本發(fā)明涉及一種電子元件及其形成方法，具體地，涉及一種雙側(cè)焊盤封裝的電子元件及其形成方法。

背景技術(shù)：

各種小外形封裝(Small Out-Line Package，SOP)的電子元件結(jié)構(gòu)被開發(fā)出來，以適應(yīng)于電子設(shè)備中對于元件小型化的需求，例如SON(Small Outline Package，No leads)封裝、QFN(Quad Flat No-lead，方形扁平無引腳)封裝等。

電子元件形成之后，為實現(xiàn)其特定的功能和設(shè)計目的，需要將電子元件焊接到相應(yīng)的外部電路系統(tǒng)上。典型地，電子元件利用焊接技術(shù)被連接到印刷電路板(PCB)上。焊接的可靠性對于電子元件的性能發(fā)揮具有重要的影響。自動光學(xué)檢測(Automatic Optical Inspection，AOI)常被用來檢測焊接之后的印刷電路板，通過各電子元件焊接之后的外形輪廓等特征來判斷是否存在虛焊、翹曲、斷焊等問題。

對于普通的QFN封裝來說，形成的電子元件上用于焊接的焊盤都位于電子元件與PCB相對的表面上，從而在焊接之后所形成的焊點會被PCB或電子元件本身所遮擋。在利用AOI機(jī)器進(jìn)行檢測時，將不會捕捉到這種普通QFN封裝的焊接特征，從而不能判斷焊接的可靠性。

此外，除了對于電子元件的電學(xué)性能的不斷優(yōu)化的需求之外，隨著系統(tǒng)的集成度的進(jìn)一步提升，對于器件小型化的要求持續(xù)存在，并且也帶來散熱性的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

從而，有必要提供一種電子元件，具有較小外形并可以實現(xiàn)自動光學(xué)檢測。

此外，還有必要提供一種相應(yīng)的形成電子元件的方法。

一種電子元件，包括第一表面及與所述第一表面相對的第二表面，以及在所述第一表面與第二表面之間的相鄰接的側(cè)面；所述電子元件在所述第一表面上包括焊盤，所述焊盤自所述第一表面上延伸至所述相鄰接的側(cè)面，并在所述側(cè)面上相鄰接。

一種形成電子元件的方法，其中所述電子元件包括引線框架和與所述引線框架電連接的管芯；該方法包括：

將引線框架與管芯固封在模封材料中，以形成模封體；

沿第一方向?qū)λ瞿７怏w進(jìn)行第一切割，以使所述引線框架的第一導(dǎo)電側(cè)面暴露；

沿與所述第一方向成預(yù)定角度的第二方向?qū)λ瞿７怏w進(jìn)行第二切割，以使所述引線框架的第二導(dǎo)電側(cè)面暴露；

其中所述引線框架的第一導(dǎo)電側(cè)面與第二導(dǎo)電側(cè)面分別在所述第一方向和所述第二方向上延伸以鄰接。

根據(jù)本發(fā)明的電子元件與形成方法，焊盤自第一表面上延伸至相鄰接的側(cè)面，由于焊盤在相鄰接的側(cè)面上也互相鄰接，從而在電子元件焊接至外部電路系統(tǒng)(如印刷電路板)上時，可以使得相鄰接的側(cè)面上的相鄰接的焊盤也具有焊劑與焊料，從而為自動光學(xué)檢測提供了可檢測的特征。

并且，該電子元件與形成電子元件的方法在形成焊盤的引線框架外圍無需設(shè)置額外的邊框，有利于形成無邊框的形狀，從而減小了電子元件的尺寸。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對于本發(fā)明的實施方式進(jìn)行進(jìn)一步描述，其中：

