半導(dǎo)體裝置及其裝配方法
【專(zhuān)利摘要】本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體裝置及其裝配方法。一種半導(dǎo)體裝置,包括引線框架,具有向下接合區(qū)域、管芯粘附區(qū)域和形成在向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域間的堤壩件。堤壩件的底部粘附在引線框架的表面上。在管芯粘附工藝中,堤壩件防止來(lái)自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域的污染。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體裝置及其裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路(IC)裝置裝配,以及,更具體地,涉及用于半導(dǎo)體封裝的引線框架。
【背景技術(shù)】
[0002]許多當(dāng)前的半導(dǎo)體裝配工藝包括向下接合(down bonding)工藝,其中管芯電連接到具有接合線的引線框架的向下接合區(qū)域上。然而,在向下接合工藝之前,引線框架的向下接合區(qū)域會(huì)被諸如來(lái)自管芯粘附工藝的焊料的管芯粘附材料所污染。
[0003]圖1示出了具有粘附到引線框架16的管芯粘附區(qū)域14的管芯12的部分裝配的半導(dǎo)體裝置10,其中管芯粘附工藝造成引線框架16的向下接合區(qū)域20上的污染物18。接合線22電連接管芯12到引線框架16的向下接合區(qū)域20。向下接合區(qū)域20上的這樣的污染物18使得導(dǎo)線接合具有較低的導(dǎo)線剝落強(qiáng)度。
[0004]防止向下接合區(qū)域20的污染的一個(gè)方法是在向下接合區(qū)域20和管芯粘附區(qū)域14之間半刻蝕溝槽,以防止管芯粘附材料漏到向下接合區(qū)域20中。然而,對(duì)于具有小的引線框架和大的管芯的裝置而言,沒(méi)有足夠的空間以形成溝槽。此外,半刻蝕工藝會(huì)是價(jià)格昂貴的。因此,發(fā)現(xiàn)一種新方法以防止自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域的污染是有好處的。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0005]本發(fā)明,連同他的目的和優(yōu)勢(shì),可以通過(guò)參考優(yōu)選實(shí)施例的如下表述以及附圖更好的理解,其中:
[0006]圖1是部分裝配的傳統(tǒng)的半導(dǎo)體裝置的等距圖,示出了向下接合區(qū)域中由管芯粘附材料造成的污染;
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有形成在引線框架的向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域間的堤壩件(dam)的部分裝配的半導(dǎo)體裝置的等距圖;
[0008]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有形成在引線框架的向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域間的堤壩件的部分裝配的半導(dǎo)體裝置的等距圖;
[0009]圖4A至圖4C-2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝半導(dǎo)體裝置的步驟的一系列圖;以及
[0010]圖5A-5C是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成堤壩件的步驟的一系列圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖的詳細(xì)闡述,意指目前發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的表述,并且不意指代表其中本發(fā)明可以實(shí)施的僅有的形式??梢岳斫獾氖?,相同或等同的功能可以通過(guò)不同實(shí)施例實(shí)現(xiàn),他們意指包含于本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。在附圖中,相似的數(shù)字始終用以代表相似的部件。此外,術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”或者其他他們的變體,意指覆蓋了非排外的包括,由此包括一系列元件或步驟的模塊、電路、裝置部件、結(jié)構(gòu)和方法步驟,不僅僅包括這些元件,還包括沒(méi)有清楚列出的,或者為這些模塊、電路、裝置元件或者步驟所固有的其他元件或步驟。沒(méi)
有更多的約束,由“包括......”提出的元件或步驟不排除包括元件或步驟的額外的同樣的
元件或步驟的存在。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置,包括:引線框架,其具有向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域,以及在向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域間的堤壩件。堤壩件底部粘附在引線框架的表面上。堤壩件阻止來(lái)自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域的污染。
