帶有光學(xué)檢查特征的無引線半導(dǎo)體封裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及無引線半導(dǎo)體封裝，并且更具體地涉及模制的無引線半導(dǎo)體封裝。
【背景技術(shù)】
[0002]引線框架形成IC封裝的基部或構(gòu)架，從而在組裝成完成的封裝期間為半導(dǎo)體管芯提供機(jī)械支撐。引線框架通常包含鍵合焊盤諸如用于附連半導(dǎo)體管芯的管芯座和用于為管芯提供外部電連接的引線。管芯能夠通過線被連接到引線，例如通過線鍵合或帶式自動(dòng)鍵合。引線框架通常例如通過沖壓或刻蝕而由平片狀金屬構(gòu)造。片狀金屬被通常暴露于化學(xué)刻蝕劑，該化學(xué)刻蝕劑去除沒有被光刻膠覆蓋的區(qū)域。在刻蝕工藝之后，刻蝕的框架被單體化(分離)成引線框架條。每個(gè)引線框架條包含許多單元引線框架，每個(gè)具有以上描述的鍵合焊盤構(gòu)造。
[0003]在引線框架條的組裝工藝完成之后附連到管芯座的半導(dǎo)體管芯通常在單元引線框架從引線框架條分離之后被測(cè)試?？商娲兀瑔卧€框架在管芯測(cè)試期間通過系桿(tie bar)保持機(jī)械連接到引線框架條。這一般被稱為引線框架條測(cè)試。單元引線框架從引線框架條的分離發(fā)生在電測(cè)試之后。在任一情形下，引線框架條隨后被包覆模制(over-mold)以形成密封的個(gè)體封裝，所述密封的個(gè)體封裝隨后被單體化(分割)成物理分離的封裝。封裝單體化工藝傳統(tǒng)地涉及鋸切通過模制化合物和金屬系桿(其為鄰近鍵合焊盤的用于在早前加工期間增加引線框架穩(wěn)定性的電導(dǎo)體)。鋸切通過厚的系桿造成機(jī)械應(yīng)力，并且在銅引線框架的情形下造成銅毛刺和銅顆粒污染。能夠通過將鋸切速度從300mm/s減慢到50mm/s并且提供更強(qiáng)的噴涂以去除銅顆粒來減少這些問題。然而，對(duì)單體化工藝這樣的修改由于慢2倍的鋸切時(shí)間而增加總體封裝成本并且也降低工具生產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種制造模制半導(dǎo)體封裝的方法包括:提供引線框架，引線框架包括多個(gè)較厚的鍵合焊盤，所述多個(gè)較厚的鍵合焊盤在鍵合焊盤的第一側(cè)處被較薄的系桿互連；用抵抗對(duì)系桿的刻蝕的材料覆蓋鍵合焊盤的第一側(cè)；將半導(dǎo)體管芯和電導(dǎo)體附連到與第一側(cè)相對(duì)的鍵合焊盤的第二側(cè)；在鍵合焊盤的第二側(cè)處將半導(dǎo)體管芯和電導(dǎo)體封閉在模制化合物中；在鍵合焊盤的被覆蓋的第一側(cè)處在鍵合焊盤之間至少部分地刻穿系桿；電鍍未被模制化合物覆蓋的鍵合焊盤的暴露側(cè)壁；并且在系桿先前被刻蝕的不同區(qū)中切穿模制化合物以形成分離的封裝。
[0005]依據(jù)半導(dǎo)體封裝的實(shí)施例，半導(dǎo)體封裝包括:多個(gè)鍵合焊盤，具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)；涂層，覆蓋鍵合焊盤的第一側(cè)；半導(dǎo)體管芯和電導(dǎo)體，附連到鍵合焊盤的第二側(cè)；以及模制化合物，在鍵合焊盤的第二側(cè)處封閉半導(dǎo)體管芯和電導(dǎo)體。模制化合物具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，鍵合焊盤凸出穿過第一側(cè)，模制化合物的第一側(cè)在鍵合焊盤中的鄰近的鍵合焊盤之間具有平面的表面。封裝進(jìn)一步包括電鍍?cè)谖幢荒Ｖ苹衔锔采w的鍵合焊盤的暴露側(cè)壁上并且通過光學(xué)檢查可檢測(cè)的材料。
[0006]本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀下面的詳細(xì)描述并且通過查看附圖將意識(shí)到額外的特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0007]附圖的元件不必相對(duì)于彼此成比例。相似的參考數(shù)字指代對(duì)應(yīng)的類似部件。各種圖解的實(shí)施例的特征能夠被組合，除非它們彼此排斥。實(shí)施例在附圖中被描繪并且在下面的描述中被詳述。
[0008]包含圖1A到IF的圖1圖解了制造模制半導(dǎo)體封裝的方法的實(shí)施例的不同階段。
[0009]圖2圖解了附連到印刷電路板的在圖1F中示出的半導(dǎo)體封裝的部分橫截面視圖。
[0010]包含圖3A到3F的圖3圖解了制造模制半導(dǎo)體封裝的方法的另一個(gè)實(shí)施例的不同階段。