圖1A、圖1B分別為一種實施方式的電子元件的側(cè)視圖與底視圖；

圖2A、圖2B分別為另一種實施方式的電子元件的側(cè)視圖與底視圖；

圖3A、圖3B分別為另一種實施方式的電子元件的側(cè)視圖與底視圖；

圖4A、圖4B分別為另一種實施方式的電子元件的側(cè)視圖與底視圖；

圖5A-5H為電子元件及其被焊接到外部電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6A為一種實施方式中用于電子元件的引線框架的平面視圖；

圖6B為圖6A中沿A-A方向的剖面視圖；

圖6C為圖6A所示的實施方式中示出了切割道的引線框架的示意圖；

圖7為一種實施方式的形成電子元件的方法的流程圖；

圖8A-8E為根據(jù)一種實施方式的形成電子元件的方法各步驟中的結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。

具體實施方式

如圖1A、圖1B所示，其分別為一種實施方式的電子元件的側(cè)視圖與底視圖。該電子元件100具有第一表面102、第二表面104以及在第一表面102與第二表面104之間的多個側(cè)面106。多個側(cè)面106相互鄰接，從而合圍形成電子元件的側(cè)壁。在通常的實施方式中，電子元件一般具有四個側(cè)面106，相鄰的側(cè)面106之間互相垂直，以形成四方形的輪廓，從而定義的第一表面102、第二表面104為長方形或正方形。

在一種實施方式中，電子元件100包括在第一表面102上的多個焊盤108。多個焊盤108自第一表面102上延伸到與第一表面102相鄰接的側(cè)面106上。其中在側(cè)面106相鄰接處(第一表面102的角)的焊盤108向相鄰接的兩個側(cè)面106分別延伸，從而在側(cè)面106上的焊盤108也相鄰接，形成了類似于包覆電子元件100的一角的結(jié)構(gòu)。

如圖1B所示，在側(cè)面106相鄰接處的焊盤108的位于第一表面102內(nèi)部的部分與位于第一表面102的外部的部分之間，呈階梯形狀。具體地，焊盤108沿著與一個側(cè)面106相平行的X方向上，在第一表面102外部部分的寬度dX1小于在第一表面102的內(nèi)部部分的寬度dX2，從而在內(nèi)、外部之間形成階梯狀的輪廓；類似地，焊盤108沿著與另一個側(cè)面106相平行的Y方向上，在第一表面102外部部分的寬度dY1小于在第一表面102的內(nèi)部部分的寬度dY2，從而也在內(nèi)、外部之間形成階梯狀的輪廓。

焊盤108可以是由形成電子元件100的引線框架所提供的電連接件結(jié)構(gòu)。引線框架可以提供電子元件100中的器件管芯(圖未示)與外部 電路進(jìn)行信號輸入/輸出的端子。在圖1中所示的實施方式中，該電子元件100的引線框架提供了6個輸入/輸出端子，其中在電子元件100的底面(第一表面102)的四角上分別有一個輸入/輸出端子，在電子元件100的兩個側(cè)面的中間位置分別有一個輸入/輸出端子。電子元件100在各焊盤108之間的部分則由模封材料進(jìn)行封固。

通過前述的所述呈階梯狀的焊盤108的設(shè)置，使得位于焊盤108之間的模封材料與焊盤108之間形成相互卡扣的結(jié)構(gòu)，從而使得模封之后的電子元件100的結(jié)構(gòu)更為牢靠，形成的封固穩(wěn)定可靠。可以將多個焊盤108中的其中一個或多個設(shè)置為前述的階梯狀結(jié)構(gòu)。

可以理解的是，在其他可選的實施方式中，可以通過其他配置來形成前述的相互卡扣的結(jié)構(gòu)，而不限于所述的階梯狀結(jié)構(gòu)。還應(yīng)當(dāng)說明的是，圖1B中所示的階梯狀結(jié)構(gòu)也可以形成為在第一表面102外部部分的寬度dX1(或者dY1)大于在第一表面102的內(nèi)部部分的寬度dX2(或者dY2)。

