扁平包裝無鉛微電子封裝上的可濕性引線端的制作方法
【專利摘要】公開了一種扁平包裝無鉛微電子封裝上的可濕性引線端。制造扁平包裝無鉛封裝(2100)的方法用焊料(1001)覆蓋封裝引線框架切割端處的暴露基底金屬。一種方法是在封裝位于條(200、300)中的時(shí)候，用焊料覆蓋暴露的基底金屬。另一種方法是在封裝被單一化分割之后，用焊料覆蓋暴露的基底金屬。結(jié)果，在將封裝安裝在印刷電路板期間，可能接收焊料的封裝的引線的所有部分是焊料可濕性的。位于封裝上的焊料可濕性引線端(504)在安裝封裝期間有助于焊料圓角的形成。
【專利說明】扁平包裝無鉛微電子封裝上的可濕性引線端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體器件制造，更具體地說，涉及對扁平包裝無鉛半導(dǎo)體器件封裝的引線端的處理。
【背景技術(shù)】
[0002]引線框架條(以下簡稱“條”)由多個(gè)引線框架填充。半導(dǎo)體或微電子器件被安裝在每個(gè)引線框架上并用模制化合物密封。在條的單一化分割期間，引線框架是分離的以創(chuàng)建單獨(dú)的半導(dǎo)體或微電子封裝(以下簡稱“(一個(gè)或多個(gè))封裝”)。封裝利用了引線以在外部提供和接收信號以及電源。一種類型的封裝是扁平包裝無鉛封裝，其中每個(gè)引線或終端被暴露在封裝的底部和側(cè)面。
[0003]制造扁平包裝無鉛封裝的大多數(shù)已知方法導(dǎo)致的引線在每個(gè)引線的端部或側(cè)面至少具有一些暴露的基底金屬。作為在單一化分割期間被切割的結(jié)果，氧化物涂層形成在變?yōu)楸┞队诳諝庵械囊€框架的基底金屬表面上。通常，扁平包裝無鉛封裝的引線框架的基底金屬是銅(Cu)，以及氧化物是銅氧化物，例如，Cu2OXuO和Cu02。焊料趨向于粘附到焊料可濕性的表面；然而，銅氧化物不是焊料可濕性的。
[0004]焊料膏包括焊料和焊劑。焊劑的目的就是清潔并激活基底金屬的表面。存在不同的焊劑活性水平或強(qiáng)度。較高的活性水平可以準(zhǔn)備有更多氧化物和/或污染物的表面。焊劑移除了可能形成于引線切割端表面上的任何氧化物，從而使焊料更容易粘附于引線的切割端處。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]本發(fā)明通過舉例的方式說明并沒有被附圖所限制，在附圖中類似的參考符號表示相同的元素。附圖中的元素說明是為了簡便以及清晰，不一定按比例繪制。
[0006]圖1根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，是說明了在單一化分割條之前制造扁平包裝無鉛封裝的方法的流程圖。
[0007]圖2是代表性條的平面圖。
[0008]圖3是顯示了一個(gè)整體引線框架和一部分相鄰引線框架的另一個(gè)代表性條的角；
[0009]圖4根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，是與一種制造扁平包裝無鉛封裝的方法一起使用的模板。
[0010]圖5是在模板印刷之前，工作保持器上的部分單一化分割的條的四個(gè)引線框架部分、模板、焊料膏以及擦拭葉片(wiper blade)的剖視圖。
[0011]圖6是在將焊料膏模板印刷到條的引線框架之后，工作保持器上的部分單一化分割的條的四個(gè)引線框架部分和圖5的模板的剖視圖。
[0012]圖7是在模板印刷之前，條的四個(gè)引線框架部分、工作保持器、模板、焊料膏的剖視圖。
[0013]圖8是將焊料膏模板印刷到條的引線框架之后，圖7的條的四個(gè)引線框架部分、工作保持器、模板的剖視圖，其中焊料膏沒有被印刷到切割道上。
[0014]圖9是條的兩個(gè)引線框架部分的剖視圖，其中顯示了條的兩個(gè)引線框架部分上的
焊料膏。
[0015]圖10是回流之后，圖9的條的兩個(gè)引線框架部分的剖視圖。
[0016]圖11是部分單一化分割之后，圖10的條的兩個(gè)引線框架部分的剖視圖。
[0017]圖12是回流之后，圖11的條的兩個(gè)引線框架部分的剖視圖。
[0018]圖13根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)其它實(shí)施例，是說明了在單一化分割條之后，制造扁平包裝無鉛封裝的方法的步驟的流程圖。
[0019]圖14是在模板印刷之前，焊料膏、模板以及工作保持器上的焊料膏載體的剖視圖。
[0020]圖15是在模板印刷之后，圖14的模板、焊料膏載體和工作保持器的剖視圖。
[0021]圖16是圖15的焊料膏載體的剖視圖，顯示了焊料膏載體上的焊料膏以及顯示了與該焊料膏接觸的單一化分割的三個(gè)封裝。
