專利名稱:四方平面無導(dǎo)腳封裝單元及其制法和其導(dǎo)線架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,尤指一種具有增強(qiáng)焊料結(jié)合強(qiáng)度的接
腳的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元。
背景技術(shù):
四方平面無導(dǎo)腳封裝單元為一種使芯片座和接腳底面外露于封裝膠體底部表面的封裝單元,一般采用表面耦接技術(shù)將封裝單元耦接至印刷電路板上,由此形成一特定功能的電路模塊。在表面耦接工序中,四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的芯片座和接腳為直接焊接至印刷電路板上。 舉例而言,第6, 201, 292和7, 049, 177號(hào)美國專利揭露一種現(xiàn)有的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,以下配合圖l,說明現(xiàn)有的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元至印刷電路板的耦接方法。 現(xiàn)有的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元100,包括以下構(gòu)件(a)導(dǎo)線架110,具有芯片座111和多個(gè)接腳113,該芯片座111和該多個(gè)接腳113分別具有第一表面120和相對(duì)的第二表面130 ; (b)芯片140,具有主動(dòng)面150和相對(duì)的非主動(dòng)面160,該主動(dòng)面150上具有多個(gè)焊墊151,其中,該芯片140的非主動(dòng)面160接置于該芯片座111的第一表面120上;(c)多個(gè)導(dǎo)線170,分別電性連接所述焊墊151和所述接腳113,且所述導(dǎo)線170接合于所述接腳113的第一表面120 ;以及(d)封裝膠體180,包覆該芯片140、所述導(dǎo)線170和該導(dǎo)線架IIO,但使該芯片座111和該多個(gè)接腳113的第二表面130顯露于外;其中,該芯片座111的第二表面130與該接腳113的第二表面130呈現(xiàn)一平面。 印刷電路板190包括一基板191、接地部193、以及多個(gè)導(dǎo)電部195。接地部193用以作為四方平面無導(dǎo)腳封裝單元100的芯片座111的安置區(qū)域,其面積大致等于芯片座的面積;而導(dǎo)電部195則作為印刷電路板190上的電性連接點(diǎn),其面積大致等于四方平面無導(dǎo)腳封裝單元上的各個(gè)接腳的外露表面的面積。 接著,進(jìn)行涂焊程序,藉以將焊料197涂布于接地部193和各個(gè)導(dǎo)電部195的表面
上。之后再進(jìn)行表面耦接程序,將四方平面無導(dǎo)腳封裝單元100安置于印刷電路板190上,
并使各個(gè)接腳113和芯片座111分別對(duì)齊至對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電部195和接地部193。 最后,進(jìn)行一回焊程序(solder-reflow process),藉以將焊料回焊于各個(gè)接腳和
導(dǎo)電部之間以及芯片座和接地部之間,這樣就完成了四方平面無導(dǎo)腳封裝單元至印刷電路
板的耦接工序。 然而,由于在回焊工序中,熔化的焊料會(huì)向中心聚縮,因此會(huì)使回焊后的焊料略為
向上隆起,使得結(jié)合面積變小,且由于該芯片座的第二表面與該接腳的第二表面皆為平坦
表面,該僅有的平面結(jié)合亦使得焊料結(jié)合強(qiáng)度較差,因而產(chǎn)生可靠度不佳的問題。 因此,如何解決上述現(xiàn)有焊料結(jié)合強(qiáng)度較差所產(chǎn)生的問題,并開發(fā)一種新穎的四
方平面無導(dǎo)腳封裝單元,實(shí)為目前急欲解決的課題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述背景技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明提供一種接腳底面具有凹部的四方平面無
導(dǎo)腳封裝單元,以提高水平方向和垂直方向的焊料結(jié)合強(qiáng)度。 本發(fā)明所揭露一種四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,包括(a)導(dǎo)線架,包括芯片座和多 個(gè)接腳,該芯片座和該多個(gè)接腳分別具有第一表面和相對(duì)的第二表面;(b)芯片,具有主動(dòng) 面和相對(duì)的非主動(dòng)面,該主動(dòng)面上具有多個(gè)焊墊,其中,該芯片的非主動(dòng)面接置于該芯片座 的第一表面上;(c)多個(gè)導(dǎo)線,分別電性連接所述焊墊和所述接腳,且所述導(dǎo)線接合于所述 接腳的第一表面;以及(d)封裝膠體,包覆該芯片、所述導(dǎo)線和該導(dǎo)線架,但使該芯片座和 該多個(gè)接腳的第二表面顯露于外;其中,該導(dǎo)線架最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸 部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部,用以在該四方平面無導(dǎo) 腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊料。 