如圖2A、圖2B所示，其分別為另一種實施方式的電子元件200的側(cè)視圖與底視圖。與圖1A、圖1B中所示的電子元件100類似地，該電子元件200具有第一表面202、第二表面204以及在第一表面202與第二表面204之間的多個側(cè)面206。

電子元件200在第一表面202上包括有多個焊盤208。焊盤208自第一表面202上向相鄰接的側(cè)面206延伸，并在相鄰接的側(cè)面206上也相鄰接，形成了類似于包覆電子元件200的一角的結(jié)構(gòu)。與圖1中所示的實施方式類似地，焊盤208的位于第一表面202內(nèi)部的部分的尺寸大于位于第一表面202外部的部分的尺寸，從而在第一表面202的內(nèi)外部之間也形成階梯狀的結(jié)構(gòu)。由前面的描述可以知道，該階梯狀的結(jié)構(gòu)有利于在引線框架與模封材料之間形成鎖固的結(jié)構(gòu)，從而提升封裝后的電子元件200的機(jī)械可靠性。

進(jìn)一步地，如圖2B所示，焊盤208的位于第一表面202內(nèi)部的部分邊緣處設(shè)有收容部210，該收容部210用于收容電子元件200的模封材料，進(jìn)一步地使得引線框架與模封材料之間形成鎖定，可以防止二者之間由于熱效應(yīng)引起的機(jī)械形變不均而導(dǎo)致的失配。

如圖3A、圖3B所示，在另一種實施方式中的電子元件300的結(jié)構(gòu)與圖1中所示的實施方式中電子元件100的結(jié)構(gòu)類似。在圖3中，電子元件300的與圖1的電子元件100相似的部分以類似的標(biāo)號指代，在此不再贅述。電子元件300在第一表面302上的焊盤308也自第一表面302向相鄰接的側(cè)面306延伸并在相鄰的側(cè)面306上也相鄰接，形成包覆電子元件300的一角的結(jié)構(gòu)。并且，電子元件300的引線框架與模封材料之間也通過焊盤308的階梯狀結(jié)構(gòu)設(shè)置而形成鎖固結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步參考圖4A和圖4B，在另一實施方式中，電子元件400包括位于第一表面402的兩端的兩個焊盤408，其中焊盤408自第一表面402向側(cè)面406延伸，并在相鄰接的側(cè)面406上也互相鄰接，從而包覆電子元件400的兩端。與前述的圖1、圖2、圖3中可以實現(xiàn)的在兩個相鄰的側(cè)面上形成焊盤的實施方式不同的是，圖4中的電子元件400可以在三個相鄰接的側(cè)面406上形成焊盤。此外，如圖4B所示，其中的電子元件400也具有與前述的各實施方式相類似的階梯狀焊盤結(jié)構(gòu)，以供引線框架與模封材料之間形成鎖固的結(jié)構(gòu)。

由以上各實施方式的電子元件可以看到，各電子元件100、200、300、400的焊盤自第一表面延伸而出，并在側(cè)面上相鄰接，在側(cè)面上也形成可焊接的導(dǎo)電焊盤，相比于只能在下表面進(jìn)行焊接的普通QFN封裝結(jié)構(gòu)而言，側(cè)面可焊接將使得電子元件被焊接到外部電路系統(tǒng)(如PCB)時焊點外露，從而不但可以利用自動光學(xué)檢測設(shè)備進(jìn)行焊點的檢查，該增加的側(cè)面焊點還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)電子元件與PCB之間的機(jī)械與電學(xué)連接，提升穩(wěn)定性和可靠性。

如圖5A-5D所示，其顯示的是一種電子元件52被焊接到外部電路54的示意圖。其中電子元件52具有側(cè)面522和下表面524，并在下表面524上包括有焊盤526。外部電路54可以是印刷電路板PCB或者其他類型的電路形態(tài)，在其上包括有焊墊542，用于與電子元件52之間形成電連接而實現(xiàn)信號的輸入/輸出。由圖5B-圖5D可見，在電子元件52的側(cè)面522上并沒有形成與外部電路54的機(jī)械或者電學(xué)連接，而是僅在電子元件522的下表面524具有焊盤526，焊盤526通過焊料56與外部電路54形成連接。這樣形成的焊接，當(dāng)利用AOI設(shè)備自上而下檢測時，將 不能檢測到焊接的焊點特征，從而不能形成對于焊接可靠性的檢測。