[0022]圖17是在相對于圖16的顛倒位置，在回流之前，焊料膏載體、焊料膏載體上的焊料膏、以及三個(gè)單一化分割的封裝1601的剖視圖。
[0023]圖18根據(jù)本發(fā)明，是在回流之后，焊料膏載體和回流載體上的三個(gè)單一化分割的扁平包裝無鉛封裝的剖視圖。
[0024]圖19是由托盤支撐的三個(gè)封裝的剖視圖，其中該封裝的底部隨著托盤的移動(dòng)而接觸熔融焊料，因此通過焊料波將焊料涂覆于封裝的引線框架的切割端。
[0025]圖20是在通過焊料波將焊料涂覆于封裝的引線框架切割端之后，由托盤保持的三個(gè)封裝的剖視圖。
[0026]圖21是根據(jù)圖1和圖13的其中一個(gè)方法制造的扁平包裝無鉛封裝的側(cè)視圖，其中顯示了引線框架切割端上的焊料。
【具體實(shí)施方式】
[0027]制造扁平包裝無鉛封裝的一種已知方法預(yù)先將焊料涂覆于引線端的區(qū)域中。這種已知方法包括:形成通孔特征，其完全穿透引線框架金屬的厚度，并且要求在組裝的模制處理之前涂覆焊料(或另一種可濕性材料)。這種已知方法也要求預(yù)先涂覆的焊料完全隔離所述通孔特征。不利的是，這種已知方法導(dǎo)致焊料只在引線端的部分上而不在引線端的整個(gè)部分上。
[0028]制造扁平包裝無鉛封裝的另一種已知方法描述了非電鍍的引線端，但不利的是，該方法要求非電鍍鋸后鍍化學(xué)(electroless post-saw plating chemistry)。
[0029]制造扁平包裝無鉛封裝的所有已知方法采用了與引線端的簡單直接切割不同的引線框架特征，和/或它們要求將化學(xué)鍍作為使暴露的引線框架金屬成為可濕性的步驟。另一方面，本發(fā)明的一些實(shí)施例不要求引線框架設(shè)計(jì)變化，并且也不要求任何鍍槽或鍍化學(xué)維護(hù)。
[0030]大部分已知扁平包裝無鉛封裝的引線框架具有暴露的基底金屬的至少一個(gè)表面，這是在單一化分割之后發(fā)生的并且也是單一化分割的結(jié)果。這個(gè)表面在近似垂直于扁平包裝無鉛封裝的底部平面的平面中。這種暴露的基底金屬不被認(rèn)為是焊料可濕性的(以下簡稱“可濕性”)表面。
[0031]焊料圓角(solder fillet)是扁平包裝無鉛封裝的側(cè)面焊料接合部的延伸。焊料圓角的存在與缺失可以是扁平包裝無鉛封裝的引線和PCB之間電連接質(zhì)量的證明。焊料不易于滲入大部分已知扁平包裝無鉛封裝的引線的側(cè)面或側(cè)翼，因?yàn)樗龊噶喜惶赡芙櫾谒鲆€的切割端處暴露的金屬上的氧化物。結(jié)果，焊料圓角可能在視覺檢查期間不被看到，這是因?yàn)樗⒉淮嬖诨蛞驗(yàn)樗浅Ｐ　?br> [0032]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例，在板安裝期間，用焊料來覆蓋扁平包裝無鉛封裝的引線框架切割端處暴露的基底金屬以促進(jìn)浸潤。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)制造扁平包裝無鉛封裝(以下簡稱“封裝”)的時(shí)候，在安裝到印刷電路板(“PCB”)期間，期望接收焊料的所有引線部分都有利地是可濕性的。封裝的引線的可濕性切割端促進(jìn)了焊料圓角的形成。由于焊料在引線切割端的覆蓋，當(dāng)封裝被安裝到PCB上的時(shí)候，焊料粘附到封裝的側(cè)面處的引線切割端，就如同粘附到封裝底部的被鍍表面一樣。焊料的覆蓋促進(jìn)了焊料滲入封裝的側(cè)面處的引線切割端，以便證明焊料接合部做好了被人或自動(dòng)化檢驗(yàn)設(shè)備檢查的準(zhǔn)備。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的方法消除了或至少大幅減小了在封裝單一化分割之后保持暴露(因此不是可濕性的)的引線框架的基底金屬表面的面積。該方法有利地假定了位于近似垂直于封裝底部平面的平面中的引線框架的表面是可濕性的。
[0034]在封裝被焊接或安裝到PCB或另一個(gè)安裝表面之后，封裝具有隱藏在該封裝下方的焊料接合部。為了正確地執(zhí)行視覺檢查，期望在封裝被安裝到PCB上之后至少有一些焊料在封裝的周界之外應(yīng)該是可見的。根據(jù)本發(fā)明制造的封裝在其被安裝到PCB之后促進(jìn)了封裝的可檢查焊料接合部的形成。根據(jù)本發(fā)明至少一些實(shí)施例制造的封裝產(chǎn)生了滿足了自動(dòng)焊料接合部檢查系統(tǒng)要求的一致焊料接合部。根據(jù)本發(fā)明制造的封裝在其被安裝到PCB之后更可能導(dǎo)致可檢查的焊料接合部，這是因?yàn)樵诎惭b到印刷電路板(“PCB”)期間可能期望接收焊料的引線部分不是暴露的基底金屬。
