專利名稱：條帶引線框和其制作方法以及在半導(dǎo)體包裝中應(yīng)用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及引線框及其在制造電子元件包裝之中的應(yīng)用。特別是，本發(fā)明涉及一種條帶引線框及其制造方法，和在制作半導(dǎo)體電子包裝中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
引線框通常是通過對(duì)一個(gè)金屬薄膜蝕刻或者沖壓形成特定的形狀和尺寸。精密結(jié)構(gòu)的引線框通常就像非常精美的刺繡，或是類似模板的金屬結(jié)構(gòu)。這樣的傳統(tǒng)引線框在工業(yè)中用來制造多種芯片包裝，包括引線結(jié)合器以及倒裝晶片包裝。
傳統(tǒng)引線框缺乏結(jié)構(gòu)剛性。引線框的指狀部分非常脆弱并且在處理過程中位置很難固定。這導(dǎo)致組裝過程中的處理瑕疵、損壞和變形。
在制作集成電路尺寸包裝的自動(dòng)化過程中，廠商通常在一個(gè)分塊矩陣中形成多個(gè)互連引線框，在塊中將芯片和每一個(gè)引線框粘合并且電連接，將芯片/引線框封裝起來，對(duì)每個(gè)引線框的連接處之間的金屬進(jìn)行背面蝕刻，然后將每個(gè)芯片/引線框單獨(dú)鋸開形成獨(dú)立的包裝。然而，在傳統(tǒng)的過程中，塊中的引線框相互之間互連直到單元化步驟。在單元化處理過程中，鋸條厚度不僅從封裝塑料中切過，而且還切過了塊中將引線框連接在一起的金屬連接。鋸條在附屬物以及芯片和引線框之間的粘合處和電連接處施加了過度的力量和振動(dòng)。這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷，如金屬—塑料分界面的分層。本發(fā)明解決了這些問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于電子封裝的條帶引線框。本發(fā)明包括接合有一個(gè)一次性的條帶或載體的被蝕刻的金屬部分，從而形成一個(gè)區(qū)域圖案的引線框外形。這個(gè)條帶或者載體可以固定金屬部件，通過層疊、黏貼或者其他合適的方法表現(xiàn)一個(gè)引線框外形的最終形狀。該引線框的金屬部件為集成電路芯片提供了支撐以及電連接。在該發(fā)明的引線框中，在最終形狀的樣式里，每一個(gè)金屬部件和其他的金屬部件用一個(gè)單獨(dú)的部件或者包裝電隔離。這個(gè)發(fā)明還提供了在條帶或者載體上制作引線框金屬部件的方法。該方法包括給一個(gè)金屬薄膜或?qū)咏雍仙弦粋€(gè)條帶、一個(gè)薄膜或是一個(gè)載體，用來形成對(duì)于單獨(dú)包裝的引線框部分，或者對(duì)金屬薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，剩下所需的一組隔離金屬部件來形成一個(gè)金屬引線框。除此之外，在一個(gè)一次性的條帶、薄膜、包括玻璃薄膜或者其他等同載體上，絲網(wǎng)印刷厚度均勻的厚金屬薄膜認(rèn)為也可實(shí)現(xiàn)同樣的構(gòu)造。
本發(fā)明還涉及一種采用依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)引線框形成電子封裝的方法。該方法包括根據(jù)本發(fā)明提供的一種引線框，并且將一個(gè)集成電路芯片和引線框的金屬部件接合以及電連接。然后在條帶的引線框上使用一種封裝材料并且硬化。移除條帶，帶有牢固嵌入的引線框金屬部件的封裝部分單元化，通過設(shè)計(jì)不接觸任何隔離的金屬部件，從而形成一個(gè)電子包裝。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)帶狀引線框形成一個(gè)陣列，用于電子包裝的大規(guī)模生產(chǎn)。在這個(gè)實(shí)施例中多個(gè)單獨(dú)金屬引線框接合有一片條帶。每個(gè)引線框被條帶上的芯片間隔區(qū)域跟鄰近的引線框分隔開來。各個(gè)金屬部件排列在形成每個(gè)引線框的區(qū)域圖案中，互相電隔離，并且沒有金屬部件延伸到芯片間隔區(qū)域。
多個(gè)電子包裝可以使用帶狀引線框的排列來形成。在這個(gè)方法中，多個(gè)集成電路芯片在排列中都和每個(gè)引線框接觸并且電連接。其后，在引線框和條帶的芯片間隔區(qū)域上使用一種封裝材料。在一個(gè)實(shí)施例中，封裝步驟包括用一種可控的方法在引線框上使用封裝材料，環(huán)繞該金屬部件直到?jīng)]有生成任何模塑溢料的條帶表面。
一旦封裝材料硬化干燥后，就去除條帶。因?yàn)橐€框之間電隔離，在單元化之前的這個(gè)階段可以進(jìn)行條帶斷裂強(qiáng)度測(cè)定。然后該陣列通過芯片間隔區(qū)域中的封裝進(jìn)行單元化，形成獨(dú)立的電子包裝。單元化可以通過鋸斷、激光切割、噴水切割或者其結(jié)合來完成。
本發(fā)明還包括一些可選擇的部分。比如說，可接合引線和焊接成份可以提前設(shè)置在每一個(gè)金屬部件的第一和第二表面的其中一個(gè)或者全部表面上?？山雍弦€和焊接成份可以是鎳—鈀—金底板鍍層。
金屬部分的厚度可以大約1-4密耳或者小于1密耳。條帶是由一次性的和廉價(jià)的塑料材料制成，比如，聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4或者也可選擇一個(gè)可以像玻璃薄膜、磨光塑料薄膜或者類似的可以移除或處理的等價(jià)載體。條帶或者可替代的載體可以通過剝離、溶解或背面構(gòu)圖來進(jìn)行移除。另外，加強(qiáng)件可以接合在條帶的下層表面下，處理時(shí)提供額外的支持和硬度。使用加強(qiáng)件的地方，在處理過程中，在條帶移除之前就要將其除去。
金屬部分可以根據(jù)特定的生產(chǎn)包裝來構(gòu)造和排列成多種區(qū)域圖案。比如，金屬部分可以為了引線接合處理而包括一個(gè)用來支持集成電路芯片的印模焊盤，以及為了引線框和芯片間電連接的引線接點(diǎn)。金屬部件還可以為了倒裝晶片或者焊盤柵格陣列處理，而提供一種既能支持一個(gè)集成電路芯片又能對(duì)引線框和芯片進(jìn)行電連接的引線連接點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)要描述

