专利名称：半导体封装的焊盘结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体封装(semiconductor package)，更具体地说，涉及带有焊盘结构的半导体封装，焊盘形成于改进后可防止发生短路现象的印刷电路板(PCB)上。
一般地，半导体封装包括一半导体主体和从半导体上伸出来的多个引线。这种半导体封装通过焊接等技术固定到PCB上。
最近，由于高度集成化，从半导体上伸出的引线数目增多，引线间的距离有缩小的趋势。由于引线间的间距的减小，经常会产生由于引线相互接触而引起短路。所以，需要能有效地将彼此间距很小的多个引线固定到PCB上。
图1是一透视图，示出了典型的固定在PCB上的半导体封装，图2是图1所示“A”部分的简单平面图。
从图中可以看出，半导体封装1包括一半导体主体2和多个从半导体主体的两侧伸出的多个引线3。在PCB4上与引线3相对应的位置上，形成有多个焊盘5。在焊盘5的中间部分上，形成有一方形焊盘部分。当将封装件1固定到PCB4上时，引线被焊到配合部分6和方形焊盘部分7上。
然而，当引线3被固定到焊盘上时，焊盘5的方形部分7沿侧向伸出形成与邻近焊盘的方形部分邻接的接触部分8。因此，导致损坏半导体性能的短路。
一般地，焊盘5的平整度保持在80到100μm。当保持这种平整度时，引线3可以均匀地固定到焊盘5上。然而，如图3所示，当由QFP制成的连接器和引线3的端部3A向上举起一定的高度，使平整度上升到150μm时，引线3可能被浮置或不能准确地固定到焊盘5上。这样会导致拉伸强度不够。
另外，由于方形焊盘部分7是形成于焊盘5的中部，引线只能熔入引线3中部的两侧。所以，当引线保持在预定的平整度范围内时，前部和后部将会被浮置，只有中间部分被固定，从而，导致拉伸强度的降低。
本发明的一个目的是为半导体封装提供一可以防止短路的焊盘，它可以防止引线间发生短路并提高其拉伸强度。
参考附图，通过下面对本发明优选实施例的详细描述，本发明的上述和其它目的、优点和特征就会更加清楚。
为了实现上述目的，根据本发明的用于半导体封装的焊盘结构包括一印刷电路板，在其上预定位置形成有焊接区；多个焊盘，形成于焊接区的上表面上，多个半导体引线固定在它上面，一从焊盘侧向伸出的第一圆形焊盘部分，一从焊盘另一侧向伸出的第二圆形焊盘部分，其中，引线固定到半导体封装的焊盘上，以使当第一和第二焊盘部分被沿侧向推出时，圆形焊盘部分不彼此接触，从而防止发生短路现象。
最好，第一和第二圆形焊盘部分的高度与焊盘一致，当引线被焊到焊盘上时，在表面张力的作用下，第一和第二圆形焊盘部分向上伸出一预定长度，提高焊盘的高度，将引线向下压入一定的深度，然后焊接，以使即使当引线不是水平的时候都能固定到焊盘上。
最好，第一和第二圆形焊盘部分被熔入引线的两侧，当引线被焊到焊盘上时，抵制沿侧向作用的力。
为了实现上述目的，根据本发明的用于半导体封装的焊盘结构包括一印刷电路板，在其上预定位置形成有焊接区；多个焊盘，形成于焊接区的上表面上，第一焊盘的预定位置上形成有圆形焊盘部分，和第一焊盘类似，第二焊盘的预定位置上也形成有圆形焊盘部分，第一和第二焊盘部分在焊盘上不断重复，其中，引线固定到焊盘上，以使当第一和第二焊盘部分被沿侧向推出时，圆形焊盘部分不彼此接触，从而防止发生短路现象。
最好，第一和第二圆形焊盘部分的高度与焊盘一致，当引线被焊到焊盘上时，在表面张力的作用下，第一和第二圆形焊盘部分向上伸出一预定长度，提高焊盘的高度，将引线向下压入一定的深度，然后焊接，以使即使当引线不是水平的时候都能固定到焊盘上。
