引線框架、半導(dǎo)體封裝體及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及引線框架、半導(dǎo)體封裝體及其制造方法。一種引線框架：支撐盤(pán)，其經(jīng)配置為承載晶片，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度；位于所述支撐盤(pán)周?chē)闹辽僖粋€(gè)引腳陣列，其經(jīng)配置為連接至承載于所述支撐盤(pán)的晶片。灌膠封裝后，通過(guò)支撐盤(pán)及其承載的晶片的周邊、晶片的上表面、以及所述多個(gè)區(qū)塊之間的間隙中的固化膠體而將晶片和支撐盤(pán)牢固地包覆在一起。
【專利說(shuō)明】弓I線框架、半導(dǎo)體封裝體及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及芯片封裝,更具體地,涉及引線框架(Lead Frame)結(jié)構(gòu)的封裝。

【背景技術(shù)】
[0002]引線框架作為集成電路的芯片載體，是一種借助于鍵合材料(金絲、銅絲、鋁絲)實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部電路引出端與外引線的電性連接，形成電性回路的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，它起到了和外部導(dǎo)線連接的橋梁作用。大部分的半導(dǎo)體集成塊中都使用引線框架，它是電子信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]隨著芯片封裝密度的提高，電路晶片的尺寸與引線框架散熱底座(支撐盤(pán))的尺寸越來(lái)越接近。隨著晶體尺寸越來(lái)越大，不同材料帶來(lái)的應(yīng)力問(wèn)題、膠層脫膠等問(wèn)題越來(lái)越突出，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品達(dá)不到可靠性要求?，F(xiàn)有的引線框架和半導(dǎo)體封裝技術(shù)仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。
[0004]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，揭示了一種引線框架，該引線框架包括:支撐盤(pán)，其經(jīng)配置為承載晶片，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度；位于所述支撐盤(pán)周?chē)闹辽僖粋€(gè)引腳陣列，其經(jīng)配置為連接至承載于所述支撐盤(pán)的晶片。厚度較小的連接桿相比于所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊而言具有溝槽。這樣的溝槽還可以保證液態(tài)、半液態(tài)膠體的流通性，以防止封裝過(guò)程中空洞、氣泡的出現(xiàn)。
[0005]在上述引線框架的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊中的至少一部分還通過(guò)連接條連接于所述引線框架的邊框，因而提升了支撐盤(pán)的整體性和穩(wěn)固性，使得各個(gè)獨(dú)立區(qū)塊能夠保持在同一平面，避免封裝過(guò)程中支撐盤(pán)的分層。
[0006]在上述引線框架的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的角呈平滑曲線形，以避免或減輕該位置可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問(wèn)題。
[0007]在上述引線框架的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的面積均小于4平方毫米。
[0008]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，揭示了一種半導(dǎo)體封裝體，該半導(dǎo)體封裝體包括:支撐盤(pán)，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度；晶片，其承載于所述支撐盤(pán)之上；位于所述支撐盤(pán)周?chē)闹辽僖粋€(gè)引腳陣列，其經(jīng)配置為電性連接至所述晶片；封裝膠體，其包覆所述晶片、引腳陣列、連接桿，并包覆所述獨(dú)立區(qū)塊的部分，使所述獨(dú)立區(qū)塊的下表面外露于所述封裝體。厚度較小的連接桿相比于所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊而言具有溝槽。這樣的溝槽還可以保證液態(tài)、半液態(tài)膠體的流通性，以防止封裝過(guò)程中空洞、氣泡的出現(xiàn)。
[0009]在上述半導(dǎo)體封裝體的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的角呈平滑曲線形，以避免或減輕該位置可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問(wèn)題。
