埋了细导线23器件22和梁式引线导体106的最内端，其范围是在中央器件容纳区内部的一个保护性固化塑料封装之内。
图2a和2b示意性地说明了整个叠合过程。梁式引线框20(见图3)包括一个中央支持部分118，该部分被支撑在引线框20的一个中央区域之内。其它导电梁式引线从中央支持区118或多或少地呈放射状伸展(如图3中所表明)到导电梁式引线106的远端而形成一个整体的连接探针排列。如上文所述，这一整个结构由一个或多个近似为矩形的“框架”或“堤坝”结构连为一体(该结构帮助“拦挡”所不希望的塑料沿梁式引线向外的流动)开始该结构是整个导电梁式引线排106和中央支持区108的一个整体部分。
一个电子线路器件22通常是首先由常规方式固定在梁式引线框20的中央支持区118上。在此之后，使用细导线23按常规方式将器件22上的适当导电点与梁式引线106的相应引线相互连接起来。通常，细导线每一端上进行的焊接连接在本领域内是常规的，并且是共知的。
在此之后，如图2a所表明，包括多个预浸处理层的叠合层62和64在第一组装件的上下两侧组装起来(在模具中)，该第一组装件包括引线框20，器件22和导线23。(预浸处理层62中某些层最好包括切割出的“窗口”，以便限定出如上所述的一个中央器件容纳区。)随后，第一组装件(引线框20，器件22和导线23)以及第二组装件(多个预浸处理层的叠层62、64)在适当热量和压力下叠合在一起，如图2b所示。结果形成以上在图1中说明的封装载体或集成电路芯片产品66。
如图4中所示，一个可在本发明的方法中采用的模具装置由数字30来表示其总体，该模具30包括两部分，一个上模具部分30a和一个下模具部分30b。这两部分对准并可移动地安装起来，以便在常规的压缩或连续模压机器中或类似装置中(未示出)运行，该机器能够在运行中向被模压的材料施加受控制的压力和可调的热量(通过模具)。下模具部分30a包括一个下模具座32，该座固定在模压机的稳定底盘34上。置于下模具部分32中央并固定在底盘34上有一常规的圆柱冲头36，由气压或液压供能。并从下模具座向上凸出。一个可移动模冲38传动连接到圆柱冲头36，并从其上指向上方，以便通过一个相对较短的冲程纵向移动，例如一到二英寸。由圆柱冲头36提供给模冲38的驱动压力最好是可调整的，例如在200-350P.S.i范围内(约14-24.5Kg/cm2)，并可进一步控制以使模冲向上方的速度是可变的。
下模板40置于模座32之上并沿其外缘在其上刚性连接。下模板40有一中心腔40a，圆柱冲头36上的模冲38在其底部位置部分伸入该腔之中。腔40a和模冲38的大小为可接受并压缩预浸材料层，这在下文中还要充分说明，每一该层的尺寸都有与完成后的载体的长度和宽度大致相同的长度和宽度(见图1)。下模板40配有在板的上表面超出腔40a的边缘伸展的边槽40c，这一边槽40c适宜承接引线框20的边缘，在该引线框上固定着要封装的器件22，一个延伸致靠近腔的上端边槽并向外的楔形面40b提供了一个便于取出封装产品的拔模斜度。
上模具部分30a包括一个适用于可移动地安装在模压机上底盘下面的上模具座42，上模具座通过一组圆柱46和一个固定板48连接到上底盘上。圆柱46为常规的施加压力的装置，适用于协调地纵向移动上模具底座42，由此在这运行过程中打开和关闭模具30。
一个类似于圆柱36的圆柱冲头50被固定在上模座42的顶端，并被置于使其内连动杆54通过在上模座中央形成的孔42a，向下伸出。模冲56连接到连动杆54的外端，并由此由圆柱冲头50通过一个上下方向的冲程驱动其运动，其方向基本与在下模部分30b中模冲38的运动保持一致。应当懂得，模冲56的冲程不必与模冲38的冲程长度相等，因为上下模部分的形状不同，模冲56的冲程一般可大于下模冲的冲程。还应懂得，一般商业上用的模压设备包括多个模腔和压力模冲，通过共同的启动气压活塞或类似结构平行的运动。
