半導(dǎo)體裝置以及具有豎直連接條的引線框的制作方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體裝置，包括具有管芯支撐區(qū)域和包圍該管芯支撐區(qū)域的多個(gè)內(nèi)排和外排引線的引線框，以及安裝在該管芯支撐區(qū)域上并利用接合線電連接至所述引線的半導(dǎo)體管芯。模制材料封裝該半導(dǎo)體管芯、接合線以及引線并限定出封裝體。該半導(dǎo)體裝置進(jìn)一步包括從引線豎直地延伸至封裝體的頂部表面的連接條。在執(zhí)行該模制處理之前，所述連接條將內(nèi)排引線連接至外排引線中各自的外排引線。
【專利說(shuō)明】
半導(dǎo)體裝置以及具有豎直連接條的弓I線框
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路(IC)裝置裝配以及、特別地涉及用于半導(dǎo)體封裝的引線框。
[0002]許多通行的方形扁平無(wú)引腳(QFN)封裝包括多排引線以在保持封裝尺寸的同時(shí)增加封裝的輸入和輸出(I/O)數(shù)量。圖1是示出了常規(guī)QFN封裝100的底部表面的等距視圖。使用包括包圍標(biāo)志108的第一和第二排引線104和106的引線框102裝配所述QFN封裝100。將管芯(未示出)安裝在標(biāo)志108上并電連接到第一和第二排引線104和106。然后由模制原料110封裝該管芯和引線框102。
[0003]圖2示出了封裝后的該QFN封裝100的橫截面視圖。將管芯112安裝在標(biāo)志108上并且利用接合線114電連接到第一和第二排引線104和106。在常規(guī)方法中，提供具有連接到第一排引線104的第二排引線106的引線框102。因此，在模制或封裝處理之后，必須采用刀116對(duì)QFN封裝100的底側(cè)進(jìn)行額外的半切割，以將該第二排引線106和該第一排引線104斷開。此外，還需要在該第一和第二排引線的切割側(cè)面118上進(jìn)行選擇性電鍍。因此，具有裝配具有多排引線的QFN封裝的替代方式將會(huì)是有利的。
【附圖說(shuō)明】
[0004]本發(fā)明連同其目的和優(yōu)點(diǎn)一起，通過(guò)參考與附圖一起的優(yōu)選實(shí)施例的下述說(shuō)明能夠得到最好的理解，在附圖中:
[0005]圖1是示出了具有兩排引線的常規(guī)QFN封裝的底部表面的等距視圖；
[0006]圖2示出了圖1的常規(guī)QFN封裝在模制處理后的橫截面視圖；
[0007]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的引線框的示意性頂視圖；
[0008]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖3中所示的引線框的連接條的放大示意性頂視圖；
[0009]圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的連接條的放大示意性頂視圖；
[0010]圖7-9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自圖4的線A-A處的連接條的橫截面視圖，其示出形成豎直連接條的步驟；
[0011]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有豎直連接條的引線框的等距視圖；
[0012]圖11是具有圖10所示的豎直連接條的引線框的頂視圖；
[0013]圖12-16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示出封裝半導(dǎo)體裝置的步驟的一系列圖示；
[0014]圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的引線框的示意性頂視圖；
[0015]圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的部分地裝配的半導(dǎo)體裝置的示意性頂視圖；
[0016]圖19是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的引線框的示意性頂視圖；
[0017]圖20是圖19所示的具有豎直連接條的該引線框的示意性頂視圖；以及