本發(fā)明還揭露一種制作四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的方法,包括提供載板,該載板 包括定義于該載板表面的多個(gè)切割線、形成于該切割線上的多個(gè)凸塊、以及該多個(gè)凸塊所 圍繞的平坦部;在該具有凸塊的載板表面上形成金屬層后,圖案化該金屬層以得到導(dǎo)線架, 該導(dǎo)線架具有形成于該平坦部上的具有第一表面和相對(duì)的第二表面的芯片座和多個(gè)接腳, 其中,部分的接腳形成于該凸塊處并包覆該凸塊,而形成于該凸塊處的接腳具有延伸部和 凹部;接著將芯片接合于該芯片座上;再形成多個(gè)導(dǎo)線,以電性連接芯片與接腳;形成封裝 膠體于該載板上,以包覆該接腳、芯片座、芯片和導(dǎo)線;移除該載板,使外露出該導(dǎo)線架;以 及沿著所述切割線切割分離以得到多個(gè)四方平面無導(dǎo)腳封裝單元。 本發(fā)明另揭露一種四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,包括芯片座;以及多個(gè)圍繞該芯 片座的接腳,該芯片座和該多個(gè)接腳分別具有第一表面和相對(duì)的第二表面;其中,該導(dǎo)線架 最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二 表面形成有凹部,用以容納焊料。 以下結(jié)合上述技術(shù)方案,說明本發(fā)明的有益效果。本發(fā)明通過形成于接腳的第二 表面的凹部,利用該凹部于該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí)容納焊料,提供了水平 和垂直方向上的結(jié)合,并增加了粘合的面積,從而提高焊料結(jié)合強(qiáng)度。
圖1為現(xiàn)有的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的剖面示意圖; 圖2A至圖2G為本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元及其制法的剖面示意圖; 圖2A'為顯示形成于載板上的導(dǎo)線架的剖面示意圖; 圖2A"為顯示另一形成于載板上的導(dǎo)線架的剖面示意圖; 圖3A為本發(fā)明另一四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的剖面示意圖;以及 圖3B至圖3D為顯示本發(fā)明的形成于芯片座第二表面的凹部示意圖。主要元件符號(hào)說明
100 、200四方平面無導(dǎo)腳封裝單元 110、210導(dǎo)線架 111、211芯片座 H3、213接腳
120、220第一表面130、230第二表面140、240芯片150、250主動(dòng)面151、251焊墊160、260非主動(dòng)面170、270導(dǎo)線180、280封裝膠體190 、290印刷電路板191基板193、293接地部195、295導(dǎo)電部197、297焊料212載板214表面216矩陣封膠區(qū)218切割線219矩陣單元221平坦部223凸塊225延伸部227部241膠粘劑
具體實(shí)施例方式
以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人
員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。 第一實(shí)施例 請(qǐng)參閱圖2A至圖2G,為本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元及其制法的示意圖。
如圖2A所示,提供一載板212,載板212的材料可為(但不限于)例如銅等金屬材 料。該載板212的表面214包括一矩陣封膠區(qū)216,該矩陣封膠區(qū)216定義有多個(gè)切割線 218和矩陣單元219。 再參閱圖2A',該載板212每一矩陣單元219具有平坦部221和多個(gè)凸塊223形 成于該切割線218上并環(huán)繞該平坦部221,所述凸塊223環(huán)繞該平坦部221所得的面積大 致等于一四方平面無導(dǎo)腳封裝單元200的面積;接著,在該載板212上利用電鍍和圖案化工 藝技術(shù)形成圖案化的金屬層,金屬層具有,例如金/鈀/鎳/鈀層或金/鎳/銅/鈀層,并 以該圖案化金屬層作為導(dǎo)線架210,該導(dǎo)線架210具有芯片座211和多個(gè)接腳213,其中,該 芯片座211形成于該平坦部221上且芯片座211的面積大致等于芯片的面積;部分的接腳 213形成于該芯片座211和該凸塊223之間以及部分的接腳213形成于該凸塊223處并包覆該凸塊223,因此,相對(duì)于該凸塊,形成于該凸塊223處的接腳213具有延伸部225和凹部 227。 或者,如圖2A"所示,載板每一矩陣單元219的切割線218內(nèi)側(cè)也具有環(huán)繞該平坦