最好，第一和第二圆形焊盘部分被熔入引线的两侧，当引线被焊到焊盘上时，抵制沿侧向作用的力。
对本领域的技术人员来说，通过下面的附图，便能更清楚地理解本发明的目的和优点。
图1是一透视图，示出了典型的固定在PCB上的半导体封装；图2是图1所示“A”部分的简单平面图3是一剖视图，示出了半导体封装的典型的浮置引线；图4是一透视图，示出了根据本发明优选实施例的固定在PCB上的半导体封装；图5是图4所示“A”部分的简单平面图；图6是一后视图，示出了根据本发明优选实施例的焊盘的后面部分；图7是一侧视图，示出了将半导体封装的引线固定到根据本发明的焊盘的上表面上的初始阶段；图8示出了固定到焊盘上表面上以后的半导体封装的引线的侧视图；图9是沿图8中“C-C”线的剖视图；图10是沿图8中“D-D”线的剖视图；图11是一平面图，示出了根据本发明另一实施例的焊盘；图12是沿图11中“E-E”线的剖视图；图13是一侧视图，示出了固定到焊盘上之前的半导体封装的引线；图14是一侧视图，示出了固定到焊盘上以后的半导体封装的引线；图15是沿图14中“F-F”线的剖视图；和图16示出了形成根据本发明的焊盘的工序。
下面将参考附图，详细介绍本发明。然而，下面的实施例仅是介绍性的而不是用来作为对本发明的限制。
图4是一透视图，示出了固定在PCB上的根据本发明优选实施例的半导体封装；如图所示，半导体封装10包括一主体12和多个从主体12伸出的引线13。在PCB14上与引线13对应位置的位置上形成有多个焊接区。在焊接区上部形成有多个焊盘15，15a。在焊盘15，15a的预定位置上都形成有圆形焊盘17。用于固定引线的焊接部分16形成于焊盘15的上表面上。这种焊盘称为凸出焊接(P．S．，Projection Solder)焊盘，下面简称焊盘。
从图5和图6中可以看出，焊盘15是方形，通过掩模工序在PCB上形成有一定的厚度。焊盘15之间的间距t1是根据半导体封装10的引线13之间的距离来确定的(见图4)。在实际的生产过程中，间距的范围在0．4mm到0．65mm之间。
在焊盘15侧边的预定位置上，形成有第一和第二圆形焊盘部分17和18，它们以Z字形沿侧向伸出。第一和第二圆形焊盘部分17和18伸出一预定长度t2，根据焊盘15之间的间距，最好在0．065mm到0．1mm之间。
因为焊盘15A的圆形焊盘部分被防止相互接触，所以可以防止产生短路情况，即使当引线13沿侧向压第一和第二环形部分时，也不会发生短路。
另外，由于第一和第二圆形焊盘部分17，18的高度和焊盘15的高度一致，圆形焊盘部分可以均匀地邻接引线13的下表面。
图7是一侧视图，示出了将半导体封装的引线固定到根据本发明的焊盘的上表面上的初始阶段，图8是一侧视图，示出了固定到焊盘上表面上以后的半导体封装的引线。
如图所示，当将引线固定到焊盘15上时，热被作用到焊盘15上。当焊盘变成具有一定粘度的液体时，引线被向下移动，引线13的下表面13a到达焊盘15的上表面15a。
当引线13的下表面13a到达焊盘15的上表面15a时，第一和第圆形焊盘部分17和18的上部上升。由于第一和第二圆形焊盘部分17和18是环形的，由于表面张力的作用，焊接集中在第一和第二圆形焊盘17和18的中间部分。所以，引线逐渐下降，第一和第二圆形焊盘部分17，18和其它部分一起沿第一和第二焊盘部分17，18方向集中，结果导致焊盘15的上升。也就是说，焊盘15上升得足以压下(depress)引线13。
所以，如图8所示，当引线13不断地向下运动并到达焊盘15的上表面15A时，引线13的下表面13A被在焊盘15的上表面15A内。所以，引线13即使在不完全水平时也可以被牢牢地固定。