置于上模座42之下的上模板60沿其外沿刚性连接到该模座上。上模板60有一中央腔60a，并被安装为使腔60a直接面对并垂直对准下模板40中的腔40a，腔60a用于容纳模冲56，该模冲在其冲程的最上位置时部分伸入模腔。腔60a和模冲56的大小与对腔40a和模冲38所作的说明有关。应当注意，模冲56最好被置于在模具30运行的所有阶段中都能保持在腔60a之内的位置，以帮助维持适当的纵向对准并增加连续运行过程中的热量保存。然而，另一方面案是，可以要求开始时将模冲56置于腔60a之上并垂直地离开它，以便于向腔内下斜。
一个向外的楔形表面60b，类似于下模板40的腔40a中的楔形表面40b，在腔60a的下端形成并靠近要封装的元件22，以提供一个拔模斜度，由此而便于从模具30中取出封装产品。
应当理解，下模座和上模座32，42按常规方式并可移动地固定在模压机的相应运行部件或其它适当装置上，该部件或装置对模座3242传递垂直运动和压力使模冲38、56按以下说明的方式合拢。
形成封装件或载体的体部的材料，在举例的实施方案中，是树脂浸渍的纤维织物或布，所具有的织物厚度为4到10密耳(约0.1到0.25mm)的级别，总厚度平均为6到12密耳(约10.15到0.3mm)，如在下文中给出的更充分的说明，多层这种材料，一般采用十四或更多层。树脂为热固类型，最好是环氧树脂，并具有在约330°到350°F时仅约3到5分钟的聚合凝胶时间。最好每一层的纤维成份相对于树脂应较高，例如，重量比可高达40%或更多，理由将在下文中解释。同样，在大多数的应用中最好选用玻璃纤维(因为其强度和热传导特性)，然而，如果为某些用途所希望，可以采用其它类型的纤维，例如Kevlar，E.I.Dupont De Nemours的一个商标。该纤维可形成一个非纺织的纤维结构，但最好(为了强度的目的)包括一个纺织布或编织式的结构。
满足上述要求的树脂浸渍纤维布可在市场买到并且是本行业内为人们所知的“预浸处理”布(prepreg)。当受到级别为300到400°F的热量和200到350磅每平方英寸的压力时，这种预浸材料能够将自身与临近层粘合形成一个固体叠层，对于大多数应用，一种环氧树脂预浸处理材料，例如由American Cyanamid Company制造的CYTRON是较为可取的。这种可买到的环氧树脂预浸处理布具有至少40%(重量比)的纺织玻璃纤维成份和不超过60%(重量比)热固树脂成份，这就满足了目前较为可取的示例性实施方案的要求。一种适当的纤维结构也可浸渍酚醛或聚脂产品，这样，可理解在一个适当长的时间对这种预浸处理布层按常规方法施加适当的压力和热量即可使分离的树脂和纤维层永久地熔合或叠合在一起。“预浸处理材料”一词在此是在广意上使用，含意为任何能够与类似的其它叠层结构叠合的热固塑料浸渍纤维层。如果希望的话，可在模压工序之间准备预浸处理布，将薄片精确地切割为所希望封装件的近似长度和宽度，或比模腔40a和60a尺寸小0.010至0.015英寸，以便于在相应的模冲38和56之间形成精确对准的和大小适当的叠层。考虑到相对较低的树脂含量，模腔内各单层的精确尺寸使预浸处理层62、64被压缩和熔合以形成封装件66时的水平扩展成为最小。因此，应当理解，实质上所使用的全部纤维和树脂最终都将成为成品封装件的一部分，并且基本上没有任何用于叠层的预浸处理材料必须作为废料扔掉。
