專利名稱：形成半導(dǎo)體封裝以及在其上形成引線框的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及封裝，更具體而言，涉及形成半導(dǎo)體封裝和引線框的方法。
背景技術(shù)：
在過去，在制造半導(dǎo)體封裝中，使用各種方法制造半導(dǎo)體封裝和引線框。一個引線框制造方法是制作含有一個壩形條(dam-bar)的引線框，在引線之間橫向延伸并連接到引線框的每個引線。引線延伸經(jīng)過壩形條并粘著在引線框條的主要面板區(qū)。當引線框模塑進封裝中時，壩形條趨向于阻止模塑化合物到達封裝的引線。壩形條必須定位足夠遠離封裝體以留有空間切割壩形條而不破壞封裝體。在封裝體和壩形條之間大的空隙允許模塑材料漏出和填充空隙。該材料還粘著引線的側(cè)面。這種模塑材料常稱作疊板(flash或flashing)。
其它方法制作不含有壩形條的引線框。用于制作半導(dǎo)體封裝的模塑設(shè)備或鑄模含有引線放置的溝道或凹口。在模塑操作過程中，模塑材料通過溝道移動并形成粘著引線側(cè)面的疊板。
在模塑操作完成后，必須從引線中消除由這些過程導(dǎo)致的疊板。在一些情況下，這些疊板沿著整個引線長度并能達到0.15毫米厚。疊板去除過程包括使用一個高壓水噴嘴或為力噴嘴或化學噴嘴來去除疊板。壓力通常在約二百五十到四百二十五千克/平方厘米(250-425kGm/cm2)的范圍。
隨著半導(dǎo)體封裝和用于封裝的引線尺寸持續(xù)減小，引線和封裝變得越來約精密并更容易損壞。較小的引線和封裝尺寸使得更難防止模塑材料漏出模塑腔，這樣使得更難防止模塑材料粘著引線。在一些情況下疊板比完成的引線長度要長，以及可能比引線寬度要厚。這使得疊板的去除非常困難。另外，較小的引線和封裝尺寸使得更難去除疊板而不損壞引線和封裝。
另外，希望一個引線框含有小引線，這減小從模塑腔中和沿引線漏出的模塑材料的量，并減小粘著引線的模塑材料或疊板的量，以及在疊板去除過程中將引線損壞減小到最小。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明引線框的一個實施例部分的放大平面圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明圖1的引線框的一部分一個實例的放大平面圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明在制造一個半導(dǎo)體封裝階段，圖2的引線框的部分的平面圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明在制造一個半導(dǎo)體封裝的隨后階段，圖3的引線框的部分的等距視圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明引線框的另一個實施例部分的放大平面圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明在制造一個半導(dǎo)體封裝的隨后階段，圖5引線框部分的放大平面圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明，在制造一個可選擇的半導(dǎo)體封裝的階段，圖5引線框的另一個實施例的部分的放大平面圖；為了示例簡單和清晰，圖中的元素不必按尺寸標出，在不同圖中的相同參考數(shù)目代表相同元素。另外，為了描述簡單，省略掉描述和眾所周知的步驟細節(jié)以及元素。
具體實施例方式
圖1示出了一個引線框條或引線框10的一個實施例部分的放大平面圖。引線框10典型地制作成一個條，含有多個封裝位置12，在此形成半導(dǎo)體封裝。引線框10包括一個主面板部分或主面板11，在制造過程中典型地支撐引線框10的其它元件。如技術(shù)中眾所周知的，主面板11典型地是一個狹長金屬薄片，例如銅或合金42。在大多數(shù)實施例中，面板11小于0.6毫米厚，優(yōu)選約0.25毫米厚。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明圖1的引線框10的進一步放大平面圖，示出了圖1所示的多個封裝位置12的一個封裝位置15的部分的一個實施例。該解釋參考圖1和圖2。位置15，典型地每個位置12，包括一個在引線框10上形成一個半導(dǎo)體封裝的過程中趨向于被密封的腔區(qū)16。