另外，第一和第二焊盘部分17和18被推到两侧并熔入引线13的两侧表面15b和15c(见图8)。所以，引线13以均匀的方式邻接焊盘15，由于其两侧被支撑，所以增加了拉伸强度。
另一方面，在根据上述工序将半导体封装10固定到PCB上以后，PCB通过一加热装置，如加热器。在该工序过程中，焊盘15熔化，引线和焊盘之间的粘接剂变得均匀。
图9是沿图8中“C-C”线的剖视图；图10是沿图8中“D-D”线的剖视图。
如图所示，一旦引线放到焊盘15上之后，焊盘15的上表面15a均匀地接触引线13的下表面13a。另外，第一圆形焊盘17被引线作用的力推向两侧(见图5)，并焊到引线13的第一侧表面15b，形成一第一熔化部分17a。所示，可以抵制侧向负载。
另外，第二圆形焊盘18也被引线13作用的力推向两侧，将它焊到第二侧表面18a上从而形成一第二熔化部分18a。所以，沿两侧方向作用到引线13上的载荷被第一和第二圆形焊盘部分17和18支撑。所以，可以提高引线和焊盘的拉伸强度。
图11示出了本发明的另一优选实施例。该实施例中的不同处在于圆形焊盘的形状。也就是说，在第一和第二焊盘55，65的预定位置上形成有一第一和一第二圆形焊盘部分57，58。第一和第二焊盘55，65的第一和第二圆形焊盘部分57，58呈Z字形排列。
由于第一和第二圆形焊盘57，58是呈Z字形排列，即使在引线53在沿侧向受压时，也不会彼此接触，从而防止短路。
如图12所示，第一和第二圆形焊盘57，58的高度与第一和第二焊盘55，65的高度保持一致，从而保证它们可以均匀地与引线53的下表面接触(见图4)。
如图13和14所示，当将引线53固定到焊盘55上时，热被作用到焊盘55上。在加热过程中，当焊盘变成具有一定粘度的液体时，引线53被向下移动，引线53的下表面53a到达焊盘55的上表面55a。
当引线53的下表面53a到达焊盘55的上表面55a时，吸引力趋于将焊盘55向上举起。在该作用过程中，由于表面张力的作用，焊接集中到环形焊57的中间部分。所以，焊盘55的上端部和圆形焊盘57向上移动一个长度T1，与引线53的下表面接触。
从图14和15中可以看出，当引线55不断向下运动到达焊盘55的上表面55A时，引线53的下表面53A与焊盘55的上表面均匀接触，并下压一定的深度。圆形焊盘部分57被推向引线53的两侧。被推向两侧的圆形焊盘部分57熔入引线53的两侧53B，抵制沿侧向作用到引线上的力。
第一和第二焊盘55，56的第一和第二圆形焊盘部分57，58呈Z字形排列，以使引线53的两侧53B熔化，从而以Z字形支撑引线53。所以引线53可以抵制沿侧向作用的力。
另外，即使当引线53不是水平且引线53的端部53A被举起时，引线53仍被压在焊盘55中一定的深度，以使当引线53的举起高度t2在圆形焊盘57的举起高度t1范围内时，不会发生焊盘55的浮置和非接触现象。因为引线53与焊盘55均匀接触，所以提高了拉伸强度。
将半导体封装50固定到PCB54上以后，PCB54经过如加热器的加热设备，在该过程中，焊盘55熔化以实现焊盘55和引线53之间的均匀焊接。
下面，将更详细地介绍根据本发明优选实施例的焊接半导体封装件的步骤。
参考图16，由蚀刻等方法在PCB14上形成焊接区。接着，用金属掩模20在焊接区的上表面上形成焊盘15。也就是，在金属掩模20上与焊盘15相对应的位置上形成多个开孔21。所以，在金属掩模20上形成多个形状与焊盘15一致的开孔21。
