專利名稱：半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線架及其芯片座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)線架的芯片座及其應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種可 減少或不需使用銀膠來固定芯片的導(dǎo)線架的芯片座及其應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中，集成電路封裝(IC package)是重要步驟之一，用以保護(hù)IC 芯片并提供外部電性連接。其中，IC導(dǎo)線架(IC lead frame)可提供IC芯片安放的芯片 座，并可將IC芯片與導(dǎo)腳通過導(dǎo)線電性連接起來。集成電路的封裝型態(tài)的種類繁多，其中相當(dāng)常見的一種封裝型態(tài)是先提供導(dǎo)線 架，此導(dǎo)線架具有芯片座(die pad)以及多個(gè)導(dǎo)腳配置在芯片座之外圍。接著，將芯片貼附 在芯片座上，以及通過導(dǎo)線電性連接外圍之導(dǎo)腳。接著，利用封膠材料包覆芯片、芯片座、以 及導(dǎo)腳的一部分上，并至少填滿芯片與導(dǎo)線附近的空間，因而完成芯片之封裝，封裝完成后 的芯片可透過導(dǎo)腳而與外界組件電性連接。然而，現(xiàn)有芯片是利用銀膠來粘接于芯片座上，并需通過烘烤步驟來固化銀膠，以 固定芯片于芯片座上，因而具有銀膠的使用成本，且耗費(fèi)時(shí)間和人力。再者，通過銀膠來固 定于芯片座上的芯片無法進(jìn)行重工(rework)，當(dāng)發(fā)生封裝不良或芯片故障等問題時(shí)，只能 將固定于芯片座上的芯片直接報(bào)廢，因而影響芯片的封裝質(zhì)量和最終成品的制程良率。故，有必要提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線架及其芯片座，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存 在的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種導(dǎo)線架的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯片座 結(jié)構(gòu)包括芯片設(shè)置區(qū)，用以設(shè)置芯片；以及卡掣部，設(shè)置于所述芯片設(shè)置區(qū)的周圍，用以卡掣所述芯片于芯片設(shè)置區(qū)上，其中 所述卡掣部是一體成型于所述芯片座結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種導(dǎo)線架，其特征在于所述導(dǎo)線架包括芯片座，包括芯片設(shè)置區(qū)，用以設(shè)置芯片；以及卡掣部，設(shè)置于所述芯片設(shè)置區(qū)的周圍，用以卡掣所述芯片于所述芯片設(shè)置區(qū)上， 其中所述卡掣部是一體成型于所述芯片座結(jié)構(gòu)；以及導(dǎo)腳，設(shè)置于所述芯片座的周圍。本發(fā)明的再一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述半導(dǎo)體封裝 結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)線架，包 括芯片座，包括
芯片設(shè)置區(qū)；及卡掣部，設(shè)置于所述芯片設(shè)置區(qū)的周圍，其中所述卡掣部是一體成型于所述芯片 座結(jié)構(gòu)；以及導(dǎo)腳，設(shè)置于所述芯片座的周圍；芯片，設(shè)置于所述芯片座的所述芯片設(shè)置區(qū)上，并電性連接于所述導(dǎo)腳，且所述卡 掣部卡掣所述芯片于所述芯片設(shè)置區(qū)上；以及
封膠體，包覆住所述導(dǎo)線架的所述芯片座與所述導(dǎo)腳的一部分，以及所述芯片。本發(fā)明的導(dǎo)線架的芯片座結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可減少銀膠的使用成 本，以及所耗費(fèi)的人力和時(shí)間。又，本發(fā)明的導(dǎo)線架可輕易的進(jìn)行重工，以提升制程或產(chǎn)品良率。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作 詳細(xì)說明如下

圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的導(dǎo)線架的示意圖；圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的卡掣部的示意圖；圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的卡掣部的示意圖；圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖；圖6A顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的導(dǎo)電架的示意圖；圖6B顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖；以及圖7顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖。