在很多情况下，最靠近要封装的集成电路22的预浸处理层62、64可将其中央部分切除，以避免对于将电路连接到引线框的，头发丝样的导线23施加压力。例如，可在叠层62的最下几层中(至少一层)切出3/8乘3/8英寸的位于中央的正“方窗口”，由此提供一个适当深度的空腔以容纳一般集成电路22和它的焊接线23。这样，在对叠层62、64进行垂直压缩的过程中，玻璃纤维和树脂层将不会很直接的挤压在精细的电子元件上，这样减少了其损坏的可能性。
在常规连续模压分法中通常使用环氧树脂与润滑剂，例如，carnuba wax，硅树脂或滑石混合在一起。这些润滑剂使封装好的最终产品易于从目前所用的模具中取出。然而，对于集成电路及其导线。这些润滑剂成为导致集成电路品质下降和最终报废的有害杂质。使用预浸处理层62、64制成本发明的封装件66有可能减少这些润滑剂的使用。在这种情况下，由使用这些润滑剂引起的集成电路故障也可被减少。
现参见图5A-5D，本发明的一个示例性封装方法可通过观察模具30的一个运行次序给予说明，首先，打开模具30并分开下和下模具部分30a，30b，如图5A中所示，将选定数目的，尺寸精确并配合严密的预浸处理层64装入下模腔40a，该预浸处理层被叠放在底模件38向上的表面上。例如，为了有效地封装一个集成电路以制成一个近似于普通使用的28引线双列式封装的封装件，预浸处理薄片可切成约1+3/8″乘1/2″小片，上和下叠层各包括八到十二个这种层。为了适应特殊需要叠层的数目可按照希望改变。例如，如果希望制成的封装件具有与塑料DIP相同的厚度，并且这一平均尺寸为0.15″，预浸处理布的平均厚度8密耳(0.008″)，引线框约10密耳(0.010″)，于是上下叠层各用九层预浸处理布，这一数目确保在压缩之后各层将牢固地粘在一起，并且流出足够的粘稠热固树脂覆盖并封闭玻璃纤维布的外缘，但却不会挤出过多的树脂。这样每一预浸材料叠层62和64的形状和层数n(层数n在叠层62和64中可以不同)依赖于封装件最终希望的尺寸。
在此之后，把需封装的器件22的引线框20置于预先放入的预浸处理层64上的横槽40c上，然后，通过启动圆柱46关闭模具30，上模部分30a被推向下向直至它靠紧下模部分30b，因此，牢固并严密地夹紧在相应的上下模板60和40之间的引线框20的上下表面，如图5B所示。在这一点上，上模部分30a的运动被停止并且相应数目的尺寸精确并配合严密的预浸处理层62通过在上模板60前部配有的位于模冲和一个横槽面(未示出)之间的输入缝61装入上模腔60a，在上模冲56下堆成一叠。在此之后(如图5C中所示)启动圆柱冲头50，将上模冲56和模腔60a中进一步向下移动到一个中间位置上即非常接近上预浸处理叠层62，该位置最好与上叠层间的距离基本上等于下叠层64与引线框20的底面之间的距离。
然后，从这样一个中间位置，上模冲56在上模腔60a之内通过它的全冲程向下推进，与此同时，下模冲38在下模腔40a之内借助于其中的圆柱冲头36在足够的温度下向上推进给上和下预浸处理叠层62和64施加压力，这样，单独的预浸处理层围绕引线框20熔合在一起形成包含集成电路22的一个整体的叠合封装件66，如图5D中所示。应当强调，向预浸处理叠层62和64施加压力和热量所引起的熔合水平应当足以造成粘稠热固预浸树脂沿单独的预浸处理层的外周边缘流动和熔融，以保证封装件66为集成电路22提供防潮的密封封闭层。
根据预浸处理材料的类型以及所施加的热量和压力的大小，经过一段足够的时间之后，如大约六十秒后，上模冲56借助于圆柱冲头50从封装件66撤回到它在上模腔60a之中的初始位置，并且启动圆柱4b以使上和下模具部分30a和30b分开，打开模具30使封装件66能够通过手动或自动的取出。应当懂得，由下模冲38通过下模腔40a稍微向上进一步推进，可将封装件66从打开的模具30中取顶出。