部221的凸塊223,因此,該平坦部221的面積較圖2A'所示的面積要小。 具體而言,參照?qǐng)D2A',本發(fā)明所揭露的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架210,包括芯片
座211 ;以及多個(gè)圍繞該芯片座211的接腳213,該芯片座211和該多個(gè)接腳213分別具有第
一表面220和相對(duì)的第二表面230 ;其中,該導(dǎo)線架210最外圍的接腳213的第一表面220
處形成有延伸部225,并向遠(yuǎn)離第一表面220的方向延伸,且相對(duì)的第二表面230形成有凹
部227,用以容納焊料。 同樣地,根據(jù)圖2A"所示,該導(dǎo)線架的全部接腳的第一表面處可形成有延伸部,并 向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部。另外,該導(dǎo)線架的芯片座的第 二表面可還形成有凹部,用以在該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊 料。 如圖2B所示,執(zhí)行粘晶步驟,提供主動(dòng)面250上具有多個(gè)焊墊251的芯片240,并 通過膠粘劑241使芯片240的相對(duì)該主動(dòng)面250的非主動(dòng)面260接合該芯片座211。本發(fā) 明中,膠粘劑的實(shí)例包括(但不限于)銀膠。 如圖2C所示,執(zhí)行芯片與接腳的電性連接步驟,其利用打線(wire-bonding)的方
式形成多個(gè)導(dǎo)線270,所述導(dǎo)線270電性連接芯片240的焊墊251與接腳213。 如圖2D所示,執(zhí)行一封膠步驟,其利用壓模或涂膠的方式形成封裝膠體,封裝膠
體280形成于該載板212上,以包覆該接腳213、芯片座211、芯片240和導(dǎo)線270。 如圖2E所示,執(zhí)行一如濕式蝕刻的蝕刻步驟,以移除該載板,從而顯露出該導(dǎo)線
架210的底面261和封裝膠體280的底面261,且由于移除該具有凸塊的載板,先前形成于
該凸塊處的接腳213相對(duì)地具有凹部227。 如圖2F所示,接著進(jìn)行切割的步驟,其沿著所述切割線218切割分離每一個(gè)矩陣 單元,以得到本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元200。 通過前述制法,本發(fā)明還揭示一種四方平面無導(dǎo)腳封裝單元200,包括導(dǎo)線架 210,包括芯片座211和多個(gè)接腳213,該芯片座211和該多個(gè)接腳213分別具有第一表面 220和相對(duì)的第二表面230 ; 芯片240,具有主動(dòng)面250和相對(duì)的非主動(dòng)面260,該主動(dòng)面250上具有多個(gè)焊墊 251,其中,該芯片240的非主動(dòng)面260接置于該芯片座211的第一表面220上;
多個(gè)導(dǎo)線270,分別電性連接所述焊墊251和所述接腳213,且所述導(dǎo)線270接合 于所述接腳213的第一表面220 ;以及 封裝膠體280,包覆該芯片240、所述導(dǎo)線270和該導(dǎo)線架210,但使該芯片座211 和該多個(gè)接腳213的第二表面230顯露于外; 其中,該導(dǎo)線架210最外圍的接腳213的第一表面220處形成有延伸部225,并向 遠(yuǎn)離第一表面220的方向延伸,且相對(duì)的第二表面230形成有凹部227,用以在該四方平面 無導(dǎo)腳封裝單元200進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊料。更具體而言,所述最外圍的接腳具有 階梯狀結(jié)構(gòu),且該接腳的凹部位于該封裝單元的外側(cè)緣。 在本發(fā)明的另一具體實(shí)例中,全部接腳的第一表面處皆形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部。 如圖2G所示,依序進(jìn)行涂焊和回焊步驟,提供一印刷電路板290,該印刷電路板 290具有預(yù)設(shè)的接地部293和導(dǎo)電部295,藉以將焊料297涂布于接地部293和各個(gè)導(dǎo)電部 295的表面上,之后再將四方平面無導(dǎo)腳封裝單元200安置于印刷電路板290上,并使各個(gè) 接腳213和芯片座211分別對(duì)齊至對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電部295和接地部293。 