[0035]將焊料涂覆于在單一化分割期間不利地被暴露的引線框架的基底金屬創(chuàng)建了在板安裝期間促進(jìn)可濕性的特征。它有時(shí)被稱為“預(yù)鍍錫(pre-tinning)”，因?yàn)殄a(Sn)是焊料的主要組成部分，并將焊料的這種涂覆與將封裝安裝到PCB時(shí)的后續(xù)涂覆區(qū)分開。根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的方法將焊料預(yù)涂覆于每個(gè)引線端的高達(dá)100%的表面。結(jié)果，一些實(shí)施例提供了在一種全部寬度(即引線的截面)是可濕性的引線端。
[0036]圖1根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，是說明了一種制造封裝2100(見圖21)的方法的流程圖。圖2是代表性條200的平面圖。在一些實(shí)施例中，代表性條200可以有三個(gè)陣列201,202和203，每個(gè)陣列具有多個(gè)引線框架204。圖3是顯示了一個(gè)整體引線框架301和一部分相鄰引線框架302、303、304的另一個(gè)代表性條300的陣列的角。條300具有位于引線框架之間的鋸道305。圖4是可以在流程圖100所說明的一種制造封裝2100的方法期間與條300 —起使用的模板400的角。模板400具有多個(gè)開口 401。圖5是部分單一化分割的條，例如條200、300的四個(gè)引線框架部分500的剖視圖。四個(gè)引線框架部分500包括模制化合物501和基底金屬503。暴露的基底金屬503上有鍍層509。本發(fā)明所使用的術(shù)語“鍍”是指在引線框架表面上覆蓋除焊料或有機(jī)表面防護(hù)劑外的一些材料，以保護(hù)引線框架不被氧化。對于大多數(shù)實(shí)施例，雖然條300是條的形式，但是使用濕化學(xué)，通過例如啞光錫(matte tin)、鎳鈀、鎳鈀金或其它可濕性組分來鍍條300。圖5顯示了在模板印刷之前，工作保持器502上的四個(gè)引線框架部分500;模板，例如模板400;焊料霜?jiǎng)┗蚝噶细?以下簡稱“膏”)506 ;以及刮刀或擦拭葉片508。通常，工作保持器的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于條的尺寸，因此，在單個(gè)操作中，不止一個(gè)條可以被模板印刷。
[0037]圖1描述了在單一化分割條之前，用于將焊料涂覆于條300的切割端504 (見圖5)的步驟。單一化分割之后，條300的切割端將成為封裝的引線端。封裝2100的制造或組裝在步驟101之后開始，其中步驟101是標(biāo)準(zhǔn)組裝并且包括模板處理。通常，在標(biāo)準(zhǔn)組裝中，在步驟101，條300的暴露部分被鍍，因此是可濕性的。流程圖100有左分支和右分支。流程圖100的每個(gè)分支表示不同的實(shí)施例。
[0038]在流程圖100的流程的左分支中，第一步驟102包括沿著鋸道305通過鋸切或蝕刻來執(zhí)行條300的部分單一化分割。在該步驟中，引線框架的所有基底金屬503沿著條300的每個(gè)鋸道305被移除，從而形成了溝槽、或通道510，但沿著鋸道305的模制化合物501沒有被完全移除。短語“部分單一化分割”是指沿著鋸道305移除每個(gè)引線的整個(gè)截面，但如果有的話，沿著鋸道305不移除大部分模制化合物501。在一個(gè)實(shí)施例中，條300的每個(gè)鋸道305的寬度306大約是300微米寬。對于這樣的300微米寬的鋸道305，在一個(gè)實(shí)施例中，用于執(zhí)行步驟102的部分單一化分割的刀片至少是350微米寬。在步驟102中，移除引線框架的一些金屬的直接結(jié)果是引線框架切割端504處的引線框架的基底金屬503沿著條300的鋸道305變?yōu)楸┞?。在步驟103中，膏506被涂覆于引線框架和略微超出引線框架切割端的區(qū)域，即略微超過在步驟102中產(chǎn)生的通道510的邊緣，但膏沒有涂覆于通道510的整個(gè)寬度上。為了完成將膏506涂覆于略微超出引線框架切割端的區(qū)域，模板400被用于將膏506涂覆于條300。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)模板和條300 —起使用的時(shí)候，模板400中的一些開口 401之間的距離402大約是100微米。