[0013]在另一實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置的封裝方法,包括在引線框架上向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域間形成堤壩件的步驟。堤壩件的底部粘附在引線框架的表面上。堤壩件防止自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域的污染。
[0014]現(xiàn)在參考圖2,示出了本發(fā)明的部分裝配的半導(dǎo)體裝置30。半導(dǎo)體裝置30包括引線框架32,其具有向下接合區(qū)域34、管芯粘附區(qū)域36和形成于向下接合區(qū)域34與管芯粘附區(qū)域36間的堤壩件38。堤壩件38的底部粘附在引線框架32的表面上。當(dāng)管芯40粘附到引線框架32的管芯粘附區(qū)域36時(shí),堤壩件38防止了來(lái)自管芯粘附材料42的對(duì)向下接合區(qū)域34的污染。因此,用接合線44連接的管芯40和向下接合區(qū)域34間的電連接有更小的可能產(chǎn)生導(dǎo)線剝落問(wèn)題。如前面參考圖1而討論的,引線框架16的向下接合區(qū)域20會(huì)被管芯粘附材料污染,諸如管芯粘附工藝中引入的焊料的溶劑。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38無(wú)縫粘附到引線框架32的表面上。在優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38由Al、Au或者Cu中的至少一個(gè)制成的線而形成,并且使用楔接合設(shè)備(wedge bonding apparatus)粘附到引線框架32的表面。在優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件包括一系列的鄰接楔或針腳式接合物(stitch bond)。在另一優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38由固化的粘附膠形成。
[0015]參考圖3,示出了另一半導(dǎo)體裝置50的部分裝配視圖。部分裝配半導(dǎo)體裝置50包括引線框架32,其具有向下接合區(qū)域34、管芯粘附區(qū)域36和和形成于向下接合區(qū)域34與管芯粘附區(qū)域36間的堤壩件38。堤壩件38的底部粘附在引線框架32的表面上。管芯40粘附到引線框架32的管芯粘附區(qū)域36。堤壩件38防止了來(lái)自管芯粘附材料42的對(duì)向下接合區(qū)域34的污染。半導(dǎo)體裝置50還包括粘附到第二引線框架56的第二管芯粘附區(qū)域54上的第二管芯52。第二管芯52使用接合線58電連接到向下接合區(qū)域34。堤壩件38防止向下接合區(qū)域34的污染,并且因此向下接合區(qū)域34的引線接合連接有更小的可能產(chǎn)生導(dǎo)線剝落問(wèn)題。如之前圖1中討論的,引線框架16的向下接合區(qū)域20會(huì)被管芯粘附材料污染,諸如管芯粘附工藝中引入的焊料的溶劑。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38無(wú)縫粘附到引線框架32的表面上。在優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38由Al、Au或者Cu中的至少一個(gè)制成的線而形成,并且使用導(dǎo)線接合設(shè)備粘附到引線框架的表面。在另一優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38由固化的粘附膠形成。
[0016]圖4A-4C是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的封裝半導(dǎo)體裝置步驟的一系列圖。以圖4A開(kāi)始,在引線框架32的向下接合區(qū)域34和管芯粘附區(qū)域36間,以將堤壩件38的底部粘附到引線框架32的表面上的方式形成堤壩件38。如前面參考圖1所討論的,引線框架16的向下接合區(qū)域20會(huì)被管芯粘附材料污染,諸如管芯粘附工藝中引入諸如管芯粘合劑或焊料。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38無(wú)縫粘附到引線框架32的表面上。在優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38由Al、Au或者Cu中的至少一個(gè)制成的線而形成,并且使用楔接合設(shè)備粘附到引線框架32的表面。在另一優(yōu)選實(shí)施例中,堤壩件38由固化的粘附膠形成。[0017]在圖4B中圖示的下面步驟中,管芯40粘附到引線框架32的管芯粘附區(qū)域36上,其會(huì)導(dǎo)致由管芯粘附材料42造成的在引線框架32表面的污染。然而,如圖4B中所示,堤壩件38防止了自管芯粘附材料42的對(duì)向下接合區(qū)域34的污染。
[0018]在圖4C中所示的下面的步驟中,在圖4C-1中所示的一個(gè)實(shí)施例中,使用接合線44將管芯40電連接到向下接合區(qū)域34。由于堤壩件38防止了來(lái)自管芯粘附材料42的對(duì)向下接合區(qū)域34的污染,用接合線44連接的管芯40和向下接合區(qū)域34間的電連接有更小的可能產(chǎn)生導(dǎo)線剝落問(wèn)題。在圖4C-2中所示的另一實(shí)施例中,粘附到第二引線框架56上的第二管芯粘附區(qū)域54上的第二管芯52用接合線58電連接到向下接合區(qū)域34。
[0019]圖5A-C是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成堤壩件步驟的一系列圖。自圖5A開(kāi)始,借助楔接合設(shè)備,導(dǎo)線60的一端粘附到引線框架32的表面,其形成第一針腳式接合物62a,作為向下接合區(qū)域34和管芯粘附區(qū)域36間的堤壩件38的部分。在優(yōu)選實(shí)施例中,針腳式接合物62a的長(zhǎng)度范圍是約0.5mm至約0.6mm。