最后,進(jìn)行一回焊程序(solder-reflow process),藉以將焊料297回焊于各個(gè)接 腳213和導(dǎo)電部295之間以及芯片座211和接地部293之間,這樣就完成了本發(fā)明的四方 平面無導(dǎo)腳封裝單元200至印刷電路板290的耦接工序,此外,由于本發(fā)明的四方平面無導(dǎo) 腳封裝單元的具有凹部的接腳位于切割線上,因此在回焊之后,該焊料可包覆該封裝單元 側(cè)邊的接腳,從而提供更佳的結(jié)合強(qiáng)度。 因此,本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的接腳具有凹部,用以容納焊料,進(jìn)而提 高水平和垂直方向的結(jié)合強(qiáng)度;再者,該接腳的第一表面處形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表 面的方向延伸,因此本發(fā)明的接腳提供更多與封裝膠體結(jié)合的面積,也加強(qiáng)了接腳與封裝 膠體的結(jié)合強(qiáng)度。
第二實(shí)施例 請(qǐng)參閱圖3A至圖3D,為本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元第二實(shí)施例的示意圖。
同時(shí)為簡化本圖,本實(shí)施例中對(duì)應(yīng)前述相同或相似的元件均采用相同標(biāo)號(hào)表示。 本實(shí)施例的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元及其制法與前述實(shí)施例大致相同,主要差異
在于該芯片座的第二表面還形成有凹部,用以在該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),
使該凹部容納焊料。該芯片座的第二表面的凹部的形成方法,可視需要在移除該載板后,在
該芯片座的第二表面形成有凹部。 如圖3A所示,該芯片座211的凹部227形成于該芯片座211第二表面230的中央 位置。 此外,如圖3B和圖3C所示,該中央位置的凹部227為矩形或者該中央位置的凹部 227為圓形。 如圖3D所示,該芯片座211的凹部227也可形成于該芯片座211第二表面230的 周邊位置。 另一方面,由圖3A至圖3D可知,本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架所包括的芯片 座的凹部可形成于該芯片座第二表面的中央位置,且該凹部的形狀未有特別限制,因此該 中央位置的凹部可為矩形或圓形。此外,該芯片座的凹部亦可形成于該芯片座第二表面的 周邊位置。 本發(fā)明的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元通過形成于接腳的第二表面的凹部,利用該凹 部在該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí)容納焊料,提供水平和垂直方向上的結(jié)合,并 增加粘合的面積,此外,由于位于封裝單元外側(cè)緣的接腳向內(nèi)形成有階梯狀結(jié)構(gòu),故可在回 焊時(shí)使焊料包覆該外側(cè)緣的接腳,更可提高封裝單元結(jié)合強(qiáng)度。 以上所述的具體實(shí)施例,僅為用以例釋本發(fā)明的特點(diǎn)及功效,而非用以限定本發(fā) 明的可實(shí)施范疇,在未脫離本發(fā)明上述精神與技術(shù)范疇下,任何運(yùn)用本發(fā)明所揭示內(nèi)容而 完成的等效改變及修飾,均仍應(yīng)為所附的權(quán)利要求書范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
一種四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,包括導(dǎo)線架,包括芯片座和多個(gè)接腳,該芯片座和該多個(gè)接腳分別具有第一表面和相對(duì)的第二表面;芯片,具有主動(dòng)面和相對(duì)的非主動(dòng)面,該主動(dòng)面上具有多個(gè)焊墊,其中,該芯片的非主動(dòng)面接置于該芯片座的第一表面上;多個(gè)導(dǎo)線,分別電性連接所述焊墊和所述接腳,且所述導(dǎo)線接合于所述接腳的第一表面;以及封裝膠體,包覆該芯片、所述導(dǎo)線和該導(dǎo)線架,但使該芯片座和該多個(gè)接腳的第二表面顯露于外;其特征在于,該導(dǎo)線架最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部,用以在該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,其特征在于,該最外圍的接腳具有階梯狀結(jié)構(gòu),且該接腳的凹部位于該封裝單元的外側(cè)緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,其特征在于,該全部的接腳的第一表面處形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,其特征在于,該芯片座的第二表面還形成有凹部,用以在該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,其特征在于,該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的中央位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,其特征在于,該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的周邊位置。
