專利名稱：用于無引線封裝的引線框、其封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無引線封裝的引線框、其封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤其涉及四 方扁平無引線封裝(Quad Flat Non-leaded Package; QFN)的結(jié)構(gòu)、所使用的引線框及制 造方法。
背景技術(shù)：
為順應(yīng)消費(fèi)性電子產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)輕薄短小的趨勢(shì)，QFN封裝目前己經(jīng)超越傳統(tǒng)的引線封 裝，用來取代成本較高的晶片級(jí)芯片尺寸封裝(wafer level CSP)，而芯片尺寸封裝(CSP) 雖然將封裝外形縮減成芯片大小，卻必須使用間距很近的錫球陣列作為元件接腳，使得 產(chǎn)品制造難度提高。相對(duì)QFN封裝不但體積小、成本低、生產(chǎn)合格率高，還能為高速和 電源管理電路提供更好的共面性以及散熱能力等優(yōu)點(diǎn)，此外，QFN封裝不必從兩側(cè)引出 接腳，因此電性能優(yōu)于引線封裝必須從側(cè)面引出多只接腳的傳統(tǒng)封裝。舉例而言，SO系 列或QFP等引線封裝都必須從側(cè)面引出多只接腳，這些接腳有時(shí)就像天線一樣會(huì)給高頻 應(yīng)用帶來許多噪聲。
除此之外，QFN封裝的外露式引線框焊墊(lead frame pad)還能做為直接散熱路徑， 使封裝擁有更好的散熱能力。導(dǎo)熱墊(thermal pad)通常是直接焊接在電路板上，電路 板內(nèi)的導(dǎo)熱孔(thermal via)則會(huì)將過多熱量傳至銅箔接地面，而不需要另外安裝散熱片。
圖1是常規(guī)QFN封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。QFN封裝元件80包含引線框81、電路小 片82、粘著劑83、多個(gè)金屬引線84及一封膠材料85，其中電路小片82通過粘著劑83 而固定于引線框81的芯片固定墊811上，另外，多個(gè)金屬引線84分別電連接電路小片 82及引線框81的多個(gè)接腳812。封膠材料85覆蓋于電路小片82、金屬引線84及引線 框81上，但芯片固定墊811及接腳812的下表面需要露出于封膠材料85夕卜。接腳812 的露出下表面部分作為表面粘著時(shí)的外部接點(diǎn)，另外，芯片固定墊811的露出下表面部 分可直接將熱逸散至外界，因此可完全取代常規(guī)封裝技術(shù)中增加外露散熱片的功效。然 而所述芯片固定墊811位于接腳812的中央，且必須和環(huán)設(shè)的各接腳812保持適當(dāng)?shù)木?離，因此面積受到限制。由于散熱效率和面積密切相關(guān)，如果能增加芯片固定墊811的 露出下表面的面積則有助于解決多功能電路小片日益嚴(yán)重的散熱問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于無引線封裝的引線框、其封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法， 通過改變引線框中芯片座及接腳的布局方式而增加封裝結(jié)構(gòu)的散熱效率。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種接腳穩(wěn)固的無引線封裝結(jié)構(gòu)，由于接腳四個(gè)端面均 由封膠材料固定并保護(hù)，而不易受到外力碰撞而產(chǎn)生缺陷。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種接腳穩(wěn)固的無引線封裝結(jié)構(gòu)，由于各接腳具有凹陷 部以及凸起部，增加與封膠材料的結(jié)合面積，因此可以降低封膠材料剝離的問題，而提 升工藝合格率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明揭示一種無引線封裝的引線框，其包含多個(gè)封裝單元及一 膠帶。各所述封裝單元包括一具有多個(gè)通孔的芯片座，及分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中的多 個(gè)接腳。所述膠帶粘貼于所述多個(gè)封裝單元的表面，并固定所述芯片座及所述多個(gè)接腳。
本發(fā)明另外揭示一種無引線封裝的封裝結(jié)構(gòu)，其包含一引線框、 一電路小片及多個(gè) 金屬引線。所述引線框具有多個(gè)通孔的芯片座，及分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中的多個(gè)接腳。 電路小片固定于所述芯片座，并通過所述多個(gè)金屬引線電連接至所述電路小片。
本發(fā)明另外揭示一種無引線封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其先提供表面披覆膠帶的金屬板 材。然后圖案化所述金屬板材以產(chǎn)生多個(gè)封裝單元，其中各所述封裝單元包括一具有多 個(gè)通孔的芯片座及分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中的多個(gè)接腳。再將多個(gè)電路小片固定于各所 述芯片座，并在各所述電路小片、各所述封裝單元及所述多個(gè)金屬引線上覆蓋封膠材料。