上和下模具部分30a和30b以及它们相应的模冲38和56由按常规方式安装在相应模具座42和32之中或其它位置上的常规筒式电加热器加热到300至400°F等级的工作温度，每一加热的模冲56和38仅需按大约200至600磅每平方英寸的等级施加压力以进行预浸处理层62、64所要求的熔合。
一层或多层近似大小和形状的金属平面导体或导电塑料(即掺有碳)可用于替换预浸处理层62、64中一层或多层，或者另外包括到这些层之中，这种平面构件可供作为散热片或者用作顶部或底部的静电屏蔽层，它们可以减少或消除静电放电，静电放电是一个对集成电路特别有害的现象。固体金属层上的小孔使预浸处理层62、64能够在其周围熔合而没有实质性的减弱散热或放电功能。
由于施加到预浸处理层62、64上的力基本仅为垂直方向，并且由于预浸处理层在模腔40a和60a之内紧密配合，在熔合阶段中流入器件内部容纳区(或向外围绕叠层的外侧)的挤压出的粘稠环氧树脂材料的水平流动(即，由于垂直地挤压在一起)将是相对较慢且是受控制的流动速率，因此，从集成电路22伸展出的头发丝样的导线23上将产生很小的或完全没有横向的应力。这种应力经常由常规的连续模压技术而产生并且可在从集成电路伸展出的头发丝样导线上引起所不希望的高废品率。
每一预浸处理层62和64最好包含(重量比)至少约40%但不超过60%的塑料。因此，其成本显著地低于采用陶瓷材料，因为陶瓷材料(如常规的陶瓷载体)的成本一般可多达塑料材料的成本的四倍。另外，因为形成封装件66整个所采用的塑料少于先有的一般全塑料载体，凝固时间减少而生产率相应地提高。同时高百分比的玻璃成份显著改进了封装器件中的热传导(因为玻璃是相对较好的热导体)，增加了封装件的机械强度(这样在分离引线框的过程中当载体边缘必须磨平时，可避免微裂隙)，改进了电绝缘性能，减少了由于树脂收缩产生应力裂缝的危险，(所有这些都是与已有的塑料封装件比较而言)并且与环氧树脂结合提供了一个所希望的热膨胀系数，该系数与通常所用的环氧树脂基印刷线路板的系数非常接近。
这最后一个特征是超过陶瓷载体的一个特殊的优点，而陶瓷载体具有一个显著不同的热膨胀系数，这样当它们被刚性固定(即，一个无引线载体的焊接连接)到环氧树脂基印刷线路板上之后，导致机械应力(随温度变化)。
通过最好是大批量进行的封装后凝固，可以进一步减少在模具中的凝固时间。树脂最终凝固所要求的最佳时间，比压缩、挤出空气泡。相应各层的适当粘结、以及树脂流入和包绕纤维及切缘通常所要求的时间要长。因此，我已发现可将部分凝固而没有最终凝固的封装件从它们的模具中取出，并且可通过将大量的这种封装件在一段适当的时间内(约一小时)置于一个温度适当的(即350°F)凝固炉中进行树脂的最终凝固。这样，本发明的封装件所需要的压缩和模压的处理时间可在很多情况下减少到一分钟至一分半钟或更少。
尽管已说明的示例方法是参照一个单腔模具，它一般将由多腔模具来完成并且有一附加的优点，即可以采用一个吨位显著较小的压力机(模压机)。其结果是，在目前用于具有显著较大吨位的大型的现行塑料封装压力机所使用的同样空间内。可以安装几台较小的压力机。例如，用于一次封装多个集成电路的常规的多腔连续模压机一般具有的容量为100至150吨。与此相比，应用本发明原理的一个类似的多腔模压机，一次封装同样多个集成电路所要求的压力机容量仅为7至8吨。另外，根据本发明原理构成的多腔模具中，一个或多个模腔的故障不会造成整个模具板废。工作可简单地继续进行而不用损坏的模腔，这可与在常规的塑料连续模压机中使用的多腔模具进行比较，在那种模具中一个腔里的严重故障可导致整个模具在该故障修复前都无法使用。