7. —種四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,包括芯片座;以及多個(gè)圍繞該芯片座的接腳,該芯片座和該多個(gè)接腳分別具有第一表面和相對(duì)的第二表面;其特征在于,該導(dǎo)線架最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部,用以容納焊料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,其特征在于,該最外圍的接腳具有階梯狀結(jié)構(gòu),且該接腳的凹部位于該封裝單元的外側(cè)緣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,其特征在于,該全部的接腳的第一表面處形成有延伸部,并向遠(yuǎn)離第一表面的方向延伸,且相對(duì)的第二表面形成有凹部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,其特征在于,該芯片座的第二表面還形成有凹部,用以在該四方平面無導(dǎo)腳封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,其特征在于,該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的中央位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的四方平面無導(dǎo)腳的導(dǎo)線架,其特征在于,該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的周邊位置。
13. —種四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的制法,其特征在于,包括如下步驟提供載板,該載板包括定義于該載板表面的多個(gè)切割線、形成于該切割線上的多個(gè)凸塊、以及該多個(gè)凸塊所圍繞的平坦部;于該具有凸塊的載板表面上形成金屬層后,圖案化該金屬層以得到導(dǎo)線架,該導(dǎo)線架具有形成于該平坦部上的具有第一表面和相對(duì)的第二表面的芯片座和多個(gè)接腳,其中,部分的接腳形成于該凸塊處并包覆該凸塊,而形成于該凸塊處的接腳具有延伸部和凹部;將芯片接合于該芯片座上;形成多個(gè)導(dǎo)線,以電性連接芯片與接腳;形成封裝膠體于該載板上,以包覆該接腳、芯片座、芯片和導(dǎo)線;移除該載板,使外露出該導(dǎo)線架;以及沿著所述切割線切割分離以得到多個(gè)四方平面無導(dǎo)腳封裝單元。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的制法,其特征在于,還包括通過焊料將該矩陣單元的芯片座和接腳接合于印刷電路板。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的制法,其特征在于,還包括在移除該載板后,在該芯片座的第二表面形成有凹部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的四方平面無導(dǎo)腳封裝單元的制法,其特征在于,該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的周邊位置。
全文摘要
一種四方平面無導(dǎo)腳封裝單元,包括導(dǎo)線架,包括芯片座和多個(gè)接腳,該芯片座和該多個(gè)接腳分別具有第一表面和相對(duì)的第二表面;芯片,該芯片的主動(dòng)面上具有多個(gè)焊墊,且該芯片的非主動(dòng)面接置于芯片座上;多個(gè)導(dǎo)線,分別電性連接該芯片和接腳;以及封裝膠體,包覆該芯片、導(dǎo)線和導(dǎo)線架,但使該芯片座和該多個(gè)接腳的第二表面顯露于外;其中,該導(dǎo)線架最外圍的接腳形成有延伸部和相對(duì)的凹部,用以在該封裝單元進(jìn)行回焊時(shí),使該凹部容納焊料,并提供水平和垂直方向上的結(jié)合以增加粘合的面積,具有提高封裝單元結(jié)合強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L21/48GK101740539SQ20081017556
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者李春源, 洪孝仁 申請(qǐng)人:矽品精密工業(yè)股份有限公司