圖1a是根據(jù)本發(fā)明的含有多個(gè)片基的一個(gè)條帶引線框的頂部視圖。
圖1b是顯示圖案部分的一個(gè)條帶引線框片基的頂部視圖，根據(jù)本發(fā)明，包括一個(gè)芯片焊盤以及焊盤周圍的連接點(diǎn)。
圖1c是沿圖1b的C-C線的片基剖視圖。
圖1d是一個(gè)顯示引線接合焊盤的集成電路芯片的底部視圖。
圖1e是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)將圖1d的芯片安裝在圖1b的芯片焊盤上的頂部視圖。
圖1f是一個(gè)沿圖1e的F-F線的剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示將圖1d的芯片倒裝接合在芯片焊盤上。
圖1g是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示芯片焊盤的引線接合到條帶引線框的電連接點(diǎn)。
圖1h是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示幾個(gè)條帶引線框的封裝，包括芯片和引線接合，形成一個(gè)塊。
圖1i是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示從圖1h的引線框的塊中去除條帶和加強(qiáng)件。
圖1j是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示圖1i的塊的單元化，其中鋸條不碰到間隔區(qū)中條帶引線框的任何金屬部件。
圖1k是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)單元化的條帶引線框包裝。
圖1l是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)條帶引線框片基的陣列或塊的頂部視圖。
圖1m是圖11的一部分，根據(jù)本發(fā)明，表示多個(gè)片基的較好的視圖。
圖1n是圖1m的一部分，根據(jù)本發(fā)明，表示一個(gè)片基的細(xì)節(jié)頂部視圖。
圖1o是一個(gè)流程圖，根據(jù)本發(fā)明，表示一個(gè)條帶引線框包裝的形成。
圖2a是根據(jù)本發(fā)明的適用于倒裝晶片的多個(gè)片基的一個(gè)條帶引線框的頂部視圖。
圖2b是一個(gè)條帶引線框片基的頂部視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示圖案部分，包括接受倒裝晶片的接點(diǎn)。
圖2c是一個(gè)沿圖2b的片基的C-C線的剖面圖，根據(jù)本發(fā)明，其中也表示出了條帶和可選的加強(qiáng)件。
圖2d是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)帶有焊料隆起的集成電路芯片的底部視圖。
圖2e是頂部視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示將圖2d的芯片進(jìn)行晶片倒裝安裝到條帶引線框的電連接點(diǎn)上。
圖2f是沿圖2e的F-F線的一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示焊料隆起的焊料流動(dòng)處理的開始。
圖2g是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示在對(duì)于倒裝晶片的焊料流動(dòng)處理后，圖2f的焊料隆起的部分收縮。
圖2h是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示幾個(gè)條帶引線框的封裝材料，包括芯片和連接點(diǎn)。
圖2i是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示從圖2h的引線框的塊上去除條帶和加強(qiáng)件。
圖2j是一個(gè)剖面圖，根據(jù)本發(fā)明，表示圖2i的塊的單元化，其中鋸條不接觸間隔區(qū)中條帶引線框的任何金屬部分。
圖2k根據(jù)本發(fā)明，表示一個(gè)帶有倒裝晶片的單元化的條帶引線框包裝。
圖21一個(gè)倒裝晶片包裝的剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示在連接點(diǎn)形成的突邊。
圖2m根據(jù)本發(fā)明，是一個(gè)熱增強(qiáng)的倒裝晶片包裝的剖視圖。
圖2n根據(jù)本發(fā)明，是一個(gè)近似芯片尺寸的倒裝晶片包裝的剖視圖。
圖2o根據(jù)本發(fā)明，是條帶引線框片基的陣列或是塊的頂部視圖。
圖2p是圖2o的一部分，根據(jù)本發(fā)明，表示多個(gè)片基的較好視圖。
圖2q是圖2m的一部分，根據(jù)本發(fā)明，表示對(duì)于倒裝晶片的一個(gè)片基的細(xì)節(jié)頂部視圖。
圖2r是一個(gè)流程圖，根據(jù)本發(fā)明，表示一個(gè)倒裝晶片包裝的形成。
圖3a根據(jù)本發(fā)明，是一個(gè)條帶引線框的頂部視圖，包括多個(gè)適用于焊盤柵格陣列倒裝晶片的片基。
圖3b是一個(gè)條帶引線框片基的頂部視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示圖案連接部分。
圖3c是一個(gè)沿圖3b的C-C線的剖面圖，根據(jù)本發(fā)明，其中還表示了條帶和可選的加強(qiáng)件。
圖3d根據(jù)本發(fā)明，是一個(gè)帶有焊盤柵格陣列焊料隆起的一個(gè)集成電路芯片的底部視圖。
圖3e是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示在對(duì)焊盤柵格陣列焊料隆起的焊料流動(dòng)處理的開始時(shí)，圖3d的兩個(gè)倒裝晶片安裝在兩個(gè)片基上。