[0011]圖4圖解了附連到印刷電路板的在圖3F中示出的半導(dǎo)體封裝的部分橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]依據(jù)本文描述的實(shí)施例，無引線半導(dǎo)體封裝(諸如QFN (方形扁平無引線)、DFN (雙扁平無引線)、TSNP (薄小無引線封裝)等)被制造作為引線框架條的部分。無引線半導(dǎo)體封裝技術(shù)(通常也被稱為MLP (微引線框架)和SON (小外形無引線))是用于將集成電路(IC)連接到?jīng)]有穿孔的印刷電路板(PCB)的表面的表面安裝技術(shù)。本文描述的無引線半導(dǎo)體封裝具有在封裝的鍵合焊盤的底側(cè)處提供的用于在引線框架條加工期間互連鍵合焊盤以提供穩(wěn)定性的連接器系桿。鍵合焊盤的底側(cè)例如用NiPdAu或Ag選擇性地預(yù)電鍍。系桿不被電鍍。引線框架條隨后被模制。系桿和鍵合焊盤的底側(cè)不被模制。在模制后連接器系桿隨后在鍵合焊盤和系桿的未模制的底側(cè)處被刻蝕以去除在鋸切道區(qū)域中的系桿的所有或部分。
[0013]這樣，在鋸切道區(qū)域中的后繼的鋸切期間，只有模制化合物或模制化合物以及至多一薄片系桿通過鋸切工藝被切割。這允許在單體化個(gè)體封裝時(shí)比傳統(tǒng)采用的方案更快的鋸切速度，同時(shí)減少金屬顆粒以及毛刺的發(fā)生。比如鋸切速度能夠從20mm/s的傳統(tǒng)速度增加到300mm/s，使生產(chǎn)量增加到15倍。模制的引線框架條也經(jīng)受電鍍工藝，由此未被模制化合物覆蓋的鍵合焊盤的暴露的側(cè)壁用通過光學(xué)檢查可檢測(cè)的材料電鍍。該電鍍工藝實(shí)現(xiàn)在單體化的封裝的側(cè)壁處所謂的LTI (引線尖端檢查(lead tip inspect1n))。
[0014]包含圖1A到IF的圖1圖解了制造模制半導(dǎo)體封裝的方法的分別的部分橫截面視圖。方法包括提供包含較厚的鍵合焊盤102的引線框架100，鍵合焊盤102在鍵合焊盤102的第一側(cè)106處被較薄的系桿104互連。系桿104具有厚度Ttb并且在引線框架條100的加工期間使鍵合焊盤102穩(wěn)定。鍵合焊盤102能夠包含用于附連半導(dǎo)體管芯的管芯座和用于為管芯提供外部電連接的引線。圖1A示出引線框架條100的部分。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，引線框架條100例如通過沖壓或刻蝕而由平片狀金屬構(gòu)造。比如片狀金屬能夠被暴露于化學(xué)刻蝕劑，化學(xué)刻蝕劑去除沒有被光刻膠覆蓋的區(qū)域。能夠執(zhí)行其它加工例如激光刻蝕以圖案化片狀金屬。通常用來制造引線框架條的金屬包含銅和銅合金(本文通常稱為包括銅或銅引線框架條)、通常含有鎳或鈷或鉻的鐵合金(本文通常稱為包括鐵或鐵引線框架條)、鎳和鎳合金(本文通常稱為包括鎳或鎳引線框架條)、以及其它金屬材料。在圖案化工藝后，圖案化的框架被單體化(分離)成引線框架條。在圖1A中示出一個(gè)這樣的引線框架條100的部分。
[0016]鍵合焊盤102的第一側(cè)106用抵抗對(duì)系桿104的后繼刻蝕的材料108選擇性地覆蓋。在銅鍵合焊盤102和系桿104的情形下，鍵合焊盤102的第一側(cè)106能夠用NiPdAu選擇性地涂布。在另一個(gè)實(shí)施例中，在銅鍵合焊盤102和系桿104的情形下，鍵合焊盤102的第一側(cè)106也能夠用Ag選擇性地涂布。取決于構(gòu)造引線框架條100所用的材料的類型，其它涂層仍可以被選擇性地施加到鍵合焊盤102的第一側(cè)106。比如在鐵和鎳引線框架條的情形下，相同或不同的涂層108能夠被選擇性地施加到鍵合焊盤102的第一側(cè)106以在系桿104的后繼的刻蝕期間保護(hù)鍵合焊盤102，如本文以后更詳細(xì)地描述的。任何標(biāo)準(zhǔn)的引線框架涂布工藝能夠被用來保護(hù)鍵合焊盤102的第一側(cè)106。
[0017]半導(dǎo)體管芯110和電導(dǎo)體112被附連到與第一側(cè)106相對(duì)的鍵合焊盤102的第二側(cè)114。電導(dǎo)體112能夠包含鍵合線、金屬帶和/或金屬夾。在每個(gè)情形下，鍵合焊盤102的第二側(cè)114能夠用諸如Ag的附連材料116涂布，所述附連材料116用于將半導(dǎo)體管芯110和電導(dǎo)體112附連到鍵合焊盤102，如在圖1A和IB中示出的。電導(dǎo)體112能夠?qū)⒁€鍵合焊盤102連接到另一個(gè)引線鍵合焊盤102或連接到在半導(dǎo)體管芯110之一的頂側(cè)(即背對(duì)管芯座鍵合焊盤102 (管芯110被附連到此)的半導(dǎo)體管芯110的側(cè))處