[0039]圖6是在步驟103之后，部分單一化分割的條300的四個(gè)引線框架部分500的剖視圖。將膏506涂覆于條300的整個(gè)引線框架(而不是將膏只涂覆于焊料所針對的地方)的原因是，引線框架的被鍍表面比引線框架切割端504處的裸基底金屬503更容易變濕。因此，如果小體積的膏506僅涂覆于引線框架切割端處的裸金屬附近或裸金屬處，那么膏可能優(yōu)先濕潤被鍍區(qū)域，并且可能從裸基底金屬503 “搶”焊料，這很可能使引線框架切割端處的(一個(gè)或多個(gè))部分沒有焊料1001的涂層(見圖10)。通過將膏506涂覆于整個(gè)引線框架，甚至超出引線框架，將有足夠的膏來確保引線框架切割端504在回流之后被焊料1001覆蓋。在另一個(gè)實(shí)施例中，將膏506只涂覆于條300的引線框架切割端附近可能足夠了。在一個(gè)實(shí)施例中，膏 506 是由 The Indium Corporation of America, of Utica, NY 公
司生產(chǎn)的丨ndalloy ? NC-SMQ90焊劑載體。然而，被認(rèn)為是“焊料”的任何合金可以被使用。圖6顯示了膏506有利地覆蓋了引線框架切割端504處的先前的裸基底金屬503。
[0040]在流程圖100的流程的右分支中，第一步驟104包括:在部分單一化分割之前，將膏506涂覆于條300的引線框架切割端。在一些實(shí)施例中，涂覆膏506的步驟包括通過模板印刷、焊料預(yù)成型(solder perform)、焊料球、使用焊料噴射和使用納米粒子印刷/噴派中的一個(gè)來涂覆焊料1001的步驟。圖7是在模板印刷之前，條(例如條200或300)的四個(gè)引線框架部分700 ;工作保持器502 ;模板，例如模板300或400;以及膏506的剖視圖。在單一化分割之前，涂覆膏506有兩個(gè)選擇。這兩個(gè)選擇中的每個(gè)選擇使用了其自身設(shè)計(jì)的不同模板400。在第一選擇中，膏506被涂覆于引線框架的沒有被模制化合物501覆蓋的整個(gè)部分上，鋸道305除外。不將膏506涂覆于鋸道305的優(yōu)點(diǎn)是減少了焊料1001 (見圖10)加載將要在步驟106中被用于執(zhí)行部分單一化分割的刀片的可能性。圖8是在步驟104之后，圖7中所顯示的條的四個(gè)引線框架部分700的剖視圖。圖8顯示了根據(jù)第一選擇，膏506沒有被印刷在鋸道305上。在第二選擇中，膏506反而被涂覆于引線框架的沒有被模制化合物501覆蓋的整個(gè)部分，包括了鋸道305。圖9是條(例如條200或300)的兩個(gè)引線框架部分900的剖視圖，顯示了根據(jù)第二選擇，條的兩個(gè)引線框架部分上的膏506。無論在涂覆膏506時(shí)選擇第一選擇還是第二選擇，步驟105接下來被執(zhí)行。在步驟105中，膏506被回流。在步驟105中，膏506在高于焊料熔融點(diǎn)的溫度回流大約45-90秒，但時(shí)間和峰值溫度取決于膏的類型。在步驟105的一個(gè)實(shí)施例中，對于NC-SMC90膏，膏506在大約215°C的溫度回流大約50-70秒。
[0041]圖10是在圖9所示的條回流后兩個(gè)引線框架部分1000的剖視圖。圖10顯示了引線框架基底金屬503上存在的焊料1001的層或涂層。關(guān)于焊料涂層的厚度是越薄越好。過多的焊料1001可能導(dǎo)致共面問題。如果存在位于帶有少量焊料的引線任意一側(cè)上的帶有過多焊料的兩個(gè)引線，那么在最終組裝中，中間引線可能不正確地接觸PCB。
[0042]在步驟106中，類似于步驟102，引線框架的金屬沿著鋸道305，通過鋸切或蝕刻被移除。圖11是在圖10中所顯示的條的部分單一化分割之后，顯示了引線框架上的焊料1001的兩個(gè)引線框架部分1100的剖視圖。在步驟107中，焊劑(未顯示)被添加到引線框架切割端504處的暴露的基底金屬503。在步驟108期間，在這個(gè)接合點(diǎn)的焊劑添加將改進(jìn)焊料1001的流動(dòng)。在步驟108期間，焊劑有助于確保焊料1001覆蓋切割端504處的暴露的基底金屬503。
[0043]步驟108是流程圖100的左側(cè)和右側(cè)分支的下步驟。在步驟108中，條300回流，并且焊料1001進(jìn)入通道510和引線框架切割端504上。圖12是在圖11中所顯示的條的回流之后，兩個(gè)引線框架部分1200的剖視圖。在步驟108的一個(gè)實(shí)施例中，膏506在高于焊料熔融點(diǎn)的溫度回流大約45-90秒，但時(shí)間和峰值溫度取決于膏的類型。結(jié)果，引線框架切割端504處的基底金屬503不再暴露于空氣中。因此，引線框架切割端現(xiàn)在是可濕性的。在步驟109中，條300通過使用刀片被完全單一化分割，其中該刀片窄于步驟102和106中部分單一化分割步驟中的刀片，以便避免移除只適用于引線框架切割端504的任何焊料1001。在一個(gè)實(shí)施例中，對于條，例如具有300微米寬鋸道305的條300，被用于執(zhí)行步驟109的完全單一化分割的較窄的刀片大約是300微米寬。在步驟110，具有可濕性引線端的封裝2100已產(chǎn)生。