具體實(shí)施方式請參照圖1，其顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。本 實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)100包括導(dǎo)線架110、芯片120和封膠體130，芯片120是固定于 導(dǎo)線架110上，并通過數(shù)條導(dǎo)線140電性連接于導(dǎo)線架110，封膠體130是用以包覆住導(dǎo)線 架110和芯片120，因而形成本實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)100。請參照圖2，其顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的導(dǎo)線架的示意圖。本實(shí)施例的導(dǎo) 線架110例如是以銀、金、鋁、銅及其合金等高導(dǎo)電材料所制成，導(dǎo)線架110可包括芯片座 111、若干個(gè)導(dǎo)腳112、支撐條113及框體114。芯片座111是用以設(shè)置及固定芯片120，芯片 座111是設(shè)置于導(dǎo)線架110的中間位置，并藉由支撐條113來連接框體114，以承載此芯片 120。導(dǎo)腳112是分別連接于框體114(例如為矩形框體)，并設(shè)置于框體114的內(nèi)側(cè)，亦即 導(dǎo)腳112是設(shè)置于芯片座111的外周圍，用以通過導(dǎo)線140電性連接于芯片座111上的芯 片120。支撐條113可例如分別連接于框體114的四個(gè)角落，以穩(wěn)固的連接芯片座111。在 一實(shí)施方式中，本發(fā)明也可提供一導(dǎo)線架條(leadframe strip)，其是由同一框體114來排 列有二個(gè)或以上的導(dǎo)線架110。如圖2所示，本實(shí)施例的芯片座111可包括芯片設(shè)置區(qū)101和若干個(gè)卡掣部102， 芯片設(shè)置區(qū)101是用以設(shè)置芯片120，卡掣部102是設(shè)置于芯片設(shè)置區(qū)101的周圍，用以卡掣芯片120于芯片設(shè)置區(qū)101上。芯片設(shè)置區(qū)101可形成于芯片座111的一側(cè)表面上，藉以使芯片120可直接安置于芯片設(shè)置區(qū)101上。在本實(shí)施例中，芯片設(shè)置區(qū)101是實(shí)質(zhì)位 于芯片座111的中間位置，且芯片設(shè)置區(qū)101的面積是小于芯片座111的面積，藉以預(yù)留空 間來形成卡掣部102?？ǔ覆?02是一體成型于芯片座111，例如是利用沖壓、裁切、精密鑄 造、鑄造、機(jī)械加工、壓鑄或鍛造等方式來形成于芯片座111上。在本實(shí)施例中，例如，在未 形成卡掣部102之前，芯片座111是呈矩形板狀(或片狀)，當(dāng)形成卡掣部102時(shí)，卡掣部 102是由芯片設(shè)置區(qū)101以外的區(qū)域來被沖壓裁切出，且由外而內(nèi)的被朝上彎折，以形成此 卡掣部102，并自然的形成對應(yīng)的凹口 103于在芯片座111上的卡掣部102處，亦即卡掣部 102的基部是位于芯片設(shè)置區(qū)101與芯片座111的邊緣之間(如圖1所示)。請參照圖3，其顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的卡掣部的示意圖。此卡掣部102具 有抵掣部104，其是由卡掣部102的一側(cè)來部分朝芯片座111的芯片設(shè)置區(qū)101突出，用以 抵掣住芯片120的上表面(通常是有源表面)，藉以將芯片120直接卡掣、限位且固定于芯 片座111上的芯片設(shè)置區(qū)101上。在本實(shí)施例中，由芯片座111所彎折的卡掣部102與芯 片設(shè)置區(qū)101的表面之間具有一角度，其優(yōu)選是小于90度，例如約75度或45度，且卡掣部 102優(yōu)選具有金屬本身的彈性，以便彈性的卡合芯片120于卡掣部102之間?？ǔ覆?02的 一端是稍微的向上彎折，以形成抵掣部104，并可彈性的抵掣于芯片120的上表面。其中，抵 掣部104抵掣于芯片120的位置是位于芯片120的各二相鄰電性接點(diǎn)(未顯示)之間，以 避免影響芯片120的電性連接。當(dāng)本實(shí)施進(jìn)行芯片120的封裝時(shí)，首先，將芯片120壓入芯片座111的卡掣部102 之間，由于卡掣部102可具有彈性，芯片120可自然的卡入于卡掣部102之間，且被卡掣部 102來彈性卡掣定位于芯片設(shè)置區(qū)101上，藉以使芯片120固定于芯片設(shè)置區(qū)101上。接 著，使芯片120與導(dǎo)線架110的導(dǎo)腳112形成電性連接。