[0018]圖21是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的部分地裝配的半導(dǎo)體裝置的示意性俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下述與附圖關(guān)聯(lián)提出的詳細(xì)描述意圖作為本發(fā)明目前優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，并且不意圖代表本發(fā)明可以實(shí)踐的僅有方式。應(yīng)理解可以由意圖包含在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的不同的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)相同或者等價(jià)的功能。在附圖中，相同的數(shù)字用于在全文中指示相同的元件。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或其任何其他變形意圖覆蓋非排他性的包含，因此包括一系列元件或步驟的模塊、電路、裝置組件、結(jié)構(gòu)和方法步驟不僅包含那些元件，而是可以包含未明確列出或這些模塊、電路、裝置組件或方法步驟固有的其他元件或步驟。前接“包括...一個(gè)”的元件或步驟，在沒有更多限制的情況下，并不排除包括所述元件或步驟的額外的相同元件或步驟的存在。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了包括引線框的半導(dǎo)體裝置，所述引線框具有管芯支撐區(qū)域和包圍該管芯支撐區(qū)域的至少內(nèi)排和外排引線。將半導(dǎo)體管芯安裝在該管芯支撐區(qū)域上并利用接合線電連接至所述兩排引線。模制材料覆蓋該半導(dǎo)體管芯、接合線以及兩排引線。該模制材料限定出封裝體，兩排引線在該封裝體的底部表面露出。該半導(dǎo)體裝置進(jìn)一步包括連接至該內(nèi)部引線的內(nèi)連接條。該內(nèi)連接條從該內(nèi)排引線豎直延伸到該封裝體的頂部表面。在將模制材料提供為封裝該半導(dǎo)體管芯、接合線和該兩排引線之前，該內(nèi)連接條連接到該外排引線中各自的外排引線。
[0021]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了包括用于支撐半導(dǎo)體管芯的管芯支撐區(qū)域和包圍該管芯支撐區(qū)域的至少兩排引線的引線框。所述兩排引線包括內(nèi)排引線和外排引線，以及將每個(gè)內(nèi)排引線連接至外排引線中的各自的外排引線的連接條。該連接條能夠彎曲至豎直位置。
[0022]在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于封裝半導(dǎo)體裝置的方法。該方法包括提供具有管芯支撐區(qū)域、包圍該管芯支撐區(qū)域的至少兩排引線以及多個(gè)連接條的引線框，其中所述兩排引線包括內(nèi)排引線和外排引線。該內(nèi)排引線利用連接條連接至該外排引線。該方法進(jìn)一步包括將該連接條彎曲至豎直位置、將半導(dǎo)體管芯附接至該管芯支撐區(qū)域、利用接合線將該管芯電連接至兩排引線、利用模制材料封裝該管芯、接合線以及兩排引線以形成模制封裝體、以及去除該模制封裝體的頂部部分，其中將該連接條切斷從而使得內(nèi)排引線不再連接到外排引線。
[0023]現(xiàn)在參考圖3，其示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的引線框200的示意性頂視圖。該引線框200包括用于支撐半導(dǎo)體管芯(未示出)的管芯支撐區(qū)域202，以及包圍該管芯支撐區(qū)域202的至少兩排引線。所述兩排引線包括多個(gè)內(nèi)排引線204和多個(gè)外排引線206。該引線框200進(jìn)一步包括將每個(gè)內(nèi)排引線204連接至外排引線206中的各自的外排引線的連接條208。該連接條208能夠從水平位置彎曲至豎直或近似豎直的位置。通過(guò)沖壓或刻蝕優(yōu)選地由一片金屬片(例如銅片)形成引線框200。
[0024]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖3中所示的引線框200的連接條208的放大示意性頂視圖。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)引線具有近端和相對(duì)的遠(yuǎn)端，并且該連接條208從每個(gè)內(nèi)排引線204的遠(yuǎn)端210延伸至每個(gè)外排引線206的近端212。每個(gè)引線進(jìn)一步包括彼此相對(duì)并且鄰近所述近端和遠(yuǎn)端的兩個(gè)側(cè)面。該連接條208優(yōu)選地偏移至所述兩個(gè)側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)引線包括在每個(gè)內(nèi)排引線204的遠(yuǎn)端210或者在每個(gè)外排引線206的近端212處的突出部分214，其中連接條208從該突出部分214延伸。
[0025]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該連接條208包括延伸自內(nèi)排引線204的內(nèi)部部分216和延伸自外排引線206的外部部分218。該內(nèi)部部分216與該外部部分218相互平行并通過(guò)連接部分220相連接。