[0044]在流程圖100的左分支中陳述的方法的優(yōu)點(diǎn)是，只有回流步驟(步驟108)被執(zhí)行。在流程圖100的右分支中陳述的方法的優(yōu)點(diǎn)是，更好地控制焊料的涂覆。
[0045]關(guān)于圖1中所顯示的方法，通過使用滿足以下所需條件的任何方法，焊料1001可以被涂覆于條，例如條200或300。例如，一種方法是通過使用模板，例如正如圖5、圖6、圖7和圖8所顯示的模板400來涂覆膏506。所涂覆的膏506的數(shù)量受到模板400中開口 401的尺寸和該模板的厚度的控制。在一個(gè)實(shí)施例中，模板400有4mil (密耳)的厚度。模板400的各種實(shí)施例描述如下。
[0046]在一個(gè)實(shí)施例中，模板400被設(shè)計(jì)為具有開口 401，該開口 401的尺寸被確定為和對準(zhǔn)為使得膏506被涂覆于所有引線區(qū)域，以及使得防止焊料1001接觸不具有暴露基底金屬的暴露接地平面。
[0047]在另一個(gè)實(shí)施例中，模板400被設(shè)計(jì)為具有開口 401，該開口 401的尺寸被確定為和對準(zhǔn)為使得膏506被涂覆于除鋸道305外的所有引線區(qū)域，以及使得防止焊料1001接觸不具有暴露基底金屬的暴露接地平面。
[0048]在另一個(gè)實(shí)施例中，模板400被設(shè)計(jì)為具有開口 401，該開口 401的尺寸被確定為和對準(zhǔn)為使得膏506被涂覆于所有引線區(qū)域以及夠到510上方的一些區(qū)域。通過使用模板400，其中一些開口 401在方向上延伸到每個(gè)引線的切割端504之外，該方法將膏506的圖案印刷在焊料膏載體1401(見圖14-圖18)上，其中膏延伸到每個(gè)引線的切割端位置之外。膏506的這個(gè)添加量在回流步驟中實(shí)現(xiàn)了暴露基底金屬的可濕性。模板400被設(shè)計(jì)為具有開口 401，該開口 401的尺寸被確定為和對準(zhǔn)為使得防止焊料1001接觸不具有暴露基底金屬503的暴露接地平面。
[0049]圖13根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)其它實(shí)施例，是說明了一種制造封裝2100的方法的步驟的流程圖1300。圖13描述了用于將焊料1001涂覆于封裝1601 (見圖16)的引線框架切割端504的暴露的基底金屬的步驟。根據(jù)本發(fā)明，封裝2100的制造或組裝在步驟1301開始，其中步驟1301是標(biāo)準(zhǔn)組裝并且包括單一化分割。標(biāo)準(zhǔn)組裝產(chǎn)生了封裝1601，該封裝在引線端不利地具有非可濕性表面。在流程圖1300的流程中有兩個(gè)替代變化。
[0050]圖14是在將膏模板印刷到載體之前，焊料膏506、模板，例如模板400，以及工作保持器1403上的焊料膏載體1401的剖視圖。焊料膏載體1401是平坦陶瓷片或不粘附焊料的其它材料，即非可濕性材料。
[0051]在流程圖1300的流程中的第一個(gè)替代變化中，第一步驟1302包括將膏506涂覆于焊料膏載體1401。膏506被涂覆于焊料膏載體1401上的區(qū)域，其中該區(qū)域?qū)?yīng)于封裝1601的每個(gè)引線區(qū)域并且在每個(gè)引線切割端504的方向上有一點(diǎn)超出每個(gè)引線。通常，焊料膏載體的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于封裝的尺寸，因此，在步驟1302中被涂覆于焊料膏載體1401的膏506是用于多個(gè)封裝1601的膏。圖15是在將膏506模板印刷到焊料膏載體之后，模板，例如模板400、焊料膏載體1401以及工作保持器1403的剖視圖。在步驟1303中，一個(gè)或多個(gè)單一化分割的封裝1601被放置在焊料膏載體1401上的膏506上，以便封裝的引線和載體上的膏對準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，步驟1303通過“拾取和放置”工具完成。圖16是焊料膏載體1401的剖視圖，其中顯示了已被模板印刷到載體的膏506以及顯示了與膏接觸的三個(gè)封裝1601。