将金属掩模20放到PCB14上以后，焊膏(solder cream)沉积在金属掩模20上。接着，除去金属掩模20。由于焊剂保留在开孔21上，从而，形成多个焊盘。
从图4至10中可以看出，焊盘15被加热并变成具有一定粘度的液体。接着，半导体封装10的引线13被放到焊盘15的上表面上。这里，第一和第二圆形焊盘部分17和18在表面张力的作用下，向上伸出一预定长度，从而与引线13的下表面接触。
此时，引线13被向下压，从而，使引线13的上表面13a均匀分布在焊盘15的上表面15a上。第一和第二圆形焊盘部分17，18被沿侧向推，并熔入引线13的第一和第二侧表面17a，18a。这里，由于第一和第二圆形焊盘部分17，18呈Z字形排列，引线两侧以Z字形支撑，所以，引线可以抵制侧向载荷。
因为PCB14在经过加热器时被加热，焊盘15和引线13之间的熔接变得更加均匀。这意味着引线13和焊盘15之间以均匀的方式连接，以抵制强大的垂直方向和侧向载荷。
如上所述，焊盘是以Z字形排列的，可以防止由于邻近焊盘之间的接触而引起的短路现象。
另外，由于多个圆形焊盘部分以Z字形排列方式支撑引线的两侧和下表面，可以弥补引线偏离水平方向或固定器的位移，这样会增加焊盘和引线之间的拉伸强度。
权利要求
1．一种用于半导体封装的焊盘结构，包括一印刷电路板，在其上预定位置形成有焊接区；多个焊盘，形成于焊接区的上表面上，多个半导体封装的引线固定在它上面，从焊盘的侧边侧向伸出的第一圆形焊盘部分，从焊盘另一侧边侧向伸出的第二圆形焊盘部分，其中，引线固定到半导体封装的焊盘上，以使当第一和第二焊盘部分被沿侧向推动时，所述圆形焊盘部分不彼此接触，从而防止发生短路现象。
2．如权利要求1所述的焊盘结构，其中，第一和第二圆形焊盘部分的高度与焊盘一致，当引线被焊到焊盘上时，在表面张力的作用下，第一和第二圆形焊盘部分向上伸出一预定长度，提高焊盘的高度，将引线向下压入一定的深度，然后焊接，以使即使当引线不是水平的时候都能固定到焊盘上。
3．如权利要求2所述的焊盘结构，其中，第一和第二圆形焊盘部分被熔入引线的两侧，当引线被焊到焊盘上时，抵制沿侧向作用的力。
4．一种用于半导体封装的焊盘结构，包括一印刷电路板，在其上预定位置形成有焊接区；多个焊盘，形成于焊接区的上表面上，其包括第一焊盘，其预定位置上形成有圆形焊盘部分；和第二焊盘，其预定位置上形成有圆形焊盘部分，其相对于第一焊盘的圆形焊盘部分交替地设置，第一和第二焊盘部分在焊盘上不断重复，其中，引线固定到焊盘上，以使当第一和第二焊盘部分被沿侧向推动时，圆形焊盘部分不彼此接触，从而防止发生短路现象。
5．如权利要求4所述的焊盘结构，其中，第一和第二圆形焊盘部分的高度与焊盘一致，当引线被焊到焊盘上时，在表面张力的作用下，第一和第二圆形焊盘部分向上伸出一预定高度，提高焊盘的高度，将引线向下压入一定的深度，然后焊接，以使即使当引线不是水平的时候也能固定到焊盘上。
6．如权利要求5所述的焊盘结构，其中，第一和第二圆形焊盘部分被熔入引线的两侧，当引线被焊到焊盘上时，抵制沿侧向作用的力。
全文摘要
一用于半导体封装的焊盘结构。在其预定位置上形成有一印刷电路板。第一圆形焊盘部分形成于焊接区的上表面上,沿侧向伸出。第二圆形焊盘部分从焊盘的另一侧伸出。引线固定到半导体封装的焊盘上,所以,当第一和第二圆形焊盘被沿侧向推出时,圆形焊盘部分不相互接触,从而,防止发生短路现象。
文档编号H05K1/11GK1281256SQ99123688
公开日2001年1月24日 申请日期1999年11月5日 优先权日1999年7月20日
发明者皇甫元洞 申请人:三星电子株式会社