進(jìn)一步參考圖5E-圖5H，一種實施方式的電子元件58在其下表面582上包括焊盤584，焊盤584分布并在電子元件58的下表面582、側(cè)面586上延伸。從而，當(dāng)電子元件58被焊接到外部電路54上時，其焊盤584不但通過位于下表面582上的部分與外部電路54的焊墊542相連接，并且還通過位于側(cè)面586上的部分與外部電路54上的焊墊542相連接?？梢钥吹剑捎诤噶?6需要連接電子元件58的側(cè)面及其下部的焊墊542，在電子元件58焊接完成之后，由圖5F的頂部視圖可以看到，焊料56將會位于電子元件58的輪廓之外。從而，在利用AOI設(shè)備進(jìn)行焊接檢查時，將會獲取到連接電子元件58與外部電路54之間的焊料56的特征，并據(jù)以判斷二者之間的焊接可靠性。

應(yīng)當(dāng)理解的是，圖5A-5H中所示的電子元件52、58可以分別是DFN或者XSON封裝形式。進(jìn)一步地，當(dāng)電子元件58焊接到外部電路54上時，相比于只能在下表面進(jìn)行焊接的普通QFN封裝而言，電子元件58上在側(cè)面所包括的焊盤584提供了額外的機(jī)械與電學(xué)連接?？梢灾赖氖?，在通常所采用的回流焊(Reflow)工藝中，無論是外部電路還是電子元件本身，都面臨由于回流焊工藝中的高溫所帶來的潛在的翹曲可能性，不均衡的翹曲將會使得電子元件與外部電路之間需要承受額外的應(yīng)力，并且可能使得電子元件出現(xiàn)傾斜或虛焊。通過該實施方式的側(cè)面焊盤584的連接，加之在電子元件58下表面582上的焊接連接，使得焊接后的電子元件58與外部電路54之間可以具有更多應(yīng)對翹曲所產(chǎn)生的應(yīng)力的優(yōu)勢，并且電子元件58不容易出現(xiàn)傾斜，也不易出現(xiàn)虛焊。

如圖6A、圖6B所示，其分別為一種實施方式中，用于電子元件的引線框架的頂視圖及其沿A-A線方向的剖視圖。該引線框架60包括多個終端引腳602，終端引腳602以陣列形式排列，并通過預(yù)成型結(jié)構(gòu)604相互固定。在圖6所示的實施方式中，每6個終端引腳602排列為一個子框架62，多個子框架62排列以形成引線框架60。在其他可選的實施方式中，引線框架可以包括其他數(shù)目的子框架。類似地，子框架中也可包括其他數(shù)目的終端引腳。進(jìn)一步地，終端引腳也可以不以子框架的形式排列為引線框架?？蛇x地，各子框架62之間通過連接層606相互連接， 以保持相對固定的位置而形成引線框架60。

結(jié)合圖6C所示，其為一種實施方式中，用于電子元件的引線框架的頂視圖及其示出了切割道的示意圖。通常地，引線框架60中各子框架62分別對應(yīng)于形成一個完整封裝的電子元件。從而，在形成電子元件的過程中，有必要將各子框架62及其上所接附的器件管芯分開?？蛇x地，可以通過鋸切、激光切割等方式進(jìn)行分割。如圖6C所示，沿著引線框架60的各子框架62之間的切割道64對模封體進(jìn)行切割。在本實施方式中，沿著子框架62之間的多個相互垂直的切割道64對模封體進(jìn)行切割，以將其分割形成多個具有6個終端引腳602的電子元件。每個切割道64均沿著各子框架62的終端引腳602的外輪廓，以使得切割之后所形成的電子元件上，終端引腳602的面向切割道64的側(cè)面外露，而將終端引腳602的該側(cè)面之間的預(yù)成型結(jié)構(gòu)604和連接層606全部去除。從而，在相垂直的切割道64相交處的終端引腳602的兩個側(cè)面均外露，形成前述的電子元件中焊盤在側(cè)面上相鄰接的結(jié)構(gòu)。