[0020]在圖5B中所示的下面的步驟中,借助楔接合設(shè)備,第二針腳式接合物62b鄰近并且毗鄰第一針腳式接合物62a形成,作為堤壩件38的另一部分。在優(yōu)選實(shí)施例中,第一和第二針腳式接合物62a、62b至少部分重疊。第一和第二針腳式接合物62a、62b連續(xù)形成,直到堤壩件38的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),以能防止來(lái)自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域34的污染。在優(yōu)選實(shí)施例中,具有約1.0mm長(zhǎng)度的堤壩件38足以防止來(lái)自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域34的污染。因此,堤壩件38可由兩個(gè)針腳式接合物形成。
[0021]在圖5C中所示的下面的步驟中,通過(guò)在形成第二針腳式接合物62b之后折斷導(dǎo)線60而完成堤壩件38的形成。
[0022]因此,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,提供封裝半導(dǎo)體裝置的方法,包括以下步驟:提供具有管芯粘附區(qū)域和向下接合區(qū)域的引線框架;以及在引線框架的向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域間形成堤壩件,其中堤壩件的底部粘附到引線框架的表面,并且其中堤壩件防止來(lái)自管芯粘附材料的對(duì)向下接合區(qū)域的污染。該方法還可以包括以下步驟:將第一管芯粘附到管芯粘附區(qū)域;以及使用接合線將第一管芯電連接到向下接合區(qū)域。在另一實(shí)施例中,該方法還可以包括:粘附第一管芯至管芯粘附區(qū)域上;以及使用接合線將粘附到第二引線框架的第二管芯粘附區(qū)域上的第二管芯電連接到向下接合區(qū)域。在該方法中,堤壩件無(wú)縫粘附到第一引線框架的表面上。堤壩件可以由導(dǎo)線形成,諸如Al、Cu或Au線,并且通過(guò)針腳式接合工藝,使用楔接合設(shè)備,粘附到引線框架的表面??商鎿Q地,堤壩件可以由固化的粘附膠形成。
[0023]為了圖示和說(shuō)明的目的,呈現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的表述,但是不意指是無(wú)遺漏的,或者限制本發(fā)明為公開(kāi)的形式。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以理解的是,在不脫離發(fā)明廣義發(fā)明思路的情況下,對(duì)發(fā)明可以做出改變。因此,可以理解的是,本發(fā)明不限制為公開(kāi)的特定實(shí)施例,而覆蓋如附加的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置,包含: 引線框架,具有向下接合區(qū)域和管芯粘附區(qū)域;以及 堤壩件,形成在所述向下接合區(qū)域和所述管芯粘附區(qū)域之間,其中所述堤壩件的底部粘附在所述引線框架的表面上,并且其中所述堤壩件防止來(lái)自管芯粘附材料的對(duì)所述向下接合區(qū)域的污染。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置,進(jìn)一步包括: 第一管芯,粘附在所述管芯粘附區(qū)域上;以及 接合線,將所述第一管芯電連接至所述向下接合區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置,進(jìn)一步包括: 第一管芯,粘附在所述管芯粘附區(qū)域上; 第二引線框架,具有第二管芯粘附區(qū)域; 第二管芯,粘附在所述第二管芯粘附區(qū)域上;以及接合線,將所述第二管芯電連接至所述向下接合區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置,其中所述堤壩件無(wú)縫粘附在所述引線框架的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置,其中堤壩件是導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置,其中所述導(dǎo)線是Al、Cu和Au導(dǎo)線中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置,其中使用楔接合設(shè)備將所述導(dǎo)線粘附到所述第一引線框架的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體裝置,其中所述堤壩件包括一系列的毗鄰針腳式接合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體裝置,其中鄰近的針腳式接合物至少部分重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置,其中所述堤壩件由固化的粘附膠形成。
【文檔編號(hào)】H01L23/495GK103972195SQ201310078670
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】劉鵬, 賀青春, 齊兆彬, 許立強(qiáng), 趙彤 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司