如上所述，生产塑料封装件的先有方法的缺点之一是对给定表面尺寸的封装件可获得的外部引线数目的限制。例如，人们熟悉的DIP可在一个封装件的长度和宽度内容纳具有14到28个引线的引线框，这种封装件可以方便的安装在大多数线路板的应用中。当然，在实际上有可能制造具有30，40，50或更多引线的DIP。然而，增加引线数目的困难是容纳所需引线框的封装件长度和宽度将显著地增加，以至DIP在线路板上所占面积过大并/或所占据的区域对于特定电路板的应用是不适当的。另外，封装件尺寸的这种增长也必然造成引线长度更长，这将导致不能允许的电通道长度。
图8明显的表示出图1和/或图6类型的一个“混合”实施方案，其中多个集成电路芯片或管芯被安置在预浸处理薄片的上叠层62中的一个相应的“窗口”阵列内。因为这样一个“混合”实施方案基本上类似于图1和/或图6的实施方案，因而无须进一步详细的讨论。
如果需要的话，混合厚膜图形可在预浸处理薄片上与电容，电阻以及类似结构隔开，这些结构由环氧树脂导电胶粘接在厚膜电路上。然后用导线将IC芯片焊在厚膜电路上，并把扁平组件(flat park)，插入式，L.C.C等的引线与厚膜电路的外引线用导线焊接起来，这样该部分的组装即已完成，可进行以上讨论的叠合封装。
通过本发明的另外一个实施方案，可以克服以上的缺点并提供一个有，例如，50或更多引线的塑料封装件的封装件，该封装件的表面积尺寸并不显著地大于已有的28引线的DIP。现参见图6，所示为与图1类似的一个封装件(并且同样的参考数字被用于说明同样的部件)但不同的是使用了一对引线框。引线框20和20a处于纵向分隔开的平行平面中，并由位于引线框之间的一层或多层预浸处理层150的一个第三叠层的将其相应互绝缘。每一引线框的梁式引线最好在其它线框的引线位置之间水平错位或交叉，以便于模压操作并且还便于印刷线路板152上适当的分离开梁式连接的焊点。该第三叠层中的每一层都开有如上所述的“窗口”，以便在封装之前进行电路导线的焊接，电路器件的某些导线被焊在下线框20的引线106的内端上，其它则焊在相对较短并在纵向上错开的上线框20a的引线106a的内端，上引线框20a不包括中央支持区118。这样，整个内部安排就象是一个中央天井区(其中装有器件22)四周由台阶区包围(其上暴露出用于连接的线框20a的引线内端)。
为了避免在模具加压过程中引线框之间距离的显著变化，(这种变化会引起焊接导线的应力或断裂)，也为了便于操作，最好在安装线路器件22和焊接导线23，23a之前将第三叠层150(也许同样还有最下的叠层64)与引线框20，20a加压并部分地预凝固为一个整体。便于组装的另一方法是，“点焊”或用适当的粘合剂局部粘合在一起而又不会使环氧树脂真正的开始热固，并对以后的组装过程给予时间限制。(一旦开始后，即使没有更多的热量/压力，环氧树脂的凝固反应一般仍在一低速率下继续进行并可能吸收水份，直至完全固化。)，在此之后，最上的预浸处理叠层62(如果不是已粘好的话，还有最下的叠层64)可以接图1说明的，实施方案的一般方式加入模具并完成模压和封装。
用于制造包含多个引线框封装件的方法和模具与上述方法基本相同，只是模具的分离面最好如图7所示为台阶面(沿导电梁式引线伸出的边缘)以容纳交替从不同引线框引出，且具有不同垂直高度的梁式引线。显而易见附加的引线框最好由模具分离面提供的连续水平台阶来容纳。
模压和凝固完成之后，可将引线按一般方式分开(即“分离”)并弯成直角便于以后插入印刷线路板或其它类型的插座或连接器。如果希望的话，在弯曲一个引线框的引线时与封装件体部的距离可比另一线框引线的相应距离远一些，这样可形成多行的引线排列106，106a并在引线端部保留适当的行间距离，如图6所示。这样可在印刷线路板152上进行两行最佳交错排列的焊接连接。