如圖7所示，其為根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的形成電子元件的方法的流程圖。以下結(jié)合圖8A-8E所示的電子元件的側(cè)面剖視圖說明該形成電子元件的方法流程。

步驟702，提供引線框架。在一種實施方式中，該提供的引線框架可以是如圖6中所示的引線框架，可以理解的是，提供的引線框架也可以是相應(yīng)于所要匹配的器件管芯而選擇的其他任何可用的引線框架，其用來形成如圖1至圖4所示的在鄰接的側(cè)面上具有鄰接的焊盤的電子元件。

步驟704，將器件管芯與引線框架接合。可以使用任何可用的接合方式來將器件管芯與相應(yīng)的引線框架進(jìn)行接合，可選的接合方式包括引線鍵合(Wire Bonding)或者倒裝芯片接合(Flip-Chip)。結(jié)合圖8A所示的，其中圖8A所示的是一種示例的實施方式中將器件管芯82通過引線84與引線框架86相連，具體地，將引線84連接在器件管芯82上提供的焊點與相對應(yīng)的引線框架86的終端引腳862之間。

步驟706，將接合的器件管芯與引線框架固封。結(jié)合圖8B所示的，利用模封材料88將已經(jīng)接合的器件管芯與引線框架固封，以形成模封體 80。具體地，可以使用任何已知的用于集成電路或電子元件封裝的模封材料來將器件管芯與引線框架的接合組合進(jìn)行固封。

步驟708，切割模封體，以使引線框架的導(dǎo)電側(cè)面暴露。結(jié)合圖8C所示的，沿著垂直于器件管芯與引線框架接觸面的方向上，切割所述模封體，以使引線框架的導(dǎo)電側(cè)面864露出?？蛇x地，可以利用任何合適的工藝(如激光切割)，以預(yù)定的深度，來將引線框架86的各子框架之間的預(yù)成型結(jié)構(gòu)去除，以將各子框架邊緣的終端引腳的側(cè)面暴露。在一種可選的實施方式中，該預(yù)定的深度可以是引線框架86的厚度，從而以該預(yù)定的深度所進(jìn)行的切割可以去除引線框架86中各子框架之間的預(yù)成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，該切割可以包括沿第一方向的第一切割和沿第二方向的第二切割。第一方向與第二方向之間具有預(yù)定的角度。作為一種示例的實施方式，可以參考如圖6C中所示的，在相互垂直的切割道上分別進(jìn)行第一切割和第二切割，以使得子框架邊緣的終端引腳在兩個側(cè)面上都暴露出來，并互相鄰接。

步驟710，在步驟708的切割所暴露的導(dǎo)電側(cè)面上形成鍍層。結(jié)合圖8D所示的，在導(dǎo)電側(cè)面864上形成鍍層866。該鍍層866為導(dǎo)電性鍍層，以形成對于引線框架82的終端引腳862的保護(hù)?？蛇x地，在引線框架82的終端引腳862相對于器件管芯82所安置的另一側(cè)面868上也形成鍍層866。作為一種示例，該鍍層866可以通過電鍍或其他任何可行的工藝來形成。