[0010]在上述半導(dǎo)體封裝體的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)區(qū)塊的面積均小于4平方毫米。
[0011]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，揭示了一種制造半導(dǎo)體封裝體的方法，其特征在于，該方法包括:提供一引線框架，所述引線框架包含:支撐盤(pán)，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度，至少一個(gè)引腳陣列，位于所述支撐盤(pán)周?chē)惶峁┚?，通過(guò)晶片粘接薄膜或晶圓背面覆膜的方式安裝于所述支撐盤(pán)上，且將所述晶片與所述引腳陣列電性連接；提供封裝膠體，包覆所述晶片、引腳陣列、連接桿，并包覆所述獨(dú)立區(qū)塊的部分，使所述獨(dú)立區(qū)塊的下表面外露于所述封裝體；切單形成獨(dú)立的半導(dǎo)體封裝體。厚度較小的連接桿相比于所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊而言具有溝槽。這樣的溝槽還可以保證液態(tài)、半液態(tài)膠體的流通性，以防止封裝過(guò)程中空洞、氣泡的出現(xiàn)。
[0012]在上述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的角被形成為平滑曲線形，以避免或減輕該位置可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問(wèn)題。
[0013]在上述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的面積均小于4平方毫米。
[0014]本發(fā)明中的至少部分技術(shù)方案克服了尺寸較大的支撐盤(pán)(散熱底座)帶來(lái)的可靠性問(wèn)題，并通過(guò)對(duì)大底座的獨(dú)立分區(qū)塊設(shè)計(jì)減小了封裝體內(nèi)部的應(yīng)力問(wèn)題，且可以改善膠體分層問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]結(jié)合附圖，以下關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明將更易于理解。本發(fā)明以舉例的方式予以說(shuō)明，并非受限于附圖，附圖中類似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。
[0016]圖1是一個(gè)引線框架的平面布局示意圖；
[0017]圖2A示出了一個(gè)實(shí)施例的引線框架的局部200 ；
[0018]圖2B示出了圖2A中沿著箭頭A-A方向的剖面示意圖；
[0019]圖3示出了另一個(gè)實(shí)施例的引線框架的局部300。

【具體實(shí)施方式】
[0020]附圖的詳細(xì)說(shuō)明意在作為本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，而非意在代表本發(fā)明能夠得以實(shí)現(xiàn)的僅有形式。應(yīng)理解的是，相同或等同的功能可以由意在包含于本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的不同實(shí)施例完成。
[0021]圖1是一個(gè)引線框架10的平面布局示意圖。引線框架10包括支撐盤(pán)102所組成的陣列。引腳104的陣列排布于支撐盤(pán)102的周?chē)?。引腳陣列通過(guò)連筋106連接在一起。連筋106互相連接形成網(wǎng)格型的框架，從而使引線框架10構(gòu)成一個(gè)整體。支撐盤(pán)102通過(guò)支撐桿103連接到框架。應(yīng)理解的是，圖1僅意在示意性地表達(dá)支撐盤(pán)102、支撐桿103、引腳104的陣列、連筋106之間的相對(duì)位置關(guān)系，而非意在精確地顯示各部件的尺寸比例。引線框架10適合作為整體與其他部件(如晶片等)封裝，例如包括:將晶片安裝于支撐盤(pán)102上，將晶片與引腳104進(jìn)行電性連接，灌膠封裝后切單(Singulat1n)去除連筋106可形成各個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體封裝體。引線框架10例如但不限于是由金屬、合金等導(dǎo)電性材料制成的。