腔區(qū)16的外邊緣一般由虛線框所示。面板11圍繞腔區(qū)16并從腔區(qū)16的外邊緣延伸出一個距離32。在一些實施例中，面板11可以與腔區(qū)16的一邊比它的另一邊具有不同的距離。接著更詳細地描述距離32。位置15，這樣位置12和引線框10包括多個引線，包括引線17，18，19和20，從面板11延伸進腔區(qū)16。引線17，18，19和20在下文中可以指多個引線或引線17-20。示出引線17-19寬度22，引線20寬度23，大于寬度22。為了描述和附圖清晰，示出了四個引線，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員認識到可以延伸進腔區(qū)16中各種數(shù)目的引線，每個引線可以含有相同或不同寬度。引線17-19的遠端29在腔區(qū)16中。引線20的一個遠端也在腔區(qū)16中，并在腔區(qū)16中含有管芯粘著區(qū)或標志(flag)21，它的形成用于在此處粘著一個半導(dǎo)體管芯(semiconductor die)。引線17-20向腔區(qū)16外延伸距離32，其中每個引線17-20的近端粘著在面板11。部分16外面的引線17-20的部分指17-20的外面部分。引線17-19的遠端29含有一個鍵合區(qū)，將典型地用于將鍵合線粘著在粘著標志21的半導(dǎo)體管芯上。鍵合區(qū)還可以用于將芯片直接粘著或倒裝芯片粘著于引線17-19。這種標志，鍵合區(qū)，以及粘著方法對該領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。
圖3示出了在使用引線框10制造一個半導(dǎo)體封裝30過程中幾個步驟之后，在圖2中的描述中解釋的位置15的平面圖。如該領(lǐng)域所熟知的，一個半導(dǎo)體管芯(未示出)典型地粘著于標志21，并引線鍵合于引線17-20。其后，引線框10放進一個鑄模(mold)中并密封腔區(qū)16。在密封過程中，鑄模閉合在引線框10上面。在鑄模中的一個模塑腔典型地相應(yīng)于腔區(qū)16的形狀和位置。鑄模夾力于腔區(qū)16外面的引線17-20的部分，以及包圍腔區(qū)16的面板11部分。在密封步驟過程中，腔區(qū)16之外的面板11部分以及在面板11和腔區(qū)16之間的引線17-20外面部分阻擋了密封材料并限制它漏出鑄模腔。這樣，距離32非常小以阻止密封材料漏出和粘著引線17-20是很重要的。在密封過程中，選擇距離32以減小到最小并優(yōu)選地阻止密封化合物漏出鑄模腔并粘著引線17-20。為了完成這樣，距離32典型地不大于約五十(50)微米，優(yōu)選從腔區(qū)16的外邊緣不大于約十(10)微米。一些密封材料可能從鑄模腔漏出到由距離32形成的空隙中。這樣對距離32要很小以最小化積累在由距離32形成的開口孔中的疊板的量。
密封和其后的固化操作之后，留下一個封裝體38密封腔區(qū)16并圍繞引線17-20的遠端。典型地，體38含有長37和小于長37的寬36。在其它實施例中，長37和寬36可以近似相等。
模塑操作之后，修整引線17-20并從面板11的材料形成希望的長和寬。其后，引線17-20形成薄片然后從面板11上切割封裝30。在下文將會進一步看到，這些操作可以以各種次序進行。
在優(yōu)選的實施例中，首先修整引線17-20并使用面板11材料的第一部分形成，用于形成額外長度，或延伸到引線17-20的近端的引線17-20部分。在該優(yōu)選的實施例中，修整引線17-19寬度近似等于引線17-19遠端部分的寬22，修整引線20寬度近似等于如圖2所示的引線20遠端部分的寬23?？梢允褂迷擃I(lǐng)域熟知的各種修整和形成工具從面板11修整和形成引線17-20。一個適合修整和形成的實例是Diehard Engineering模型MPS C286，由Pleasanton，CA的Diehard Engineering Inc.制造。在該實施例中，形成引線17-20寬不大于約0.5毫米，長在約1.0-2.5毫米之間。另外，形成體38寬在約1和5(1-5)毫米之間，長在約1和5(1-5)毫米之間。修整操作通過面板11留下一個孔34，以暴露引線17-20。