步驟712，在步驟708切割的基礎(chǔ)上進(jìn)一步切割模封體，以將各子框架及相應(yīng)的器件管芯分割形成電子元件。參考圖8E所示的，自步驟708切割所形成的開口，沿著圖6C所示的切割道進(jìn)一步對模封體80進(jìn)行第三切割，以切開在各子框架對應(yīng)的器件管芯之間的模封材料88。該第三切割的深度與寬度可以不同于前述的第一切割、第二切割。如圖8E所示的，若第三切割的寬度不同于第一切割、第二切割，則第三切割所形成的側(cè)面870將與第一切割、第二切割在終端引腳862上形成的側(cè)面864之間形成階梯。應(yīng)當(dāng)理解的是，在其他實施方式中，第三切割的寬度可以與第一切割、第二切割相同。類似地，第三切割也可以通過包括 激光切割在內(nèi)的任何可行的手段來實現(xiàn)。

通過本發(fā)明各實施方式的電子元件及其形成的方法，可以看出，由于在電子元件的側(cè)面上通過焊盤自底面延伸并鄰接形成可導(dǎo)電的接觸側(cè)面，不但可以使電子元件在與外部電路(如PCB)焊接時焊點具有可被自動光學(xué)檢測的特性，并且能夠提供增強(qiáng)的電學(xué)與機(jī)械連接性能，焊接不易出現(xiàn)傾斜和虛焊。此外，還可以看出，由于導(dǎo)電側(cè)面的形成可以通過如上所述的引線框架的終端引腳的側(cè)面來實現(xiàn)，本發(fā)明的電子元件更可以在相同的引腳間距基礎(chǔ)上，通過無邊框的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)更小的體積，從而可以增大電子元件及其所應(yīng)用的電路系統(tǒng)的集成度。進(jìn)一步地，由于金屬性導(dǎo)電側(cè)面及其在應(yīng)用時所形成的焊接外露的特點，還能夠改善電子元件的整體熱耗散性能，有利于電子元件工作時所生成的熱量的散發(fā)，提升可靠性與穩(wěn)定性。

在此參考了特定的所示的例子對于各種示例的實施方式進(jìn)行了描述。所述示例的例子被選擇為輔助本領(lǐng)域的技術(shù)人員來形成對于各實施方式的清晰理解并得實施。然而，可以構(gòu)建為包括一個或多個實施方式的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和器件的范圍，以及根據(jù)一個或多個實施方式實施的方法的范圍，并不為所展示的示例性例子所限制。相反地，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本說明書可以理解：可以根據(jù)各實施方式來實施出很多其他的配置、結(jié)構(gòu)和方法。

應(yīng)當(dāng)理解的是，就于本發(fā)明在前描述中所使用的各種位置指示來說，例如頂、底、上、下，彼等指示僅是參考了相應(yīng)的附圖而給出，并且當(dāng)器件的朝向在制造或工作中發(fā)生變化時，可以代替地具有其他位置關(guān)系。如上所述，那些位置關(guān)系只是為清楚起見而描述，并非限制。

本說明的前述描述是參考特定的實施方式和特定的附圖，但本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)限制于此，而應(yīng)當(dāng)由權(quán)利要求書所給出。所描述的各附圖都是示例性的而非限制性的。在附圖中，為示例的目的，各元件的尺寸可能被放大，且可能沒有繪制為特定的比例尺。本說明也應(yīng)當(dāng)包括各元件、工作方式在容限和屬性上的不連續(xù)的變換。還應(yīng)當(dāng)包括本發(fā)明的各種弱化實施。

本說明及權(quán)利要求書中所使用的詞匯“包括”并不排除其他元件或 步驟。除非特別指出，在使用單數(shù)形式如“一”、“一個”指代確定或不確定的元件時，應(yīng)當(dāng)包括該元件的復(fù)數(shù)。從而，詞匯“包括”不應(yīng)當(dāng)被理解為限于在其后所列出的條目，不應(yīng)當(dāng)理解為不包括其他元件或步驟；描述“器件包括項目A和B”的范圍不應(yīng)當(dāng)限制為只包括元件A和B的器件。該描述表示，就于本說明而言，只有器件的元件A和B是相關(guān)的。

對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明的權(quán)利要求的范疇內(nèi)可以作出多種具體變化。