在本實(shí)施中，芯片120例如是通過 若干條導(dǎo)線140來形成電性連接。接著，利用封膠體130來包覆芯片120和導(dǎo)線架110成 一體，其中封膠體130是至少包覆住芯片120、導(dǎo)線架110的芯片座111及部分導(dǎo)腳112、以 及導(dǎo)線140。接著，可進(jìn)行一切除步驟，以切除導(dǎo)線架110的框體114，因而形成本實(shí)施例之 半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100。半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100例如可以是四方扁平無外引腳封裝構(gòu)造(quad flat no-lead package，QFN)，但亦可為小外型封裝構(gòu)造(small outline package，SOP)或 方型扁平封裝構(gòu)造(quad flat package, QFP)等其它導(dǎo)線架型封裝構(gòu)造。當(dāng)固定芯片120于導(dǎo)線架110的芯片座111上時(shí)，由于芯片120可直接壓入于芯 片座111上的卡掣部102之間來形成固定，而不需使用或減少使用銀膠，因而可減少銀膠的 使用成本，并可大幅的減少涂布和烘烤銀膠所耗費(fèi)的人力和時(shí)間。因此，本實(shí)施例的導(dǎo)線架 110的芯片座111可快速且簡易的固定芯片120，而可大幅的減少使用銀膠所需的成本、人 力和時(shí)間。再者，當(dāng)芯片120或?qū)Ь€架110發(fā)生故障或接觸不良等問題而需解除固定時(shí)，可扳 開芯片座111的卡掣部102來直接取出芯片120，以使用另一導(dǎo)線架110進(jìn)行重工。因此， 本實(shí)施例的導(dǎo)線架110的芯片座111可簡易的進(jìn)行重工，以提升制程或產(chǎn)品良率。請參照圖4，其顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的卡掣部的示意圖。在第二實(shí)施例 中，卡掣部202的抵掣部204是由卡掣部202的本身來沖壓裁切出，并由卡掣部202向芯片 座211的芯片設(shè)置區(qū)來彎折，以抵掣于芯片120的上表面，藉以使芯片120卡合定位于芯片座211至少二側(cè)的至少二卡掣部202之間，而完成芯片120與芯片座211的固定。請參照圖5，其顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖。在第三實(shí)施例中，卡掣部302的抵掣部304是由卡掣部302的一端來向內(nèi)彎折，而形成 倒鉤形的抵掣部304，以抵掣于芯片120的上表面，藉以使芯片120卡合定位于芯片座311 至少二側(cè)的至少二卡掣部302之間，而完成芯片120與芯片座311的固定。再者，必要時(shí)， 卡掣部302的抵掣部304與芯片120的上表面之間可另設(shè)置一非導(dǎo)電彈性墊306，非導(dǎo)電彈 性墊306的材料為非導(dǎo)電的彈性材料，例如橡膠、硅膠等。非導(dǎo)電彈性墊306可減少卡掣部 302對于芯片120的傷害，并可增加抵掣部304與芯片120之間的摩擦力，以確保芯片120 可更穩(wěn)固的卡合于卡掣部302之間。另外，非導(dǎo)電彈性墊306也可應(yīng)用于本發(fā)明的第一或 第二實(shí)施例中。請參照圖6A和圖6B，圖6A顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的導(dǎo)電架的示意圖，圖 6B顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的局部剖面示意圖。在第四實(shí)施例中， 在未形成卡掣部402之前，芯片座411是呈矩形板狀(或片狀)，且具有若干個(gè)凸部405，其 突出于芯片座411，特別是每個(gè)個(gè)凸部405可以是位于各二相鄰導(dǎo)腳112之間。當(dāng)形成卡掣 部402時(shí)，凸部405是由外而內(nèi)的被朝上彎折，以形成此卡掣部402，亦即卡掣部402的基部 是位于芯片座411的邊緣，且本實(shí)施例的芯片座411上可不具有凹口 103。由于卡掣部402 是由芯片座411的外側(cè)的凸部405所形成，因而且芯片座411的芯片設(shè)置區(qū)的面積可略小 或?qū)嵸|(zhì)相同于于芯片座411的面積，亦即本實(shí)施例的卡掣部402設(shè)置方式較不會(huì)擴(kuò)大芯片 座411的尺寸，同時(shí)也能盡可能使芯片座411的大部分區(qū)域用于做為芯片設(shè)置區(qū)。請參照圖7，其顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的局部剖面示意 圖。在第五實(shí)施例中，芯片座511的卡掣部502更包括非導(dǎo)電彈性層506，其形成于卡掣部 502的表面，特別是至少形成于抵掣部504的表面。非導(dǎo)電彈性層506的材料為非導(dǎo)電的 彈性材料，例如橡膠、硅膠等。