圖3f根據(jù)本發(fā)明，表示在焊料流動(dòng)處理后，圖3e的焊料隆起的部分折疊以及引線的封裝，包括在一塊模塑材料中的倒裝晶片。
圖3g是一個(gè)剖面圖，根據(jù)本發(fā)明，表示條帶的去除以及來自圖3f的引線框的塊的加強(qiáng)件。
圖3h是一個(gè)剖視圖，根據(jù)本發(fā)明，表示圖3g的塊的單元化，其中鋸條不碰到間隔區(qū)域中的引線框的任何金屬部件。
圖3i根據(jù)本發(fā)明，表示一個(gè)已經(jīng)單元化的條帶引線框包裝的剖視圖，帶有一個(gè)焊盤柵格陣列倒裝晶片(TLGA)。
圖3j根據(jù)本發(fā)明，是圖3i的焊盤柵格陣列包裝的一個(gè)底部視圖。
圖3k根據(jù)本發(fā)明，表示含256個(gè)焊盤的TLGA包裝的一個(gè)剖視圖以及一個(gè)底部視圖。
圖31根據(jù)本發(fā)明，表示含有144個(gè)焊盤的TLGA包裝的一個(gè)剖視圖以及一個(gè)底部視圖。
圖3m根據(jù)本發(fā)明，表示含有36個(gè)焊盤的TLGA包裝的一個(gè)剖視圖以及一個(gè)底部視圖。
圖3n根據(jù)本發(fā)明，是一個(gè)適用于焊盤柵格陣列倒裝晶片的條帶引線框片基的陣列或塊的頂部視圖。
圖3o是圖3n的一部分，根據(jù)本發(fā)明，表示多個(gè)片基的較好視圖。
圖3p是圖3o的一部分，根據(jù)本發(fā)明，表示對(duì)于一個(gè)焊盤柵格陣列倒裝晶片的一個(gè)片基的細(xì)部頂部視圖。
圖3q是一個(gè)流程圖，根據(jù)本發(fā)明，表示一個(gè)焊盤柵格陣列包裝的形成。
詳細(xì)描述圖1a-1o表示對(duì)于引線接合芯片的條帶引線框的一個(gè)陣列的形成，以及將其用在制作一個(gè)條帶引線框包裝中的方法。在圖1a所示的一個(gè)頂部視圖中，一條金屬薄膜接合在條帶(10)上。將條帶附在金屬薄膜上可以通過多種辦法實(shí)現(xiàn)，包括傳統(tǒng)的層疊技術(shù)或用一種粘合劑。除此以外，一個(gè)金屬薄膜能被絲網(wǎng)印刷在一次性條帶或薄膜上得到一個(gè)較薄的包裝，其中包括玻璃薄膜載體。然后如圖1a所示，對(duì)金屬薄膜進(jìn)行構(gòu)圖以形成一個(gè)帶有每個(gè)金屬部件的引線框(20)陣列。如圖1b和1c所示，每個(gè)引線框含有多個(gè)金屬部件，包括芯片基座(23)和圍繞芯片焊盤的一組引線連接點(diǎn)(25)。含有芯片焊盤(23)的部件和引線連接點(diǎn)(25)的區(qū)域共同稱為片基。一種可選的加強(qiáng)件(30)可以設(shè)置在條帶的下表面上，在處理過程中來提供額外的機(jī)械穩(wěn)定性。
條帶(10)包括一種塑料材料，如聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4，并且厚度可以根據(jù)應(yīng)用而改變。該金屬薄膜，最好是銅或是銅合金，厚度可以在約1到4密耳之間，但是厚度也可以少于1密耳。該金屬薄膜可以做得盡可能的薄，如經(jīng)絲網(wǎng)處理，只要該金屬可以粘合。優(yōu)選地，在金屬薄膜裝配到條帶上之前，對(duì)其進(jìn)行預(yù)鍍處理，該條帶具有一個(gè)可接合的引線以及包含鎳—鈀—金底板鍍層的可軟焊成份。
一種構(gòu)圖的方法是將圖案壓印到金屬上。其他的方法可以包括化學(xué)或者電化學(xué)蝕刻以及放電加工機(jī)床。優(yōu)選的是照相平版印刷蝕刻。金屬的蝕刻一直進(jìn)行到達(dá)到條帶表面為止。此外，因?yàn)槲g刻將部件間的以及引線框之間的所有金屬都去除了，剩下的金屬部分通過下面的條帶固定在位置上。引線框之間沒有金屬的部分稱之為“間隔區(qū)域”(15)，如圖1a、1h和1j所示。
圖1a所示的條帶，在下個(gè)處理步驟，即將芯片裝配在引線框的芯片焊盤上之前，也被用作一個(gè)載體。一個(gè)沿著單面金屬薄膜的彎曲的條帶，能夠很容易地適應(yīng)傳統(tǒng)的盤—盤裝配線。然后，在下個(gè)裝配線站點(diǎn)，將圖1d所示的芯片(40)裝配到芯片焊盤上。圖1e表示一個(gè)芯片片基，其中芯片(40)背面結(jié)合到芯片基座(23)上?？梢赃\(yùn)用環(huán)氧樹脂(47)并且通過使用焊料或者其他糊狀或薄膜形式的低熔點(diǎn)材料，完成背面結(jié)合。在環(huán)氧樹脂硬化后，芯片基座連接點(diǎn)(45)和引線連接點(diǎn)(25)通過運(yùn)用引線接合技術(shù)的線(50)電連接，如圖1g所示。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明制成的引線框有一個(gè)持續(xù)的條帶支撐，連接點(diǎn)(25)牢固安裝并且固定在一個(gè)平面上，因形成了很好的結(jié)合，這提高了終端產(chǎn)品的可靠性。
如圖1h所示，在芯片和相應(yīng)的電連接點(diǎn)相互連接后，所有在金屬薄膜和條帶的正面的部件都被一種封裝模塑材料(60)覆蓋，如樹脂。封裝材料(60)在金屬薄膜和所有暴露的表面上生成，包括引線框和它們的連接線(50)、芯片(40)、連接點(diǎn)(125)以及條帶上的芯片間隔區(qū)域(15)。在公開的方法中，條帶的存在防止了經(jīng)常遇到的模塑濺在包裝背面的覆蓋區(qū)上的問題。
圖1i表示條帶(10)和可選的加強(qiáng)件(30)隨后被去除。條帶可以通過簡(jiǎn)單的剝離或者化學(xué)溶劑溶解來去除。成型的結(jié)構(gòu)是一個(gè)形成在塊中的引線框包裝的陣列或是矩陣。然后該塊在間隔區(qū)域部分(15)被單元化成多個(gè)電子包裝(80)，正如圖1j所示。單元化可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)，包括圖1j中的鋸斷、噴水切割、激光切割或是它們的組合，或是其他特別適合切割塑料的技術(shù)。如圖1k所示，每一個(gè)單元化的包裝的底部表面被清潔并且為下一步處理做準(zhǔn)備。經(jīng)預(yù)鍍處理的連接點(diǎn)和下一級(jí)包裝連接。如果需要，已經(jīng)清潔的連接頭能進(jìn)一步磨平或者進(jìn)行閃焊，以改進(jìn)連接。