接下來，封裝、膏和載體的組合被翻轉(zhuǎn)。由于膏506的表面張力，封裝1601保持接觸焊料膏載體1401。在步驟1304中，封裝、膏和載體的組合被放置在回流載體1702上。圖17是在相對于圖16的上下顛倒位置，在回流之前，焊料膏載體1401、焊料膏載體上的焊料膏506、以及在回流載體1702上的三個(gè)封裝1601的剖視圖?；亓鬏d體1702通常是扁平石墨。該方法包括:將封裝、膏、載體和回流載體的組合放置在烘箱中，以及當(dāng)封裝1601位于倒置(即，顛倒或“死蟲”(dead bug))取向的時(shí)候回流焊料。烘箱可以是標(biāo)準(zhǔn)回流烘箱，例如用于將表面安裝封裝附加到PCB上的烘箱。
[0052]在步驟1305中，膏被回流?；亓髟诘怪萌∠驁?zhí)行以促進(jìn)和最大化用焊料1001的引線端覆蓋，以及以便重力幫助焊料流過引線框架切割端504。圖18是在回流之后，焊料膏載體1401和回流載體1702上的三個(gè)封裝2100的剖視圖。圖18顯示了幾乎所有膏506從焊料膏載體1401流走以及焊料膏載體在三個(gè)封裝2100上倒塌。圖18還顯示了焊料1001的涂層位于封裝2100的切割端1002上。在步驟1305的一個(gè)實(shí)施例中，在回流烘箱中，封裝、膏、載體和回流載體的組合在高于焊料熔融點(diǎn)的溫度回流大約45-90秒，但時(shí)間和峰值溫度取決于膏的類型。在另一個(gè)實(shí)施例中，沒有執(zhí)行步驟1304，并且流程直接從步驟1303前進(jìn)到步驟1305。
[0053]圖19是由托盤1905保持的三個(gè)封裝的剖視圖，其中該封裝的引線側(cè)底部隨著托盤的移動(dòng)而接觸波焊料機(jī)1901的流動(dòng)熔融焊料1910，因此通過焊料波處理將焊料涂覆于封裝的引線框架切割端。在圖19中，箭頭表示了托盤1905的運(yùn)動(dòng)方向是從左至右。
[0054]在流程圖1300的流程中的第二個(gè)替代變化中，步驟1306包括將封裝1601附著于托盤1905，其可以被粘附于在流動(dòng)熔融焊料1910上使封裝移動(dòng)的帶(未顯示)。圖19左側(cè)的封裝1601的底部還沒有接觸流動(dòng)熔融焊料1910。圖19中心的封裝1601的底部接觸了流動(dòng)熔融焊料1910，并且，結(jié)果焊料被涂覆于引線的所有部分，包括圖19中心的封裝的引線切割端504。圖19右側(cè)的封裝的底部接觸了流動(dòng)熔融焊料1910，導(dǎo)致了封裝2100的制造。通過圖19的焊料波處理，封裝1601的整個(gè)底部側(cè)和邊緣穿過了錫鍍槽。在一個(gè)實(shí)施例中，焊料是SAC305或SAC405。圖20是在通過焊料波處理將焊料1001涂覆于引線框架切割端504之后，圖19中的三個(gè)封裝的剖視圖，其中，三個(gè)封裝現(xiàn)在是根據(jù)本發(fā)明制造的。
[0055]步驟1307是流程圖1300的第一個(gè)替代變化和第二個(gè)替代變化的下一個(gè)步驟。在步驟1307中，完成組裝，并且一個(gè)或多個(gè)封裝2100已產(chǎn)生，其中該封裝2100具有可濕性的引線框架切割端504。圖21是根據(jù)圖1和圖13的其中一種方法制造的封裝的側(cè)視圖，顯示了引線框架切割端504上的焊料1001。
[0056]在單一化分割之前既沒有被鍍也沒有被錫鍍的裸基底金屬的引線框架也可以與根據(jù)本發(fā)明的方法一起使用。當(dāng)這樣的裸引線框架被用于制造封裝2100的時(shí)候，焊料附加地被涂覆于引線框架的底部，以消除鍍錫所需的濕化學(xué)。
[0057]—些實(shí)施例不需要引線端有凹陷；所述方法也與在引線端沒有凹陷的引線兼容。一些實(shí)施例與標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)組件做法兼容。根據(jù)一些實(shí)施例的方法有利地采用了標(biāo)準(zhǔn)焊料材料(例如膏)和標(biāo)準(zhǔn)回流方法以實(shí)現(xiàn)可濕性引線端。在部分單一化分割步驟期間，一些實(shí)施例不需要在任何特定角度切割引線。在一個(gè)實(shí)施例中，切割的角度大致垂直于封裝的底部。
[0058]取代模板印刷膏，將焊料1001涂覆于條，例如條200或300的其它方法可以被使用，包括模板印刷、焊料預(yù)成型、焊料球、使用焊料噴射和使用納米粒子印刷/噴濺。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的方法適用于任何微電子封裝，其中該封裝有至少一個(gè)引線暴露在封裝的底部和側(cè)面，即，至少一個(gè)引線的基底引線框架金屬連續(xù)存在于封裝的角及其周圍。