非導(dǎo)電彈性層506可減少卡掣部502對于芯片120的傷害， 并可增加抵掣部504與芯片120之間的摩擦力，以確保芯片120可更穩(wěn)固的卡合于卡掣部 502之間。因此，本發(fā)明的導(dǎo)線架的芯片座結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可不需使用或減 少使用銀膠來快速且簡易的固定芯片于芯片座上，因而可減少銀膠的使用成本，以及所耗 費(fèi)的人力和時(shí)間。又，本發(fā)明的導(dǎo)線架可輕易的解除芯片的固定，以進(jìn)行重工。因而可提升 制程或產(chǎn)品良率。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，但上述優(yōu)選實(shí)施例并非用以限 制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與潤 飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種導(dǎo)線架的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯片座結(jié)構(gòu)包括芯片設(shè)置區(qū)，用以設(shè)置芯片；以及卡掣部，設(shè)置于所述芯片設(shè)置區(qū)的周圍，用以卡掣所述芯片于所述芯片設(shè)置區(qū)上，其中所述卡掣部是一體成型于所述芯片座結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部的基部是位于所述芯 片設(shè)置區(qū)與所述芯片座的邊緣之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部的基部是位于所述芯 片座的邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部具有抵掣部，其是由所 述卡掣部的一部分朝所述芯片座的所述芯片設(shè)置區(qū)突出，用以抵掣住所述芯片，所述卡掣 部的一端是向上彎折，以形成所述抵掣部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部具有抵掣部，其是由所 述卡掣部本身來裁切出，并由所述卡掣部向所述芯片座的所述芯片設(shè)置區(qū)來彎折，以抵掣 于所述芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部具有抵掣部，其是由所 述卡掣部的一端來向內(nèi)彎折，而形成倒鉤形，以抵掣于所述芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部具有抵掣部，以抵掣于 所述芯片，所述卡掣部的所述抵掣部與所述芯片之間設(shè)有非導(dǎo)電彈性墊；或是所述卡掣部 包括非導(dǎo)電彈性層，其至少形成于所述抵掣部的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片座結(jié)構(gòu)，其特征在于所述卡掣部與所述芯片設(shè)置區(qū)之 間具有一角度，其小于90度。
9.一種導(dǎo)線架，其特征在于所述導(dǎo)線架包括 芯片座，包括芯片設(shè)置區(qū)，用以設(shè)置芯片；以及卡掣部，設(shè)置于所述芯片設(shè)置區(qū)的周圍，用以卡掣所述芯片于所述芯片設(shè)置區(qū)上，其中 所述卡掣部是一體成型于所述芯片座結(jié)構(gòu)；以及 導(dǎo)腳，設(shè)置于所述芯片座的周圍。
10.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括 導(dǎo)線架，包括芯片座，包括 芯片設(shè)置區(qū)；及卡掣部，設(shè)置于所述芯片設(shè)置區(qū)的周圍，其中所述卡掣部是一體成型于所述芯片座結(jié) 構(gòu)；以及導(dǎo)腳，設(shè)置于所述芯片座的周圍；芯片，設(shè)置于所述芯片座的所述芯片設(shè)置區(qū)上，并電性連接于所述導(dǎo)腳，且所述卡掣部 卡掣所述芯片于所述芯片設(shè)置區(qū)上；以及封膠體，包覆住所述導(dǎo)線架的所述芯片座與所述導(dǎo)腳的一部分，以及所述芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線架及其芯片座。此導(dǎo)線架的芯片座包括芯片設(shè)置區(qū)和卡掣部，芯片設(shè)置區(qū)是用以設(shè)置芯片，卡掣部是設(shè)置于芯片設(shè)置區(qū)的周圍，用以卡掣芯片于芯片設(shè)置區(qū)上，其中卡掣部是一體成型于芯片座結(jié)構(gòu)。此導(dǎo)線架可應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，而可減少或不需使用銀膠來固定芯片。
文檔編號(hào)H01L23/488GK101866902SQ20101020354
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者于睿, 張珊 申請人:日月光封裝測試(上海)有限公司