[0026]圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的連接條208的放大示意性頂視圖。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該內(nèi)部部分216和外部部分218在遠(yuǎn)端222處相交。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖6所示，內(nèi)部和外部部分216和218中的一個(gè)平行于引線框200的一個(gè)側(cè)面。
[0027]圖7-9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的自圖4的線A-A的連接條的橫截面視圖，其示出形成豎直連接條的步驟。由圖7開始，將固定塊224放置在內(nèi)排和外排引線204和206上以幫助彎曲該連接條208。在下一步驟中，如圖8所示，從引線框200的底側(cè)推該連接條208并將其彎曲到豎直位置(如圖9所示)。
[0028]圖10和11分別是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有彎曲至豎直位置的連接條208的引線框200的等距視圖和頂視圖。每個(gè)連接條208將一個(gè)內(nèi)排引線204連接至各自的外排引線206。相鄰?fù)馀乓€206由壩條226連接。該內(nèi)排和外排引線204和206包圍管芯支撐區(qū)域202。
[0029]圖12-16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示出裝配或封裝具有引線框200的半導(dǎo)體裝置的步驟的一系列圖示，該引線框200具有彎曲至豎直位置的連接條208。
[0030]由圖12開始，提供了具有彎曲至豎直位置的連接條208的引線框200。圖12是從圖11的線B-B處的引線框200的橫截面視圖。
[0031]在圖13所示的下一步驟中，半導(dǎo)體管芯228附接到引線框200的管芯支撐區(qū)域202，并利用多個(gè)接合線230將管芯電連接至內(nèi)排和外排引線204和206以形成部分地裝配的半導(dǎo)體裝置300。由于管芯附接和引線接合是半導(dǎo)體裝置裝配中的眾所周知的步驟，因此除了表述出豎直連接條208的高度優(yōu)選地大于接合線230的線環(huán)的高度之外，這些步驟的詳細(xì)描述對(duì)于本發(fā)明的完整理解并不是必要的。圖14是圖13所示的部分地裝配的半導(dǎo)體裝置300的頂視圖。將每個(gè)連接條208偏移設(shè)置到每個(gè)引線204和206的兩個(gè)側(cè)面中的一個(gè)提供了用于從半導(dǎo)體管芯228到外排引線206結(jié)合接合線230的空間。
[0032]在圖15所示的下一步驟中，利用模制材料302封裝半導(dǎo)體管芯228、接合線230以及內(nèi)排和外排引線204和206以形成模制封裝體304。類似于管芯附接和引線接合，封裝也是半導(dǎo)體裝置裝配中的眾所周知的步驟。
[0033]在圖16所示的下一步驟中，沿著圖15的線C-C去除模制封裝體304的頂部部分以切斷連接條208的頂部部分從而使得內(nèi)排引線204不再連接到外排引線206。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)研磨或鋸切處理沿著圖15的線C-C去除模制封裝體304的頂部部分。圖15的線C-C的高度在連接條208的高度與接合線230的最高的線環(huán)的高度之間。還通過(guò)切割或沖穿工藝移除壩條226以斷開相鄰的外排引線206。以這種方式裝配該半導(dǎo)體裝置300。如圖16所示半導(dǎo)體裝置300包括具有管芯支撐區(qū)域202和包圍該管芯支撐區(qū)域202的至少兩排引線的引線框200，其中所述兩排引線包括內(nèi)排引線204和外排引線206。該半導(dǎo)體裝置300還包括安裝在管芯支撐區(qū)域202上并利用接合線230電連接至兩排引線204和206的半導(dǎo)體管芯228、以及封裝半導(dǎo)體管芯228、接合線230和兩排引線204和206的模制材料302。該模制材料限定出封裝體306并且兩排引線204和206在該封裝體306的底部表面露出。該半導(dǎo)體裝置300進(jìn)一步包括連接至該內(nèi)排引線204的內(nèi)連接條208，其中該內(nèi)連接條208從該內(nèi)排引線204豎直延伸到該封裝體306的頂部表面，并且其中在將模制材料302提供為封裝該半導(dǎo)體管芯228、接合線230和該兩排引線204和206之前，該內(nèi)連接條208連接到該外排引線206中各自的外排引線。