圖4示出了在制造一個半導(dǎo)體封裝30的隨后階段，圖3的位置15的等距視圖。修整和形成操作之后，除了引線20的遠端，所有封裝30都從面板11切割下來。該粘著面板11在其它操作過程中幫助處理和放置封裝30。應(yīng)該注意到少量的密封材料可能漏出鑄模腔到距離32中并粘著于體38的外面作為一個疊板35。然而，距離32的小尺寸限制了疊板35的的寬度小于距離32。這樣，疊板35不影響封裝30粘著其它襯底的能力。這種部分切割操作之后，通過電鍍或各種其它熟知的涂覆操作涂覆引線17-20。在電鍍前通過形成引線17-20，所有引線的邊和端點，除了引線20的近端，在該操作中都進行了涂覆。隨之封裝30通過切割引線20和面板11之間的連接，從面板11切割下來。可以看到形成不比從腔區(qū)16的距離32遠的面板11排除了壩形條的需要，并最小化粘著引線17-20的疊板的數(shù)量。這樣，在面板11和腔區(qū)16之間沒有壩形條。由于距離32小的長度，在形成和切割封裝30后，不需要疊板去除步驟。排除了疊板去除步驟排除了由這些操作導(dǎo)致的損壞，因此改進了制造產(chǎn)量并降低成本。
在其它的實施例中，在形成引線17-20后，引線17-20其它引線的近端，或者所有引線17-20可以保持粘著于面板11。例如，引線17和19的一個近端可以保持粘著引線18和切割的20。然后可以涂覆引線17-20以及可以隨之切割粘著的引線以形成封裝30。
仍然在另一個實施例中，在從面板11修整和形成引線17-20之前可以涂覆封裝30，然后可以從面板11形成引線17-20并切割封裝30。這樣，可以看到引線17-20的一部分，例如引線17-20外部部分的一部分，可以通過切割主面板第一部分離開多個引線形成，并留下主面板第二部分作為從封裝體38延伸大于距離32的多個引線的一部分。
在一個額外的實施例中，可以從面板11修整和形成所有的引線17-20，然后從面板11切割以形成封裝30。然后通過各種已知的方法，例如滾鍍涂覆引線17-20。
圖5示出了一個封裝位置40的一部分實施例的放大平面圖，位置40是在圖2-圖4描述中解釋的位置15的一個可選實施例。位置14是形成在引線框10的主面板11上多個位置中的一個。位置14包括一個腔區(qū)54，功能類似于部分16。位置40還含有多個引線，包括引線41，42，43，44，45，46，47和18，從面板11延伸至腔區(qū)54。引線41-48類似以及功能類似于引線17-20。引線41-48在腔區(qū)54中的部分形成了每個各自引線的內(nèi)部部分。每個引線的外部部分在腔區(qū)54的外面。每個引線41-48的遠端49在部分54中。標志51通過接頭52粘著于面板11，該接頭從標志51延伸通過腔區(qū)54到面板11。
圖6示出了在使用引線框10制造一個半導(dǎo)體封裝60的幾個步驟之后，圖5描述中解釋的位置40的平面圖。在密封位置40之后，通過選擇地形成用于封裝60的一套希望的外部引線來制造封裝60。典型地，一個管芯(未示出)粘著于標志51并電學上連接到引線41-48希望的數(shù)目上。在圖6所示的實例中，管芯電學上連接到引線42，43，46和47。隨之引線框10放置到一個鑄模中，以及密封腔區(qū)54，如在描述封裝30中所解釋的。在密封過程中，面板11和距離32使密封材料漏出鑄模腔的量減小到最小，如上面所描述的。
在密封操作之后，選擇修整引線41-48并從面板11的材料形成希望的長和寬。既然僅僅有四個引線含有外邊部分，引線42，43，46和47從面板11材料選擇形成，面板11的材料從引線41，44，45和48的外面部分的位置修整掉。在修整操作中，甚至使用體58近似修整引線41，44，45和48。其后，電鍍引線42，43，46和47，然后以類似于形成封裝30的方法從面板11切割封裝60。
圖7示出了一個封裝60的一個可選實施例的封裝61的放大平面圖。在密封位置40之后，通過選擇地形成用于封裝61的一套希望的三個引線來制造封裝61。在密封操作之后，選擇修整引線41-48并從面板11的材料形成希望的長和寬。既然封裝61僅僅含有三個引線，引線43，46和47從面板11材料選擇形成，面板11的材料從引線41，42，44，45和48的外面部分的位置修整掉。其后，電鍍引線43，46和47，然后以類似于形成封裝30的方法從面板11切割封裝610可以從描述圖5-圖7看出，一個封裝位置對腔區(qū)內(nèi)部例如腔區(qū)16和54，可以含有任何數(shù)目的內(nèi)部引線部分。典型地，內(nèi)部引線部分的最大數(shù)目由封裝的尺寸，引線寬度，和間隔決定。然而，可以從內(nèi)部引線部分選擇地形成一個希望的外部引線數(shù)目。這樣可以看到，可以選擇外部引線部分小于內(nèi)部引線部分的數(shù)目。在密封后選擇形成外部引線的數(shù)目允許一個封裝位置，因而一個引線框配置，將用于幾個不同的封裝配置，由此降低了制造成本。