引線框的一個(gè)塊可以是與生產(chǎn)線上所需的生產(chǎn)性能相當(dāng)?shù)娜魏纬叽?。圖1l所示的是這個(gè)塊的頂部視圖。塊的一部分顯示在圖1m中，同時(shí)片基在圖1n中表示出來。用于形成本發(fā)明的一個(gè)條帶引線框包裝處理步驟總結(jié)，概括在圖1o中。優(yōu)選的步驟包括形成一個(gè)引線框片基(90)，后面還有芯片或者硬模、附著。附著是通過使用焊料、其他低熔點(diǎn)金屬或者一種隨后在步驟(92)中硬化干燥的環(huán)氧樹脂來實(shí)現(xiàn)的。接下來，芯片端子在步驟(93)中和引線連接點(diǎn)引線接合，隨后被一種模塑材料(94)封裝。接下來，在步驟(95)中條帶被去除，此后，已成型模塊被單元化(96)，以生成獨(dú)立的包裝。
在圖2r-2r所示的另一個(gè)實(shí)施例中，用于倒裝晶片的形成條帶引線框的方法，和將其用于形成倒裝晶片電子包裝的方法被公開。下面的處理過程和前面的那些實(shí)施例都類似，如圖2a所示，一條金屬薄膜接合在條帶(100)上。該金屬薄膜然后進(jìn)行構(gòu)圖，形成帶有形成片基(120)的金屬部件的引線框的陣列，最好參看圖2b。本實(shí)施例的特征包括一組引線連接點(diǎn)(125)。該連接點(diǎn)有帶有終端(123)的短引線，它向著引線框中央延伸。短引線的終端在所示的下一個(gè)步驟中提供了在倒裝晶片上加上焊料隆起的區(qū)域。圖2b的片基的一幅剖視圖顯示在圖1c上。
條帶載體(100)最好是聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4。換句話說，可以使用如玻璃薄膜、磨光塑料薄膜或者類似的可以移除或處理的等價(jià)載體。該金屬薄膜，最好是銅，厚度可以在約1到4密耳之間，厚度也可以小于1密耳。該金屬薄膜可以做得盡可能的薄，只要該金屬可以粘合。最好也可以在其裝配到條帶上之前，將金屬薄膜進(jìn)行預(yù)鍍處理。
構(gòu)圖通過照相平版印刷蝕刻來完成。蝕刻將所有金屬去除，除了形成片基的引線框中的部分，去除直到達(dá)到下層條帶表面為止。因此引線框被如圖2a、2h和2j所示的間隔區(qū)域(115)隔開。該引線框的部分通過下層條帶固定在位置上，既不在引線框之間連接，也不在單個(gè)引線框片基中的部件之間連接。間隔區(qū)域內(nèi)沒有金屬確保了在單元化處理中不會(huì)鋸到任何金屬，正如前面已經(jīng)公開的實(shí)施例。正如上個(gè)實(shí)施例中，如圖2c所示，可以在條帶后采用一種類似的加強(qiáng)件(130)。
在下一個(gè)步驟中，翻轉(zhuǎn)圖2d所示的帶有焊料隆起(145)的芯片(140)，使得焊料隆起(145)如圖2e和2f所示放置在部件(123)上。然后進(jìn)行回流焊操作，并且焊料隆起稍微收縮，形成了如圖2g所示的縮短了的焊料連接點(diǎn)(150)。具有加強(qiáng)件的條帶的存在提供了所需的穩(wěn)定性，來形成優(yōu)良的倒裝晶片結(jié)合，如圖2g中所示。
在倒裝晶片和引線框相連并且電連接后，如圖2h所示，條帶上的引線框在一種模塑材料中封裝。封裝體(160)圍繞所有芯片和每個(gè)引線框片基上的所有部件而形成。
一旦封裝材料硬化并干燥，便去除條帶和可選的加強(qiáng)件。條帶的去除可以用前面提到的多種方法完成。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是一個(gè)形成在塊中的引線框包裝的陣列或是矩陣，如圖2i所示。因?yàn)閴K中的引線框相互之間電隔離，所以塊或者剝離測(cè)試可以優(yōu)先于單元化，在這個(gè)階段進(jìn)行。然后塊在間隔區(qū)域部分(115)處被單元化，成為如圖2j所示的多個(gè)電子包裝(180)。圖2k所示的每個(gè)單元化包裝的底部表面被清潔并且為下一步處理做好準(zhǔn)備。預(yù)鍍連接點(diǎn)可以和下一級(jí)包裝連接。如果需要，已經(jīng)清潔的連接頭能進(jìn)一步磨平或者為了改進(jìn)連接而進(jìn)行閃焊。
圖2l、2m和2n表示不同類型的電子包裝，可以通過運(yùn)用已公開的形成條帶引線框包裝的方法來得到。圖2l是圖2k的放大視圖，其中在連接引線下切割的部分稱為“突邊”(127)，可以比較清楚的看見。該突邊可以在條帶去除后封裝之前，從底部表面通過半蝕刻連接引線(125)的延長(zhǎng)部分來形成。這種方法防止引線/連接延長(zhǎng)部分在封裝過程中暴露給焊料隆起結(jié)合盤的位置。而且，突邊抓住并鎖住模塑材料，因此使模塑材料很難從結(jié)合表面分開。作為進(jìn)一步鎖定機(jī)構(gòu)，部件的垂直側(cè)被構(gòu)圖，帶有隨后可將模塑材料夾住的凹角部件，而且防止金屬—封裝材料分界面脫膠。在圖2m中的另外的實(shí)施例中，替代焊料隆起(155)以及焊盤(145)為增加的熱量提供了一個(gè)熱量通道。而且如圖2n所示，連接點(diǎn)(125)能縮短以提供一個(gè)近似于芯片尺寸的包裝。
圖2o表示對(duì)于倒裝晶片的條帶引線框的一個(gè)塊的頂部視圖。該塊的一部分顯示在圖2p中，圖2q表示一個(gè)片基。圖2r表示一個(gè)用于形成該包裝的處理步驟的概要。優(yōu)選的步驟包括在倒裝晶片安裝以及焊料回流(192)之后形成引線框片基(190)。接下來，采用模塑材料進(jìn)行封裝(194)。然后，條帶背襯在步驟(196)中去除，如果有加強(qiáng)件的話，加強(qiáng)件也被去除，其后，模制的塊被單元化(198)，從而形成一個(gè)獨(dú)立的倒裝晶片包裝。
在圖3a-3q中顯示的另一個(gè)實(shí)施例中，公開了形成一個(gè)條帶焊盤柵格陣列包裝的方法，以及將其用在形成焊盤柵格陣列電子包裝的方法。焊盤柵格陣列電子包裝的處理步驟和已公開的倒裝晶片包裝的處理步驟非常接近。本實(shí)施例導(dǎo)致形成實(shí)際芯片尺寸的包裝，擁有較小的覆蓋區(qū)和更集成化的部件。