[0022]圖2A示出了一個(gè)實(shí)施例的引線框架的局部200。該引線框架包括網(wǎng)格型的框架，而局部200位于其中的一個(gè)網(wǎng)格。圖中所示支撐盤(pán)大體上呈長(zhǎng)方形，包括獨(dú)立區(qū)塊201、202和203及連接獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，并經(jīng)由四個(gè)角上的支撐桿211、212、213和214連接到網(wǎng)格的邊框。獨(dú)立區(qū)塊201和202之間通過(guò)連接桿226連接，獨(dú)立區(qū)塊202和203之間通過(guò)連接桿227連接。獨(dú)立區(qū)塊202還通過(guò)連接條221、222、223連接于網(wǎng)格的邊框，因而提升了支撐盤(pán)的整體性和穩(wěn)固性，使得各個(gè)獨(dú)立區(qū)塊能夠保持在同一平面，不會(huì)因?yàn)檎麎K金屬面積過(guò)大而造成翹曲嚴(yán)重，避免封裝過(guò)程中支撐盤(pán)與晶片的分層。為了更好地減少或者避免支撐盤(pán)與晶片的分層狀況，每個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的面積可小于4平方毫米。在安裝晶片過(guò)程中，可使用晶片粘接薄膜(Die Attach Film,DAF)技術(shù),即將一層薄膜預(yù)先粘結(jié)在晶圓的背面，切割晶圓時(shí)，連同薄膜進(jìn)行切割而成為獨(dú)立的晶片，再用此薄膜作為粘結(jié)材料將晶片安裝在支撐盤(pán)上)；或者可使用晶圓背面覆膜(Wafer Backside Coating, WBC)技術(shù)，即將液體膠材料通過(guò)晶圓高速旋轉(zhuǎn)的方式覆在晶圓背面之后固化，再進(jìn)行切割晶圓制程使之成為獨(dú)立的晶片，安裝晶片時(shí)再將其軟化進(jìn)行安裝。如圖所示，獨(dú)立區(qū)塊201、202和203的角部被形成為平滑曲線形，例如圓弧形，以避免或減輕該位置可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問(wèn)題。多個(gè)引腳231、232、233和234的陣列環(huán)繞在支撐盤(pán)周?chē)浣?jīng)配置為連接至承載于支撐盤(pán)的晶片(也叫芯片或電路核心)。在本實(shí)施例中，雖然各個(gè)獨(dú)立區(qū)塊大體上以四邊形的形狀呈現(xiàn)。在其他一些實(shí)施例中，支撐盤(pán)的獨(dú)立區(qū)塊的形狀可以是三角形或者是除三角形，四邊形以外的多邊形或者其他不規(guī)則的形狀。
[0023]圖2B示出了圖2A中沿著箭頭A-A方向的剖面示意圖。如圖所示，該實(shí)施例中的至少連接桿226、227之一相比于獨(dú)立區(qū)塊201至203的厚度而言具有溝槽，其中，可以在連接桿226的下表面(非承載芯片的表面)設(shè)置溝槽，也可以在連接桿227的下表面設(shè)置溝槽，或者連接桿226，227的下表面均設(shè)置溝槽，即至少連接桿226和227的一部分的厚度小于獨(dú)立區(qū)塊201至203的厚度。這樣的溝槽例如但不限于是利用蝕刻工藝制成。圖中還示出了位于支撐盤(pán)之上的晶片250。在灌膠封裝制程中，膠體流過(guò)連接桿226、227的溝槽，封裝膠體包覆所述晶片250、引腳陣列231至234、連接桿226和227，并包覆獨(dú)立區(qū)塊的部分，即包覆獨(dú)立區(qū)塊上表面未被晶片覆蓋的部分及獨(dú)立區(qū)塊的側(cè)表面，從而使獨(dú)立區(qū)塊的下表面外露于封裝體。當(dāng)膠體固化后，通過(guò)晶片250和支撐盤(pán)的周邊、晶片250的上表面、獨(dú)立區(qū)塊201至203之間的間隙、獨(dú)立區(qū)塊201至203上表面未被晶片覆蓋的區(qū)域以及連接桿226和227的溝槽中的固化膠體而將晶片250和支撐盤(pán)牢固地包覆在一起。在連接條221、222,223上也可以形成這樣的溝槽。這樣的溝槽還可以保證液態(tài)、半液態(tài)膠體的流通性，以防止封裝過(guò)程中空洞、氣泡的出現(xiàn)，為更好的起到保證膠體的流通性，該溝槽的深度優(yōu)選為該些獨(dú)立區(qū)塊的厚度的1/3至2/3，例如為1/2。
[0024]完成灌膠封裝后，切單去除連筋并斷開(kāi)支撐桿211至214以及連接條221至223與網(wǎng)格邊框的連接，從而形成獨(dú)立的半導(dǎo)體封裝體。根據(jù)封裝的具體類型，可能還包括彎曲引腳在灌膠區(qū)域以外的部分的步驟。
[0025]圖3示出了另一個(gè)實(shí)施例的引線框架的局部300。該引線框架包括網(wǎng)格型的框架，而局部300位于其中的一個(gè)網(wǎng)格。圖中所示支撐盤(pán)大體上呈方形，包括獨(dú)立區(qū)塊301、302、303和304及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，并經(jīng)由四個(gè)角上的支撐桿311、312、313和314連接到網(wǎng)格的邊框。獨(dú)立區(qū)塊301和302之間通過(guò)連接桿326連接，獨(dú)立區(qū)塊302和304之間通過(guò)連接桿327連接，獨(dú)立區(qū)塊303和304之間通過(guò)連接桿328連接，獨(dú)立區(qū)塊303和301之間通過(guò)連接桿329連接。如圖所示，獨(dú)立區(qū)塊301至304的角部被形成為平滑曲線形，例如圓弧形，以避免或減輕該位置可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中的問(wèn)題。多個(gè)引腳331、332、333和334的陣列環(huán)繞在支撐盤(pán)周?chē)?，其?jīng)配置為電性連接至承載于支撐盤(pán)的晶片(電路核心)。該實(shí)施例中的連接桿326至329中的至少一部分還可以利用例如但不限于蝕刻工藝而被形成為相比于獨(dú)立區(qū)塊301至304的厚度而言具有溝槽，即連接桿的厚度小于獨(dú)立區(qū)塊的厚度。這樣的溝槽還可以保證液態(tài)、半液態(tài)膠體的流通性，以防止封裝過(guò)程中空洞、氣泡的出現(xiàn)。在灌膠封裝制程中，膠體流過(guò)這些溝槽。當(dāng)膠體固化后，通過(guò)支撐盤(pán)及其承載的晶片的周邊、晶片的上表面、獨(dú)立區(qū)塊301至304之間的間隙、獨(dú)立區(qū)塊201至203上表面未被晶片覆蓋的區(qū)域以及連接桿326至329的溝槽中的固化膠體而將晶片和支撐盤(pán)牢固地包覆在一起。