考慮到上面所有的，因此應(yīng)該很明顯公開了一個形成一個半導(dǎo)體封裝和引線框的新方法?？拷€框的腔區(qū)延伸引線框面板允許在密封操作過程中，使用面板將密封材料的漏出減少到最小，由此最小化封裝體上和引線上的疊板。在密封操作之后，從面板材料修整和形成引線還易于使用面板阻擋密封材料。從引線降低疊板使疊板去除減少到最小，由此增加了組裝的產(chǎn)量并降低成本。
權(quán)利要求
1.一種形成半導(dǎo)體封裝的方法，包括提供一個引線框，該引線框含有一個主面板，一個腔區(qū)，以及從主面板延伸進腔區(qū)的多個引線，主面板不大于從腔區(qū)外邊緣的第一距離，并且多個引線的至少第一引線從腔區(qū)到主面板延伸不大于所述第一距離；密封引線框的腔區(qū)以形成一個封裝體；將主面板的第一部分形成為第一引線的一部分，包括形成第一引線的從封裝體延伸大于第一距離的部分；以及切割主面板的第二部分遠離第一引線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中切割主面板的第二部分遠離第一引線包括留下主面板的第三部分，該第三部分附著于多個引線的至少一個引線的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將主面板的第一部分形成為多個引線中的第一引線的部分包括修整主面板以形成多個引線的該部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將主面板的第一部分形成為多個引線中的第一引線的部分包括形成第一引線的該部分從封裝體延伸不大于約0.5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括在將主面板的第一部分形成為第一引線的部分的步驟之前，涂覆該多個引線和主面板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提供含有一個主面板，一個腔區(qū)，以及從主面板延伸進腔區(qū)的多個引線的引線框，主面板不大于從腔區(qū)外邊緣的第一距離包括形成在主面板和腔區(qū)之間沒有壩形條的引線框。
7.一種用于半導(dǎo)體封裝的引線框，包括一個含有多個腔區(qū)的主面板，該主面板不大于從多個腔區(qū)中的一個腔區(qū)外邊緣的第一距離；以及從主面板延伸進多個腔區(qū)中的該腔區(qū)的多個引線，多個引線從多個腔區(qū)中的該腔區(qū)外邊緣向主面板延伸不大于所述第一距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的引線框，進一步包括在主面板和腔區(qū)之間沒有壩形條的引線框。
9.一種形成用于半導(dǎo)體封裝的引線框的方法，包括形成一個引線框條，它含有一個主面板和多個腔區(qū)；形成主面板，不大于從多個腔區(qū)中的一個腔區(qū)外邊緣的第一距離；以及形成從主面板延伸進多個腔區(qū)中的一個腔區(qū)的多個引線包括形成從多個腔區(qū)中的該腔區(qū)向主面板延伸不大于所述第一距離的多個引線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中形成主面板，不大于從多個腔區(qū)中的該腔區(qū)外邊緣的第一距離包括形成第一距離不大于約0.5毫米。
全文摘要
使用引線框形成一個引線框和一個半導(dǎo)體封裝的方法易于選擇地形成用于封裝的引線。該引線框的形成是，引線的第一部分從引線框的一個面板延伸到引線框的模塑腔區(qū)中。密封之后，引線框面板的一部分用于形成在封裝體外面的引線第二部分。
文檔編號H01L21/02GK1645582SQ200410100210
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者喬斯弗·K·弗蒂, 詹姆斯·H.·奈普, 小詹姆斯·P.·萊特曼 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責任公司