圖1是常規(guī)QFN封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖2(a) 2(e)是本發(fā)明無引線封裝結(jié)構(gòu)的各制造步驟示意圖3是本發(fā)明無引線封裝元件的俯視圖4是本發(fā)明無引線封裝的引線框的俯視圖；以及
圖5(a) 5(c)是本發(fā)明另一實(shí)施例無引線封裝結(jié)構(gòu)的制造步驟示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖2(a) 2(e)是本發(fā)明無引線封裝結(jié)構(gòu)的各制造步驟示意圖。先提供表面披覆膠帶 12的金屬板材11,所述金屬板材11可以選自銅、鋁、銅鋁合金、鋁合金及其混合物所 組成的群組。如圖2(b)所示，在金屬板材11的上表面以沖壓方式形成多個(gè)凹陷部132， 相對(duì)于金屬板材11與膠帶12粘合的下表面就會(huì)產(chǎn)生多個(gè)凸起部131。然后利用光刻法將 金屬板材11形成多個(gè)相連接的芯片座14及多個(gè)分離的接腳13，所述多個(gè)接腳13分別設(shè) 于各芯片座14周圍的多個(gè)通孔141內(nèi)，如圖2(c)所示。各芯片座14及周圍的接腳13視為引線框18上一個(gè)封裝單元181。
如圖2(d)所示，再將電路小片15固定于各芯片座14中央的芯片固定區(qū)142(參看圖 3)，并以焊線技術(shù)將多個(gè)金屬引線17由電路小片15分別連接至周圍的各接腳13，優(yōu)選 地，金屬引線17連接到凹陷部132之外的其它接腳區(qū)域。為能保護(hù)電路小片15及金屬 引線17不受外力及環(huán)境的影響，還在各電路小片15、各封裝單元181及多個(gè)金屬引線 17上覆蓋封膠材料16，如圖2(d)所示。在封膠材料16固化后可將膠帶12去除，最后利 用切割技術(shù)沿各封裝單元181的邊界將各無引線封裝元件20分離，如圖2(e)所示。
圖3是本發(fā)明無引線封裝元件的俯視圖。電路小片15固定于各芯片座14中央的芯 片固定區(qū)142，另外多個(gè)獨(dú)立的接腳13分別設(shè)于芯片座14周圍的多個(gè)通孔141內(nèi)。與 圖1中QFN封裝體80相比較，很顯然本發(fā)明的芯片座14延伸至無引線封裝元件20的 四個(gè)周界。除了通孔141部分外，整個(gè)芯片座14的面積都可以進(jìn)行散熱，但常規(guī)QFN 封裝體80的芯片固定墊811的面積約與圖3中芯片固定區(qū)142的面積相等，因此兩者的 散熱效率因?yàn)樾酒?4的面積差異而有顯著不同。另外，本發(fā)明的接腳13的四個(gè)端面 均由封膠材料16固定并保護(hù)，所以不易受到外力碰撞而產(chǎn)生缺陷。
圖4是本發(fā)明無引線封裝的引線框的俯視圖。為順應(yīng)產(chǎn)量的需求，可將引線框18上 的多個(gè)封裝單元181呈MxN的陣列狀排列。例如圖4中兩列封裝單元181并排，當(dāng)然也 可更多列并排以增加壓模工藝的單位時(shí)間產(chǎn)出(unit per hour; UPH)。
無引線封裝元件20中各接腳13的凸起部131可增加與焊錫的接觸面積，有助于強(qiáng) 化表面粘著的可焊接性(solderability)，此外各接腳的凹陷部132增加與封膠材料16的 結(jié)合面積，因此可以降低封膠材料16剝離的問題，從而提升工藝良率。如圖5(a)所示， 先在金屬板材11表面形成多個(gè)凹陷部132'，及相對(duì)于凹陷部132'的另一表面就同時(shí)產(chǎn)生 凸起部131'。再將金屬板材11具有多個(gè)凹陷部132'的表面與膠帶12密合，如圖5(b)所 示。接著可采用前述圖2(c)至2(d)步驟中相同手段完成大部分工藝，優(yōu)選的實(shí)施例，所 述金屬引線17連接到凸起部131'之外的其它接腳區(qū)域。最后利用切割技術(shù)沿各封裝單元 181的邊界將各無引線封裝元件20'分離，如圖5(c)所示。無引線封裝元件20'的中各接腳 13的凹陷部132'可增加與焊錫的接觸面積，同樣有助于強(qiáng)化表面粘著的可焊接性，此外 凸起部131'增加與封膠材料16的結(jié)合面積，因此可以降低封膠材料16剝離的問題。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本 發(fā)明的教示及揭示而做種種不脫離本發(fā)明精神的替換及修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍 應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不脫離本發(fā)明的替換及修改，并為所附的 權(quán)利要求書所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于無引線封裝的引線框，其特征在于包含多個(gè)封裝單元，各所述封裝單元包括芯片座，其具有多個(gè)通孔；多個(gè)接腳，其分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中；以及膠帶，其固定所述多個(gè)封裝單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于無引線封裝的引線框，其特征在于所述芯片座中間有芯 片固定區(qū)，且各所述封裝單元中所述多個(gè)通孔配置于所述芯片固定區(qū)的四周。