图6中所示的引线框20，20a的两个交错引线排列存在于两个相互隔离的平面内并且是沿着两条相应的水平隔离弯曲线而弯曲以形成交错排列的连接探针106，106a。另一方案是，因为幅射状伸展的引线其外端的引线中心间距与在窗口区内部的距离相比必然要增大，因此也可通过以下方式实现连接探针的单独引线排列，(a)将梁式引线外端部分的宽度作成足够小，(b)引线框20和20a采用沿垂直对位的弯曲线进行弯曲。还有可能把引线的两个弯曲包括在叠合封装件的内部(包括引线框20，20a中的一个或两个)这样使所有的梁式引线在封装件倾壁上从同一个平面内引出。
如图9和10中所示，可以很方便的配备插入式探针引线排列(代替或附加在图1中所示的梁式引线。)。完成这种插入式探针排列(目前遭有时用于门阵和/或超大规模集成电路)的一个方法是在从线框20和20a的幅射状伸展出的导电引线上安装常规方式固定的向下垂直伸出的探针200。在这种情况下，线框20，20a可在开始时由非导电基片202a，202b，202c支撑(即，一层或多层至少部分凝固的预浸处理薄片)。
如果希望的话，可在一个单独的叠合过程中把线框20，20a和叠层202a，202b，202c组合成一个部分。例如，预浸处理层202a(上有预先冲成的孔)可置于一个适当的模具内(有探针接收孔)并将线框20的探针200插入其中。然后将预浸处理层202b置于线框20之上并将线框20a的探针穿过层202a和202b进入下模具的模冲表面。之后将预浸处理层202c置于上部，关闭模具并将层202a，202b，202c与线框20，20a叠合成为一个予制组装件，准备进行芯片安装和导线焊接。然后将予制组装件按图9所示与其它预浸处理薄片组装，所进行的过程与图1所作的说明基本相同。
垂直的(即横向的)导电探针200按常规方式装入并焊接在水平平面排列的每一径向引线的相应孔中。然后预浸处理薄片的下叠层64(预先打好或冲出孔阵列以便与插入式探针排列配合)置于下模具中(或先与探针排列装好再将整个下部组装件装入模具。)下模冲38也包括一个相配合的孔阵列以容纳在叠合过程中进入的插入式探针排列。如图9和10所示，可采用多个导电线框的平面排列(如图6)以便得到较多的外接点。
简言之，除以下特征外，图9和10的插入式探针排列实施方案非常类似于图1和/或图6的实施方案，特征为(1)引线的水平平面排列不是通过封装件的边缘伸出，而是中止在封装件之内并被完全封装起来;
(2)作为替换，整个引线排列的远端装有垂直插入式探针排列200，该排列穿过封装件的底面伸出;
(3)预浸材料的下叠层64包括一个开孔阵列以容纳向下伸出的插入式探针排列;以及(4)下模冲38也包括一个开孔阵列以容纳向下伸出的插入式探针排列。
在一个“方形组件”结构中外引线中心间距为0.025英寸的部分组合件可很容易地由本发明实现。(一个“方形组件”一般是一个基本为正方形的组件，其四边的每一边上都有梁式引线伸出。)这里，可在封装件的内部使用两层或多层引线框，其中引线的中心间距在IC芯片与多层引线焊接处必须减小到仅约0.010英寸，类似于图6的实施方案。现在应当认识到对于一个标准的方形组件内部各层引线可以是上下重叠为一行或者是交错排开。但其外部引线当然要在一个平面内从封装件伸出。
如果希望的话，可将所希望的适当印花图案包括在最外层中，并且在整个封装件的叠合过程中将其模压进去，也可在单独的后续步骤中进行。
那在本领域的人员将会理解，本发明所采用的叠合技术很容易地应用于其它结构，其中有梁式引线，导电触点，插入式探针和类似从封装件伸出或超过其外缘以进行外部电连接的结构。