[0060]在一個(gè)實(shí)施例中，封裝2100是四方扁平包裝無鉛(QFN)封裝(以下簡稱“QFN類型封裝”)。QFN類型封裝的例子是:功率四方扁平包裝無鉛(PQFN)封裝、極薄四方扁平包裝無鉛(XQFN)封裝、小型非常薄四方扁平包裝無鉛(DQFN)封裝、以及散熱非常薄四方扁平包裝無鉛(HVQFN)封裝。QFN類型封裝可能還包括其它類型的扁平包裝無鉛封裝。在另一個(gè)實(shí)施例中，封裝2100是雙扁包裝平無鉛(DFN)封裝。
[0061]說明書以及附圖被認(rèn)為是說明性而不是狹義性的，并且所有這些修改是為了陣列入本發(fā)明范圍內(nèi)。關(guān)于具體實(shí)施例，本發(fā)明所描述的任何好處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案都不旨在被解釋為任何或所有權(quán)利要求的批評的、必需的、或本質(zhì)特征或元素。除非另有說明，使用術(shù)語例如“第一”以及“第二”是用于任意區(qū)分這些術(shù)語描述的元素的。因此，這些術(shù)語不一定表示時(shí)間或這些元素的其它優(yōu)先次序。注意，術(shù)語“耦合”被用于表示一個(gè)或多個(gè)附加元件可以被插入在耦合的兩個(gè)元素之間。
[0062]詳細(xì)說明書部分而不是摘要部分旨在用于解釋權(quán)利要求。摘要部分可能陳述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)但不是所有實(shí)施例。摘要部分不旨在以任何方式限定本發(fā)明或權(quán)利要求。
[0063]說明書以及附圖被認(rèn)為是說明性而不是狹義性的，并且所有這些修改是為了陣列入本發(fā)明范圍內(nèi)。關(guān)于具體實(shí)施例，本發(fā)明所描述的任何好處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案都不旨在被解釋為任何或所有權(quán)利要求的批評的、必需的、或本質(zhì)特征或元素。除非另有說明，使用術(shù)語例如“第一”以及“第二”是用于任意區(qū)分這些術(shù)語描述的元素的。因此，這些術(shù)語不一定表示時(shí)間或這些元素的其它優(yōu)先次序。注意，術(shù)語“耦合”被用于表示一個(gè)或多個(gè)附加元件可以被插入在耦合的兩個(gè)元素之間。
[0064]雖然本發(fā)明的描述參照具體實(shí)施例，正如以下權(quán)利要求所陳述的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改以及變化。
【權(quán)利要求】
1.一種制造微電子封裝的方法，包括: 提供包括多個(gè)引線框架的引線框架條，所述引線框架條具有位于所述引線框架之間的鋸道； 密封所述引線框架條； 密封之后，沿著所述鋸道移除所述引線框架條的金屬； 移除金屬之后，將焊料涂覆于所述引線框架條； 回流所述焊料；以及 在所述回流之后，將所述引線框架條單一化分割成單獨(dú)的微電子封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造微電子封裝的方法，其中，所述移除步驟包括:通過鋸切或蝕刻中的一個(gè)來移除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造微電子封裝的方法，其中，沿著所述鋸道移除所述引線框架條的金屬的步驟沿著所述鋸道從所述引線框架條移除全部金屬，并且沿著所述鋸道維持至少一些模制化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造微電子封裝的方法，其中，將焊料涂覆于所述引線框架條的步驟包括:使用模板來涂覆焊料膏和焊料膏(以下簡稱“膏”)中的一個(gè)，所述模板具有開口圖案，所述開口的位置與所述引線框架條的所述引線的位置相對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述 的制造微電子封裝的方法，其中，將焊料涂覆于所述引線框架條的步驟包括:將膏涂覆于所述引線框架中沒有被模制化合物覆蓋的所有部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造微電子封裝的方法，其中，將焊料涂覆于所述引線框架條的步驟包括:只沿著所述鋸道涂覆膏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造微電子封裝的方法，其中，所述引線框架條的基底金屬?zèng)]有被鍍，并且其中，涂覆焊料的步驟包括:將焊料涂覆于所述引線框架的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造微電子封裝的方法，其中，回流所述焊料的步驟包括:回流所述焊料，直到裸露的基底金屬的表面被焊料涂層覆蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造微電子封裝的方法，其中，所述封裝是四方扁平包裝無鉛(QFN)封裝和雙扁平包裝無鉛(DFN)封裝中的一個(gè)。