[0034]圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的引線框400的示意性頂視圖。該引線框400包括用于支撐半導(dǎo)體管芯(未示出)的管芯支撐區(qū)域402，包圍該管芯支撐區(qū)域402的至少兩排引線，其中所述兩排引線包括多個(gè)內(nèi)排引線404和多個(gè)外排引線406。內(nèi)排引線404和外排引線406交錯(cuò)排列，并且由壩條408將相鄰?fù)馀乓€406相互連接。引線框400進(jìn)一步包括將每個(gè)內(nèi)排引線404連接到壩條408中的各自的壩條的連接條410，其中該連接條410能夠從水平位置彎曲至豎直位置。引線框400優(yōu)選地通過(guò)沖壓或刻蝕處理由諸如銅的一片金屬片形成。
[0035]圖18是具有圖17所示的引線框400的部分地裝配的半導(dǎo)體裝置500的示意性頂視圖，所述引線框具有彎曲至豎直位置的連接條。半導(dǎo)體管芯228附接到管芯支撐區(qū)域402并利用接合線230電連接至內(nèi)排和外排引線404和406。如圖18所示，內(nèi)排引線404和外排引線406交錯(cuò)排列并且具有將內(nèi)排引線404連接至壩條408的連接條410，以上提供了用于將接合線230自半導(dǎo)體管芯228接合至外排引線406的空間。
[0036]圖19是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的引線框600的示意性頂視圖。引線框600包括用于支撐半導(dǎo)體管芯(未示出)的管芯支撐區(qū)域602，包圍該管芯支撐區(qū)域602的至少兩排引線，其中所述兩排引線包括多個(gè)內(nèi)排引線604和多個(gè)外排引線606。引線框600進(jìn)一步包括將每個(gè)內(nèi)排引線604連接到外排引線606中的各自的外排引線的連接條608，其中該連接條608能夠從水平位置彎曲至豎直位置。優(yōu)選地通過(guò)沖壓或刻蝕(如本領(lǐng)域公知的)由一片金屬片形成引線框600。
[0037]圖20是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有彎曲至豎直位置的連接條608的引線框600的示意性頂視圖。在將連接條608彎曲至豎直位置之后，并且在管芯附接和引線接合處理之前，將該內(nèi)排引線604水平地推到虛線所示的位置610以使得內(nèi)排引線604與外排引線606交錯(cuò)排列。
[0038]圖21是具有圖20所示的引線框600的部分地裝配的半導(dǎo)體裝置700的示意性頂視圖。半導(dǎo)體管芯228附接到管芯支撐區(qū)域602并利用接合線230電連接至內(nèi)排和外排引線604和606。如圖21所示，內(nèi)排引線604和外排引線606的交錯(cuò)排列提供了用于將接合線230自半導(dǎo)體管芯228接合至外排引線606的空間。
[0039]為了闡述和描述的目的已經(jīng)提出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述，但不意圖是詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制在所公開的形式內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不脫離其廣義發(fā)明理念的情況下能夠?qū)σ陨纤龅膶?shí)施例作出改變。因此可以理解本發(fā)明不限于所公開的特定實(shí)施例，而是覆蓋了在如所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 引線框，具有管芯支撐區(qū)域和包圍所述管芯支撐區(qū)域的至少兩排引線，其中所述兩排引線包括多個(gè)內(nèi)排引線和多個(gè)外排引線； 半導(dǎo)體管芯，安裝在所述管芯支撐區(qū)域上并利用多個(gè)接合線電連接至所述兩排引線； 模制材料，包封所述半導(dǎo)體管芯、所述接合線以及所述兩排引線，其中所述模制材料限定封裝體，并且所述兩排引線在所述制裝體的底部表面露出；以及 內(nèi)連接條，連接至所述內(nèi)排引線，其中所述內(nèi)連接條從所述內(nèi)排引線豎直延伸到所述封裝體的頂部表面，并且其中在提供模制材料來(lái)包封所述半導(dǎo)體管芯、接合線和所述兩排引線之前，將所述內(nèi)連接條連接到所述個(gè)排引線中相應(yīng)的外排引線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中至少一個(gè)所述個(gè)排引線具有豎直延伸到封裝體的頂部表面的外連接條，其中在提供模制材料來(lái)包封所述半導(dǎo)體管芯、接合線和所述兩排引線之前，將所述外連接條連接到所述內(nèi)連接條中的至少一個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)引線包括近端和相對(duì)的遠(yuǎn)端，每個(gè)內(nèi)排引線的內(nèi)連接條從每個(gè)內(nèi)排引線的遠(yuǎn)端延伸，并且每個(gè)外排引線的外連接條從每個(gè)外排引線的近端延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)引線進(jìn)一步包括彼此相對(duì)并且鄰近所述近端和遠(yuǎn)端的兩個(gè)側(cè)面，并且其中內(nèi)連接條和外連接條中的每一個(gè)被偏移至每個(gè)引線的所述兩個(gè)側(cè)面中的一個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述內(nèi)連接條和外連接條中的至少一個(gè)以大于90°的傾斜角延伸至所述封裝體的頂部表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述內(nèi)排引線和外排引線交錯(cuò)排列。