[0026]完成灌膠封裝后，切單去除連筋并斷開(kāi)支撐桿311至314與網(wǎng)格邊框的連接，從而形成獨(dú)立的半導(dǎo)體封裝體。根據(jù)封裝的具體類型，可能還包括彎曲引腳在灌膠區(qū)域以外的部分的步驟。
[0027]盡管已經(jīng)闡明和描述了本發(fā)明的不同實(shí)施例，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。僅在某些權(quán)利要求或?qū)嵤├谐霈F(xiàn)的技術(shù)特征并不意味著不能與其他權(quán)利要求或?qū)嵤├械钠渌卣飨嘟Y(jié)合以實(shí)現(xiàn)有益的新的技術(shù)方案。在不背離如權(quán)利要求書(shū)所描述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，許多修改、改變、變形、替代以及等同對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種引線框架，其特征在于，該引線框架包括: 支撐盤(pán)，其經(jīng)配置為承載晶片，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度； 位于所述支撐盤(pán)周?chē)闹辽僖粋€(gè)引腳陣列，其經(jīng)配置為連接至承載于所述支撐盤(pán)的晶片。
2.如權(quán)利要求1所述的引線框架，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊中的至少一部分還通過(guò)連接條連接于所述引線框架的邊框。
3.如權(quán)利要求1所述的引線框架，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的角呈平滑曲線形。
4.如權(quán)利要求1所述的引線框架，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的面積均小于4平方毫米。
5.一種半導(dǎo)體封裝體，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝體包括: 支撐盤(pán)，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度； 晶片，其承載于所述支撐盤(pán)之上； 位于所述支撐盤(pán)周?chē)闹辽僖粋€(gè)引腳陣列，其經(jīng)配置為電性連接至所述晶片； 封裝膠體，其包覆所述晶片、引腳陣列、連接桿，并包覆所述獨(dú)立區(qū)塊的部分，使所述獨(dú)立區(qū)塊的下表面外露于所述封裝體。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝體，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)塊的角呈平滑曲線形。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝體，其特征在于，所述多個(gè)區(qū)塊的面積均小于4平方毫米。
8.—種制造半導(dǎo)體封裝體的方法，其特征在于，該方法包括: 提供一引線框架，所述引線框架包含:支撐盤(pán)，所述支撐盤(pán)包括多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊及連接于獨(dú)立區(qū)塊之間的連接桿，所述連接桿中的至少一部分的厚度小于所述獨(dú)立區(qū)塊的厚度，至少一個(gè)引腳陣列，位于所述支撐盤(pán)周?chē)? 提供晶片，通過(guò)晶片粘接薄膜或晶圓背面覆膜的方式安裝于所述支撐盤(pán)上，且將所述晶片與所述引腳陣列電性連接； 提供封裝膠體，包覆所述晶片、引腳陣列、連接桿，并包覆所述獨(dú)立區(qū)塊的部分，使所述獨(dú)立區(qū)塊的下表面外露于所述封裝體； 切單形成獨(dú)立的半導(dǎo)體封裝體。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的角被形成為平滑曲線形。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立區(qū)塊的面積均小于4平方毫米。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK104465596SQ201410734204
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】陳乾 申請(qǐng)人:蘇州日月新半導(dǎo)體有限公司