即，參見圖3a中所示，如前述實(shí)施例中，一個(gè)金屬薄膜條接合在條帶(200)上。然后金屬薄膜被構(gòu)圖，來形成一個(gè)帶有形成片基(220)部件的引線框陣列，最好看圖3b。本實(shí)施例的部件包括一組圓形引線連接點(diǎn)(225)。圖3b中片基的剖視圖顯示在圖3c中。圖3c還表示了可選的加強(qiáng)件(230)。
構(gòu)圖可通過運(yùn)用照相平版印刷蝕刻來完成。蝕刻將所有金屬去除，除了形成片基(220)的引線框中的部分，去除直到達(dá)到下層條帶表面為止。引線框被間隔區(qū)域(215)隔開，同時(shí)該引線框的部分通過下層條帶固定在位置上。
在下個(gè)步驟中，集成電路芯片和引線框相接合并電連接。圖3d所示的芯片(240)擁有一個(gè)焊料隆起(245)的焊盤柵格陣列。在每個(gè)片基(220)中在連接點(diǎn)(125)之間隔開的空間中對(duì)應(yīng)形成焊料隆起。如圖3e所示，翻轉(zhuǎn)芯片使得焊料隆起(245)放置在部件(225)上。圖3e表示兩個(gè)這樣的帶有兩個(gè)焊料焊料隆起芯片的片基，但是最好看圖3f。進(jìn)行焊料回流操作使得焊料隆起稍微收縮并且形成了如圖3f所示的縮短了的焊料連接點(diǎn)(250)。
同樣如圖3f所示，在倒裝晶片和引線框的相接合并電連接后，條帶上的引線框被一種模塑材料封裝。封裝材料(260)在芯片周圍和下面形成。條帶的存在防止了模塑材料濺在包裝背面的覆蓋區(qū)，這是常見的問題。
一旦封裝材料硬化并干燥，條帶和可選的加強(qiáng)件就被去除。條帶的去除可以通過包括簡(jiǎn)單的剝離或者化學(xué)溶劑溶解在內(nèi)的多種方法實(shí)現(xiàn)。如圖3g所示，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是一個(gè)形成在塊中的引線框包裝的陣列或是矩陣。然后該塊在間隔區(qū)域部分(215)被單元化成多個(gè)電子包裝(280)，不切割到任何金屬，正如圖3h所示。
圖3i表示包裝之一的放大圖。包裝的區(qū)域和芯片面積很接近，除了包裝側(cè)面的模塑材料(260)的厚度。芯片上的焊料隆起直接排列，部件(225)和下一級(jí)包裝相連。參見圖3j所示的包裝得底部視圖可看得更清晰。如果需要，已經(jīng)清潔的連接頭能進(jìn)一步磨平或者為了改進(jìn)連接而進(jìn)行閃焊。圖3k-3m表示帶有一個(gè)“突邊”的焊盤柵格陣列包裝的其它例子。圖3k表示含有256個(gè)焊盤的包裝，而圖3l表示表示一個(gè)含有144個(gè)焊盤的類似包裝。圖3m中的包裝含有36個(gè)焊盤。
和圖1l以及2o類似，圖3n表示一個(gè)條帶引線框的頂部視圖，用于帶有焊料隆起的焊盤柵格陣列的倒裝晶片。圖3o表示該塊的一部分，圖3p表示一個(gè)片基。圖3q總結(jié)了形成一個(gè)焊盤柵格陣列包裝的處理步驟的梗概。優(yōu)選的步驟包括在焊盤柵格陣列倒裝晶片安裝，以及焊料回流(301)之后形成引線框片基(300)。接下來，采用模塑材料進(jìn)行封裝(303)。然后條帶背襯在步驟(305)中去除，如果有加強(qiáng)件的話，加強(qiáng)件也被去除；模塑的塊被單元化(307)，從而形成一個(gè)獨(dú)立的TLPF包裝。
本發(fā)明使得傳統(tǒng)引線框的厚度明顯減少，導(dǎo)致較薄的包裝，使得散熱得到了改善，并且較短的幾何尺寸使得電氣性能得到改善。這就提供了大量生產(chǎn)極薄的包裝的機(jī)會(huì)。
雖然本發(fā)明基于特定的實(shí)施例進(jìn)行了特別圖示以及描述，但該領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，不脫離本發(fā)明的精神和范圍，可以作出各種形式和細(xì)節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種條帶引線框包括一個(gè)條帶；以及一個(gè)引線框，由多個(gè)接合在條帶上的獨(dú)立金屬部件形成，并且排列成一個(gè)區(qū)域圖案，為一個(gè)集成電路芯片提供支撐和電連接，圖案上的每個(gè)金屬部件和其它金屬部件相互電隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，還包括一個(gè)可接合引線和預(yù)鍍?cè)诿總€(gè)金屬部件的第一和第二表面之一或全部的可軟焊成份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的條帶引線框，其中可接合引線和可軟焊成份是鎳—鈀—金底板鍍層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中條帶和金屬部件通過條帶上的粘合劑接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中條帶和金屬部件通過疊層接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中金屬部件被絲網(wǎng)印刷在一個(gè)一次性條帶、薄膜上，包括玻璃薄膜或者其它類似載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，還包括一種設(shè)置在條帶下表面的加強(qiáng)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中金屬部分厚度大約1-4密耳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中金屬部分厚度約小于1密耳。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中條帶由塑料材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的條帶引線框，其中條帶由聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中區(qū)域圖案中的金屬部件包括一個(gè)印模焊盤，用于支撐一個(gè)集成電路芯片；和引線連接點(diǎn)，用于電連接引線框和芯片。