10.一種制造微電子封裝的方法，包括: 提供包括多個(gè)引線框架的引線框架條，所述引線框架條具有位于所述引線框架之間的鋸道； 密封所述引線框架條； 將焊料涂覆于所述引線框架條； 回流所述焊料； 沿著所述鋸道移除所述引線框架條的金屬和焊料，從而創(chuàng)建裸露基底金屬的表面； 移除所述焊料；以及 將所述引線框架條單一化分割成單獨(dú)的微電子封裝。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造微電子封裝的方法，其中，將焊料涂覆于所述引線框架條的步驟包括:只沿著所述鋸道涂覆焊料霜?jiǎng)┖秃噶细嘀械囊粋€(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造微電子封裝的方法，在所述移除金屬之后并且在回流的第二步驟之前包括以下步驟:將焊劑添加到所述裸露基底金屬。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造微電子封裝的方法，其中，回流所述焊料的第二步驟包括:回流所述焊料，直到裸露基底金屬的表面被焊料涂層覆蓋。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造微電子封裝的方法，其中，涂覆焊料的步驟包括下述中的一個(gè):模板印刷、焊料預(yù)成型、焊料球、使用焊料噴射和使用納米粒子印刷/噴濺。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造微電子封裝的方法，其中，所述引線框架條的基底金屬?zèng)]有被鍍，并且其中，涂覆焊料的步驟包括:將焊料霜?jiǎng)┖秃噶细嘀械囊粋€(gè)涂覆于所述引線框架的整個(gè)底部。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造微電子封裝的方法，其中，所述封裝是四方扁平包裝無鉛(QFN)封裝和雙扁平包裝無鉛(DFN)封裝中的一個(gè)。
17.一種制造微電子封裝的方法，包括: a)提供具有至少一個(gè)引線的封裝，所述引線具有位于所述封裝的底部的部分以及位于所述封裝的側(cè)面的部分，其中，所述至少一個(gè)引線具有表面，所述表面位于與所述封裝底部的平面近似垂直的平面中； b)將焊料涂覆于焊料載體； c)將所述封裝放置在位于所述焊料載體上的所述焊料上，其中，所述封裝的切割引線端與所述焊料對準(zhǔn)； d)將所述封裝、所述焊料以及所述焊料載體的組合放置在回流載體上；以及 e)回流所述焊料，直到位于與所述封裝底部的所述平面近似垂直的所述平面中的所述至少一個(gè)引線的所述表面變?yōu)楹噶峡蓾裥缘摹?br> 18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造微電子封裝的方法，在步驟c)之后并且在步驟d)之前包括下述步驟:將所述封裝、所述焊料以及所述焊料載體的所述組合倒置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造微電子封裝的方法，其中，所述封裝是四方扁平包裝無鉛(QFN)封裝和雙扁平包裝無鉛(DFN)封裝中的一個(gè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造微電子封裝的方法，其中，將焊料涂覆于所述焊料載體的步驟包括:將焊料只涂覆于所述焊料載體的特定部分，其中，所述特定部分與所述至少一個(gè)引線的區(qū)域以及相鄰于所述至少一個(gè)引線的區(qū)域相對應(yīng)，并且稍微超出所述封裝的周界。
【文檔編號】H01L23/495GK103811453SQ201310554032
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】德懷特·L·丹尼爾斯, 艾倫·J·瑪格努斯, 帕梅拉·A·奧布萊恩 申請人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司