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其中在模制之前通過(guò)壩條將所述外排引線相互連接，其中所述壩條包括至少一個(gè)外連接條，所述外連接條在兩個(gè)外排引線之間延伸以用于在模制之前連接到所述內(nèi)排引線中的一個(gè)內(nèi)排引線。8.一種引線框，包括: 管芯支撐區(qū)域，用于支撐半導(dǎo)體管芯； 至少兩排引線，包圍所述管芯支撐區(qū)域，其中所述兩排引線包括多個(gè)內(nèi)排引線和多個(gè)外排引線；以及 連接條，將每個(gè)內(nèi)排引線連接至外排引線中相應(yīng)的外排引線，其中所述連接條能夠彎曲至豎直位置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的引線框，其中每個(gè)引線包括近端和相對(duì)的遠(yuǎn)端，所述連接條從每個(gè)內(nèi)排引線的遠(yuǎn)端、以及每個(gè)外排引線的近端延伸。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的引線框，其中每個(gè)引線進(jìn)一步包括彼此相對(duì)并且與所述近端和遠(yuǎn)端鄰近的兩個(gè)側(cè)面，所述連接條偏移至所述兩個(gè)側(cè)面中的一個(gè)。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的引線框，其中所述內(nèi)排引線和外排引線交錯(cuò)排列。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的引線框，進(jìn)一步包括連接相鄰?fù)馀乓€的壩條，并且其中所述連接條將每個(gè)內(nèi)排引線連接至所述壩條。13.一種用于封裝半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括: 提供具有管芯支撐區(qū)域、包圍所述管芯支撐區(qū)域的至少兩排引線以及多個(gè)連接條的引線框，其中所述兩排引線包括多個(gè)內(nèi)排引線和多個(gè)外排引線，其中所述內(nèi)排引線利用所述連接條連接至所述外排引線； 將所述連接條彎曲至豎直位置； 將半導(dǎo)體管芯附接至所述管芯支撐區(qū)域； 利用多個(gè)接合線將所述半導(dǎo)體管芯電連接至所述兩排引線； 利用模制材料包封所述半導(dǎo)體管芯、所述接合線以及所述兩排引線以形成模制的封裝體；以及 去除所述模制封裝體的頂部部分，其中所述連接條切斷從而使得所述內(nèi)排引線不再連接到所述外排引線。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過(guò)研磨實(shí)現(xiàn)去除所述模制的封裝體的頂部部15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述去除之后，所述連接條在所述封裝體的頂部表面露出，并且所述兩排引線在所述封裝體的底部表面露出。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)引線包括近端和相對(duì)的遠(yuǎn)端，所述連接條從每個(gè)內(nèi)排引線的遠(yuǎn)端、以及每個(gè)外排引線的近端延伸。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中每個(gè)引線進(jìn)一步包括彼此相對(duì)并且與所述近端和遠(yuǎn)端相鄰的兩個(gè)側(cè)面，所述連接條偏移至所述兩個(gè)側(cè)面中的一個(gè)。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述內(nèi)排引線和所述外排引線交錯(cuò)排列。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述引線框進(jìn)一步包括連接相鄰?fù)馀乓€的壩條，所述連接條將每個(gè)內(nèi)排引線連接至所述壩條。
【文檔編號(hào)】H01L23/495GK105895610SQ201410858172
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日
【發(fā)明人】劉鵬, 賀青春, 吳萍
【申請(qǐng)人】飛思卡爾半導(dǎo)體公司