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的條帶引線框，其中引線框?yàn)橐€接合芯片提供支持和連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中區(qū)域圖案中的金屬部分包括一個(gè)引線連接點(diǎn)，用于支撐一個(gè)集成電路芯片和電連接引線框和芯片。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的條帶引線框，其中引線框?yàn)榈寡b晶片或者焊盤柵格陣列芯片提供支持和連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條帶引線框，其中條帶可以通過剝離、溶解或者背面構(gòu)圖來加以去除。
17.一種用于大規(guī)模制造電子包裝的條帶引線框陣列包括一個(gè)條帶；以及多個(gè)與條帶接合的獨(dú)立的金屬引線框，每個(gè)引線框通過條帶上的芯片間隔區(qū)域和鄰近的引線框分開，每個(gè)引線框包括排列成區(qū)域圖案的多個(gè)獨(dú)立金屬部件，圖案中的每個(gè)金屬部件和其它金屬部件電隔離，并且沒有金屬部件延伸到芯片間隔區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，還包括一個(gè)可接合引線和預(yù)鍍?cè)诿總€(gè)金屬部件的第一和第二表面之一或全部的可軟焊成份。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中可接合引線和可軟焊成份是鎳—鈀—金底板鍍層。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中條帶和金屬部件通過條帶上的粘合劑接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中條帶和金屬部件通過疊層接合。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，還包括一種設(shè)置在條帶下表面的加強(qiáng)件。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中金屬部分厚度大約1—4密耳。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中金屬部分厚度約小于1密耳。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中條帶由塑料材料構(gòu)成。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的條帶引線框陣列，其中條帶由聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4構(gòu)成。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中區(qū)域圖案中的金屬部件包括一個(gè)印模焊盤，用于支撐一個(gè)集成電路芯片；和引線連接點(diǎn)，用于電連接引線框和芯片。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的條帶引線框陣列，其中引線框?yàn)橐€接合芯片提供支持和連接。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中區(qū)域圖案中的金屬部分包括引線連接點(diǎn)，用于支撐一個(gè)集成電路芯片，和電連接引線框和芯片。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的條帶引線框陣列，其中引線框?yàn)榈寡b晶片或者一個(gè)焊盤柵格陣列芯片提供支持和連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求17所述的條帶引線框陣列，其中條帶可以通過剝離、溶解或者背面構(gòu)圖從金屬部件中去除。
32.一種形成引線框的方法包括以下步驟提供一種金屬薄膜；將一個(gè)條帶和該薄膜接合；并且對(duì)該薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，在條帶上留下一個(gè)金屬引線框，該引線框包括多個(gè)排列成區(qū)域圖案的金屬部件，圖案中的每個(gè)金屬部件和其它金屬部件電隔離。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括使用一種可接合引線以及可軟焊成份對(duì)薄膜的上或下表面或者兩面進(jìn)行預(yù)鍍的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中成份是鎳—鈀—金底板鍍層。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中條帶和薄膜通過條帶上的粘合劑接合。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中條帶和薄膜通過疊層接合。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中金屬部件被絲網(wǎng)印刷在一個(gè)一次性條帶、薄膜上，包括玻璃薄膜或者其它類似載體。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括將加強(qiáng)件和條帶接合的步驟；以及在移除條帶前去除加強(qiáng)件的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中金屬部分厚度大約1-4密耳。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中金屬部分厚度約小于1密耳。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中條帶由塑料材料構(gòu)成。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中條帶由聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4構(gòu)成。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中區(qū)域圖案中的金屬部件包括一個(gè)印模焊盤，用于支撐一個(gè)集成電路芯片；和引線連接點(diǎn)，用于電連接引線框和芯片。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中引線框?yàn)橐€接合芯片提供支持和連接。
