一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)及其焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)及其焊接方法，所述結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)線架，所述導(dǎo)線架包括載片臺（4）和管腳（1），所述載片臺（4）上通過焊料（5）設(shè)置有芯片（6），所述管腳（1）上通過焊料（5）設(shè)置有金屬片（2），所述芯片（6）正面與金屬片（2）正面之間通過金屬線或金屬帶（3）相連接。本發(fā)明一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)及其焊接方法，它能夠解決產(chǎn)品試驗(yàn)過程中不同管腳結(jié)構(gòu)及電性切換的功能需求和避開焊接材料中助焊劑易揮發(fā)到管腳造成虛焊的困擾。
【專利說明】
一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)及其焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)及其焊接方法，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]裝片接合(Die bonding)和打線接合(Wire bonding)是集成電路封裝產(chǎn)業(yè)中最重要的制程之二，裝片接合(Die bonding)是把芯片(Chip)通過焊料精確的貼裝到導(dǎo)線架(Lead frame)上指定區(qū)域，以形成熱通路或電通路的技術(shù)。打線接合(Wire bonding)是利用金屬焊線材將芯片(Chip)及導(dǎo)線架(Lead frame)連接起來的技術(shù)，使微小的芯片得以與外面的電路做溝通，而不需要增加太多的面積。
[0003]I，在裝片接合制程中，將導(dǎo)電或非導(dǎo)電焊料點(diǎn)涂到導(dǎo)線架的載片臺上，然后在焊料裝點(diǎn)位置裝上芯片。如果使用助焊劑揮發(fā)性較強(qiáng)的焊料，那么助焊劑很容易揮發(fā)到管腳靠近載片臺的一端上，在打線接合階段會(huì)因?yàn)閾]發(fā)物粘著在管腳而使得焊線與管腳結(jié)合變差俗稱虛焊，甚至是失效。
[0004]2、在打線接合制程中，不同的金屬焊線會(huì)配合著不同鍍層的導(dǎo)線架來使用，比如使用金線焊接需要搭配鍍銀管腳，鋁帶、鋁線焊接搭配裸銅管腳。但是，導(dǎo)線架管腳的電鍍層往往是在導(dǎo)線架的制作階段就已經(jīng)完成的，特別是在產(chǎn)品試驗(yàn)階段，客戶需要對不同的焊線種類進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，則要頻繁切換管腳電鍍方式，這就需重新開發(fā)導(dǎo)線架，不但會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)提高了導(dǎo)線架制造成本。
[0005]3、另外，客戶的需求總是不斷變化的，當(dāng)需要將相鄰管腳或者隔管腳并連，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)，往往需要對導(dǎo)線架進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這就進(jìn)一步提高了框架制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)及其焊接方法，它能夠滿足對產(chǎn)品不同管腳結(jié)構(gòu)及電性切換的功能需求和解決焊接材料中助焊劑易揮發(fā)到管腳造成打線虛焊的困擾。
[0007]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)，它包括導(dǎo)線架，所述導(dǎo)線架包括載片臺和管腳，所述載片臺上通過焊料設(shè)置有芯片，所述管腳上通過焊料設(shè)置有金屬片，所述芯片正面與金屬片正面之間通過金屬線或金屬帶相連接。
[0008]所述載片臺與芯片之間為焊料層，也可以為共晶層或粘接膠層。
[0009]—種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的焊接方法，所述方法包括如下步驟:
步驟一、取一金屬基板；
步驟二、在金屬基板雙面或單面鍍銅、銀、金或鎳鈀金；
步驟三、將電鍍好的金屬基板下表面貼膜，使用片環(huán)以預(yù)定規(guī)格將金屬基板切割成若干個(gè)金屬片；
步驟四、提供一導(dǎo)線架，在導(dǎo)線架載片臺上裝上芯片；
步驟五、在步驟四中裝好芯片的導(dǎo)線架需連接或需貼裝的管腳上涂覆焊料，再在焊料上植入步驟三中切割好的金屬片；
步驟六、把步驟五中已裝好芯片和金屬片的導(dǎo)線架進(jìn)行回流焊；
步驟七、對步驟六中完成回流的導(dǎo)線架進(jìn)行打線作業(yè)，將金屬絲或金屬帶由芯片端連接至管腳端金屬片上，完成電性連接；
步驟八、將步驟七完成打線作業(yè)的導(dǎo)線架采用塑封料進(jìn)行塑封；
步驟九、將步驟八完成塑封的半成品進(jìn)行切割或是沖切作業(yè)，使原本陣列式塑封體，切割或是沖切獨(dú)立開來，制得半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)。
[0010]所述金屬基板的材質(zhì)為銅、鐵、鋁或不銹鋼材。
[0011]所述裝片方式可根據(jù)芯片類型采用共晶裝片、導(dǎo)電膠/非導(dǎo)電膠裝片或焊料裝片。
[0012]所述步驟五中金屬片的貼裝方式可以是分立管腳貼裝、相鄰管腳貼裝或跨管腳貼裝。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明的導(dǎo)線架管腳端貼裝金屬片的厚度是可控的，可以使載片臺與管腳端有足夠的高度差，所以能避開大面積的助焊劑揮發(fā)，避免管腳污染影響第二焊點(diǎn)質(zhì)量。
[0014]2、本發(fā)明通過直連、橋接等方法將傳統(tǒng)導(dǎo)線架管腳的固定輸出變?yōu)閺椥暂敵?，靈活了管腳輸出設(shè)計(jì)；