其他的实施方案和/或上述示例性实施方案的修改和变型，由于以上的公布对于本领域内的熟练人员将是显而易见的。因此，应当认为所有这些修改和/或变型都是在由以下所附的权利要求
中表达的本发明的范围之内。
权利要求
1.一个封装的电子线路组器件包括第一组装件，包括至少一个电子线路器件，该器件通过焊接导线同其周围的导线排列相连接和第二组装件，包括多个基本平行的，相互叠合的塑料树脂和纤维层，除了上述引线远端保持暴露以进行外部电连接之外，用这些层将上述第一组装件完全包绕并封闭起来。
2.一个如权项1中的封装电子线路器件，其中所述的第二组装件包括一个将其包绕的基本上连续的塑料树脂外层。
3.一个如权项1中的封装电子线路器件，其中所述第二组装件包括在至少一个上述层的内部切割成的至少一个器件容纳区，并且上述至少一个电子线路器件的至少一个部分是位于该器件容纳区之内。
4.一个如权项3中的封装电子线路器件，其中所述塑料树脂和纤维层包括树脂浸渍的玻璃纤维层。
5.一个如权项3中的封装电子线路器件，其中所述器件容纳区至少部分地充填以从临近的纤维叠合层延伸进入其中的固化塑料树脂。
6.一个如权项1中的封装电子线路器件，其中所述导电引线排列包括至少一对彼此间隔开并相互绝缘的导电引线排列。
7.一个如权项3中的封装电子线路器件，进一步包括叠合进至少一个上述层中的热传导材料。
8.一个如权项3中的封装电子线路器件，其中至少一个所述层的最外层包括导电材料，以使在其上积累的静电荷减少至最少。
9.一个如权项8中的封装电子线路，其中所述导电材料包括掺入至少一层上述层的塑料树脂之中的导电颗粒。
10.一个如权项3中的封装电子线路，其中所述导电引线排列包括(a)一个以所述电子线路器件径向伸展开的水平引线排列，和(b)一个垂直的导电探针排列，该探针与上述水平引线中的相应引线单独连接，并通过在至少部分所述第二组装件上形成的一个相配合的开孔阵列和通过所述第二组装件的一个水平外表面垂直伸出。
11.一个如权项1中的封装电子线路，其中所述电子线路器件包括预先安装在一个共同基片上的多个集成电路器件的一个混合集合，所述导电引线排列也至少是部分地固定在该基片上。
12.一个如权项1中的封装集成电路，其中包括一个无引线芯片载体。
13.一个如权项1中的封装集成电路，其中包括一个有引出线式芯片载体。
14.一个如权项1中的封装集成电路，其中包括一个插入式门阵列。
15.一个如权项1中的封装集成电路，其中包括一个方形组件。
16.一个如权项1中的封装集成电路，其中包括一个混合集成电路。
17.一个封装集成电路器件包括至少一个从一中心区域向外伸展的平面导电引线排列。至少一个置于上述中央区域内的半导体集成电路管芯;多根导线，每根导线的一端焊在上述集成电路管芯的一个预先确定的点上，而另一端焊在上述导电引线中对应的一个引线上;多个相互叠合的基本平行玻璃纤维/塑料预浸处理层，该层置于上述平面引线排列上下两面，并封闭了上述集成电路管芯，导线以及上述导电引线的临近部分;上述玻璃纤维预浸处理层包含长度为按规则排列的玻璃纤维;至少上述玻璃纤维预浸处理层中置于临近上述集成电路芯位置的某些中间层的中央区域具有切除窗口部分，该窗口部分形成一个器件容纳区，上述集成电路管芯和上述导线置于该容纳区之内;以及上述容纳区至少是部分地充填以在其叠合过程中从周围预浸处理层流入其中的固化塑料。
18.一个如权项17中的封装集成电路器件，其中在所述预浸处理层中的玻璃纤维是纺织的。
19.一个如权项18中的封装集成电路器件，其中所述预浸处理层包含至少占重量比40%的玻璃纤维成份。