45.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中區(qū)域圖案中的金屬部分包括引線連接點(diǎn)，用于支撐一個(gè)集成電路芯片，和電連接引線框和芯片。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中引線框?yàn)榈寡b晶片或者一個(gè)焊盤柵格陣列芯片提供支持和連接。
47.一種形成一個(gè)電子包裝的方法，包括以下步驟提供一種金屬薄膜；將一個(gè)條帶和該薄膜接合；并且對(duì)該薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，在條帶上留下一個(gè)金屬引線框，該引線框包括多個(gè)排列成區(qū)域圖案的金屬部件，圖案中的每個(gè)金屬部件和其它金屬部件電隔離；將集成電路芯片和引線框的金屬部件接合和電連接；將條帶上的引線框封裝；去除條帶；并且不分割任何金屬部件將封裝單元化，從而形成一個(gè)電子包裝。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括使用一種可接合引線以及可軟焊成份對(duì)薄膜的上或下表面或者兩面進(jìn)行預(yù)鍍的步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中成份是鎳—鈀—金底板鍍層。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中條帶和薄膜通過條帶上的粘合劑接合。
51.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中條帶和薄膜通過疊層接合。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中金屬部件被絲網(wǎng)印刷在一個(gè)一次性條帶、薄膜上，包括玻璃薄膜或者其它類似載體。
53.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括將加強(qiáng)件和條帶接合的步驟；以及在移除條帶前去除加強(qiáng)件的步驟。
54.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中金屬部分厚度大約1-4密耳。
55.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中金屬部分厚度約小于1密耳。
56.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中條帶由塑料材料構(gòu)成。
57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中條帶由聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4構(gòu)成。
58.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中區(qū)域圖案中的金屬部件包括一個(gè)印模焊盤，用于支撐一個(gè)集成電路芯片；和引線連接點(diǎn)，用于電連接引線框和芯片。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中該集成電路芯片通過環(huán)氧樹脂、焊料或者其他低熔點(diǎn)金屬和印模焊盤接合。
60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中引線框?yàn)橐€接合芯片提供支持和連接。
61.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中區(qū)域圖案中的金屬部分包括引線連接點(diǎn)，用于支撐一個(gè)集成電路芯片，和電連接引線框和芯片。
62.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中引線框?yàn)榈寡b晶片或者一個(gè)焊盤柵格陣列芯片提供支持和電連接。
63.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中條帶可以通過剝離、溶解或者條帶背面構(gòu)圖從金屬部件和封裝中去除，使得引線框的區(qū)域圖案暴露出來。
64.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中封裝步驟包括用一種可控的方法在引線框上使用封裝材料，環(huán)繞該金屬部件并且一直到條帶表面，而且沒有生成任何模塑溢料。
65.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中單元化步驟包括鋸斷、激光切割、噴水切割或者其結(jié)合來完成。
66.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括在分割封裝前進(jìn)行包裝的剝離測(cè)試。