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于無引線封裝的引線框，其特征在于各所述接腳具有凸出 部，所述凸出部位于所述接腳上鄰接于所述膠帶的表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于無引線封裝的引線框，其特征在于各所述接腳具有凹陷 部，所述凹陷部位于所述接腳上相對(duì)于所述凸出部的表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于無引線封裝的引線框，其特征在于各所述接腳具有凹陷 部，所述凹陷部位于所述接腳上鄰接于所述膠帶的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于無引線封裝的引線框，其特征在于各所述接腳具有凸出 部，所述凸出部位于所述接腳上相對(duì)于所述凹陷部的表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于無引線封裝的引線框，其特征在于各所述通孔與設(shè)于所 述通孔中的所述接腳之間有間隙。
8. —種無引線封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包含引線框，其包括芯片座，其具有多個(gè)通孔；及多個(gè)接腳，其分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中；電路小片，其固定于所述芯片座；以及多個(gè)金屬引線，其電連接所述電路小片及所述多個(gè)接腳。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電路小片固定于所述芯片座中間的芯片固定區(qū)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多個(gè)通孔配置于所述芯片 固定區(qū)的四周。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于另外包含覆蓋于所述電路小片、 所述引線框及所述多個(gè)金屬引線的封膠材料，其中所述芯片座及所述多個(gè)接腳相對(duì)于所述電路小片的下表面未覆蓋所述封膠材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多個(gè)接腳相對(duì)于所述電路 小片的下表面分別具有凸出部或凹陷部。
13. —種無引線封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于包含下列步驟提供表面披覆膠帶的金屬板材；圖案化所述金屬板材以產(chǎn)生多個(gè)封裝單元，其特征在于各所述封裝單元包括具有 多個(gè)通孔的芯片座及分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中的多個(gè)接腳； 將多個(gè)電路小片固定于各所述芯片座； 將各所述電路小片電連接至相鄰所述多個(gè)接腳；以及在各所述電路小片、各所述封裝單元及所述多個(gè)金屬引線上覆蓋封膠材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于另外包含在所述金 屬板材與所述膠帶貼合的表面形成多個(gè)凸出部的步驟，其中所述凸出部位于所述多 個(gè)接腳的位置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于另外包含在披覆所 述膠帶之前在所述金屬板材上形成多個(gè)凹陷部的步驟，其特征在于所述金屬板材具 有所述凹陷部的表面貼合于所述膠帶且所述凹陷部位于所述多個(gè)接腳的位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的無引線封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于另外包含于覆蓋所 述封膠材料后移除所述膠帶的步驟。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于無引線封裝的引線框，其包含多個(gè)封裝單元及一膠帶。各所述封裝單元包括一具有多個(gè)通孔的芯片座及分別設(shè)于所述多個(gè)通孔中的多個(gè)接腳。所述膠帶粘貼于所述多個(gè)封裝單元的表面，并固定所述芯片座及所述多個(gè)接腳。
文檔編號(hào)H01L21/56GK101308832SQ20071010703
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者周世文, 林峻瑩, 沈更新, 潘玉堂 申請(qǐng)人:南茂科技股份有限公司