3、本發(fā)明通過貼裝不同電鍍方式的金屬片實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線架管腳不同電鍍方式的切換，大小可根據(jù)管腳大小及覆蓋區(qū)域確定，切割及貼片工藝為現(xiàn)有工藝，操作簡單。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0017]圖3?圖8為本發(fā)明一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的制作流程圖。
[0018]圖9?圖13為本發(fā)明一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的焊接方法中金屬片與管腳貼片方式的各實(shí)施例圖。
[0019]其中:
管腳I 金屬片2
金屬絲或金屬帶3 載片臺4 焊料5 芯片6 膜7 片環(huán)8。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例中的一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)，它包括導(dǎo)線架，所述導(dǎo)線架包括載片臺4和管腳I，所述載片臺4上通過焊料5設(shè)置有芯片6，所述管腳I上通過焊料5設(shè)置有金屬片2，所述芯片6正面與金屬片2正面之間通過金屬線或金屬帶3相連接。
[0022]所述載片臺與芯片之間為焊料層，也可以為共晶層或粘接膠層。
[0023]其焊接方法如下:
步驟一、參見圖3，取一金屬基板，基板材質(zhì)可以是銅、鐵、鋁、不銹鋼材或有導(dǎo)電性能的其他金屬物質(zhì)，本實(shí)施例金屬基板優(yōu)選銅基板，金屬基板厚度依據(jù)芯片下焊料厚度進(jìn)行選擇，長寬依據(jù)管腳大小及貼裝覆蓋的區(qū)域進(jìn)行選擇，金屬基板可依據(jù)后續(xù)管腳金屬片的貼裝方式?jīng)_壓出所需形狀；
步驟二、參見圖4，在金屬基板上表面預(yù)鍍一層銅，下表面預(yù)鍍一層銀，銅層厚度為2?10微米，依據(jù)功能需要也可以減薄或是增厚，電鍍方式可以是電解電鍍也可以采用化學(xué)沉積的方式；
步驟三、參見圖5，將電鍍好的金屬基板下表面貼膜，使用片環(huán)以預(yù)定規(guī)格將金屬基板切割成若干個(gè)金屬片；
步驟四、參見圖6，提供一導(dǎo)線架，在導(dǎo)線架載片臺上裝上芯片，裝片方式可根據(jù)芯片類型采用共晶裝片、導(dǎo)電膠/非導(dǎo)電膠裝片或焊料裝片；
步驟五、參見圖7，在步驟四中裝好芯片的導(dǎo)線架需連接或需貼裝的管腳上涂覆焊料，再在焊料上植入步驟三中切割好的金屬片；
步驟六、把步驟五中已裝好芯片和金屬片的導(dǎo)線架進(jìn)行回流焊，完成芯片與金屬片的貼裝；
步驟七、參見圖8，對步驟六中完成回流的導(dǎo)線架進(jìn)行打線作業(yè)，將金屬絲或金屬帶由芯片端連接至管腳端金屬片上，完成電性連接；
步驟八、將步驟七完成打線作業(yè)的導(dǎo)線架采用塑封料進(jìn)行塑封；
步驟九、將步驟八完成塑封的半成品進(jìn)行切割或是沖切作業(yè)，使原本陣列式塑封體，切割或是沖切獨(dú)立開來，制得半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)。
[0024]圖9?圖13為導(dǎo)線架管腳貼裝金屬片后的示意圖，其中圖9為相鄰管腳兩兩相連的貼片形式，圖10為所有管腳相連的貼片形式，圖11為單個(gè)管腳變換電鍍方式和管腳高度的貼片形式，圖12、圖13為跨管腳貼片形式；
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括導(dǎo)線架，所述導(dǎo)線架包括載片臺(4)和管腳(1)，所述載片臺(4)上通過焊料(5)設(shè)置有芯片(6)，所述管腳(I)上通過焊料(5)設(shè)置有金屬片(2)，所述芯片(6)正面與金屬片(2)正面之間通過金屬線或金屬帶(3)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述載片臺與芯片之間為焊料，也可以為共晶層或粘接膠層。3.—種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: 步驟一、取一金屬基板； 步驟二、在金屬基板雙面或單面鍍銅、銀、金或鎳鈀金； 步驟三、將電鍍好的金屬基板下表面貼膜，使用片環(huán)以預(yù)定規(guī)格將金屬基板切割成若干個(gè)金屬片； 步驟四、提供一導(dǎo)線架，在導(dǎo)線架載片臺上裝上芯片； 步驟五、在步驟四中裝好芯片的導(dǎo)線架需連接或需貼裝的管腳上涂覆焊料，再在焊料上植入步驟三中切割好的金屬片； 步驟六、把步驟五中已裝好芯片和金屬片的導(dǎo)線架進(jìn)行回流焊； 步驟七、對步驟六中完成回流的導(dǎo)線架進(jìn)行打線作業(yè)，將金屬絲或金屬帶由芯片端連接至管腳端金屬片上，完成電性連接； 步驟八、將步驟七完成打線作業(yè)的導(dǎo)線架采用塑封料進(jìn)行塑封； 步驟九、將步驟八完成塑封的半成品進(jìn)行切割或是沖切作業(yè)，使原本陣列式塑封體，切割或是沖切獨(dú)立開來，制得半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于:所述金屬基板的材質(zhì)為銅、鐵、鋁或不銹鋼材。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于:所述裝片方式可根據(jù)芯片類型采用共晶裝片、導(dǎo)電膠/非導(dǎo)電膠裝片或焊料裝片。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半導(dǎo)體管腳貼裝結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于:所述步驟四中金屬片的貼裝方式為分立管腳貼裝、相鄰管腳貼裝或跨管腳貼裝。
【文檔編號】H01L23/495GK106024745SQ201610507751
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】徐賽, 劉紅軍, 周正偉, 王趙云
【申請人】長電科技（宿遷）有限公司