67.一種形成多個(gè)電子包裝的方法，包括以下步驟提供一種金屬薄膜；將一個(gè)條帶和該薄膜接合；并且對(duì)該薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，在條帶上留下多個(gè)獨(dú)立金屬引線框，每個(gè)引線框通過條帶上的芯片間隔區(qū)域和鄰近的引線框相分開，每個(gè)引線框包括排列成區(qū)域圖案并相互電隔離的多個(gè)金屬部件，并且沒有金屬部件延伸到芯片間隔區(qū)域；將集成電路芯片和每個(gè)引線框的金屬部件接合和電連接；將條帶上的引線框和芯片隔離區(qū)域封裝；去除條帶；并且在芯片隔離區(qū)域分割封裝，從而形成獨(dú)立的電子包裝。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，還包括使用一種可接合引線以及可軟焊成份對(duì)薄膜的上或下表面或者兩面進(jìn)行預(yù)鍍的步驟。
69.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中成份是鎳—鈀—金底板鍍層。
70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中條帶和薄膜通過條帶上的粘合劑接合。
71.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中條帶和薄膜通過疊層接合。
72.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中金屬部件被絲網(wǎng)印刷在一個(gè)一次性條帶、薄膜上，包括玻璃薄膜或者其它類似載體。
73.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，還包括當(dāng)條帶與薄膜結(jié)合時(shí)，將加強(qiáng)件和條帶接合的步驟；以及在移除條帶前去除加強(qiáng)件的步驟。
74.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中金屬部分厚度大約1-4密耳。
75.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中金屬部分厚度約小于1密耳。
76.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中條帶由聚酰亞胺、聚脂薄膜、聚酰亞胺薄膜、或者Fr-4構(gòu)成。
77.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中在每一個(gè)區(qū)域圖案中的金屬部件包括一個(gè)印模焊盤，用于支撐一個(gè)集成電路芯片；和引線連接點(diǎn)，用于電連接引線框和芯片。
78.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中引線框?yàn)橐€接合芯片提供支持和連接。
79.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中在每個(gè)區(qū)域圖案中的金屬部分包括引線連接點(diǎn)，用于支撐一個(gè)集成電路芯片和電連接引線框和芯片。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中該集成電路芯片通過環(huán)氧樹脂、焊料或者其他低熔點(diǎn)金屬和印模焊盤接合。
81.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中引線框?yàn)榈寡b晶片或者焊盤柵格陣列芯片提供支持和電連接。
82.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中多個(gè)引線框在條帶上形成一個(gè)陣列。
83.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中條帶可以通過剝離、溶解或者條帶背面構(gòu)圖金屬部件和封裝中去除，使得引線框的區(qū)域圖案暴露出來。
84.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中封裝步驟包括用一種可控的方法在引線框上和間隔區(qū)域使用封裝材料，環(huán)繞該金屬部件并且一直到條帶表面，而且沒有生成任何模塑溢料。
85.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中單元化步驟包括鋸斷、激光切割、噴水切割或者其結(jié)合來完成。
86.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，還包括在分割封裝前進(jìn)行包裝的剝離測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制造電子包裝的條帶引線框。該條帶引線框是由一個(gè)條帶和一個(gè)引線框組成，引線框由多個(gè)接合在條帶上并排列成區(qū)域圖案的獨(dú)立金屬部件組成。制造本發(fā)明的方法使得傳統(tǒng)引線框的厚度明顯減少，導(dǎo)致較薄的包裝，使得散熱得到了改善，并且較短的幾何尺寸使得電氣性能得到改善。多個(gè)這種引線框在一個(gè)條帶上排列成一個(gè)陣列，并且每個(gè)引線框通過條帶上的芯片間隔區(qū)和周圍的引線框隔離開來，以至于沒有金屬部件延伸到芯片間隔區(qū)域。集成電路芯片和引線框接觸并電連接，并且采用了一種封裝材料，在引線框和芯片間隔區(qū)上硬化干燥。其后，該條帶被去除，該引線框通過切割芯片間隔區(qū)的封裝材料進(jìn)行單元化，形成獨(dú)立的包裝。單元化是在芯片間隔區(qū)進(jìn)行的并且不會(huì)切割到形成引線框的任何金屬部件。
文檔編號(hào)H01L23/498GK1777988SQ03822835
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2003年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者S·伊斯蘭, R·S·圣安東尼奧, L·C·古爾托姆 申請(qǐng)人:先進(jìn)互聯(lián)技術(shù)有限公司