20.一台用于生产封装电子线路器件的模压设备，所述模具包括一个上压力部件置于一个下压部件之上，上述上和下压力部件能够进行彼此靠近的相对运动;置于上述上和下压力部件之间的加热模压装置，该模压装置具有在它的一个分离面上用于在其中固定至少一个平面导电引线框的边槽结构，同时还具有上和下模腔结构，在每一模腔中可装入多层预先切好的预浸处理薄片。
21.一个模具用于生产封装电子线路器件，该器件具有从其中伸出的多个导电梁式平面引线排列，上述模具包括一个上模具部件，该部件至少沿其周缘的一部分具有一个台阶式分离面;和一个下模具部件，该部件至少沿其周缘的一部分具有一个与上述上模具部件相配合的台阶式分离面，上述台阶的间隔和尺寸被确定为在上述模具内的封装过程中可同时支持从电子线路器件伸出的多个平面导电梁式引线排列。
22.一种用于封装一个组装件的方法，该组装件包括一个集成电路管芯，该管芯由焊接导线接到至少一个以其中伸展出来的导电引线排列上，上述方法包括步骤如下在一个加热模具中，将上述组装件固定在可相对运动的对立压力面之间;将多层纤维/树脂预浸处理薄片安置在上述模具中的上述组装件两面并与上述引线排列的主体基本平行，至少一个内部预浸处理薄片具有一个内部切割出的窗口区域以配合并容纳上述集成电路管芯和焊接导线。移动上述压力面，彼此靠拢以向在模具内的上述玻璃纤维预浸处理薄片施加热量和压力;以及维持足够的热量和压力，以便从上述预浸处理薄片中流出胶化树脂进入上述切割窗口区和流出到上述预浸处理薄片的外部边缘周围，将上述预先浸处理薄片相互叠合成包括上述集成电路管芯及其焊接导线的一个整体的热固封装件。
23.一种如权项22中的方法，其中所述引线排列包括一个平面排列，并且其中至少有一些上述预浸处理的薄片是首先固定到上述平面排列的至少一侧上以提供一个予制组装件，然后集成电路管芯被固定在该予制组装件上并进行电连接以完成这一将被封装的组装件，并且其中所述的一些安置步骤与所述的固定步骤同时进行。
24.一种用于封装一个组装件的方法，该组装件包括一个电子线路器件，该器件与从其中伸出的至少一个平面导电梁式引线排列相连接上述方法包括步骤如下将一个第一部分的多层纤维/树脂预浸处理薄片安置在一个加热模具的下模腔之内，该模具具有由一个相互配合的分离平面分开的上和下模腔，并且有在上述模腔内可相对运动的对立的上和下压力面;将上述组装件安置并支撑在上述下模腔之上，并沿上述下模腔的分离面外缘包围上述梁式引线的远端部份;将相配合上模腔分离面的边缘相对移动到上述下模腔分离面边缘上，使上述梁式引线在其间保持啮合;将一个第二部份的多层纤维/树脂预浸处理薄片安置在上模腔之内，以及将上述压力面在上述模腔内相对移动以向模具内的上述玻璃纤维预浸处理薄片施加热量和压力。
25.一个如权项24中的方法，其中所述的第三个提到的“安置”步骤包括通过在所述上模腔内形成的一个缝隙插入所述第二部份的预浸处理薄片。
专利摘要
所公开为封装电子器件及其制造方法和模压设备。如将集成电路(22)及其进行固定和连接的引线框(20)置于模具内具有预定形状和大小的树脂浸渍纤维叠层(62，64)之间，对该层加温加压使其在管芯和线框周围熔合为一体形成叠合密封保护层，而又不损坏连接管芯(22)和线框(20)的细导线(23)。这种多重叠层最好包括玻璃纤维布或类似材料，以提供牢固有弹性的芯片载体(有引线或无引线)。它可方便地包括多重线框(20，20a)导热层(110)加固层或类似结构。
文档编号H01L27/00GK85104878SQ85104878
公开日1987年1月7日 申请日期1985年5月26日
发明者米尔顿·伊万·罗斯 申请人:米尔顿·伊万·罗斯导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan