无引线半导体封装和方法技术

一种在引线框结构上形成半导体器件的方法。引线框结构包括引线框子结构阵列，每个引线框子结构具有布置在其上的半导体管芯。所述方法包括：提供所述引线框结构和所述引线框子结构的端子之间的电连接，其中所述电连接是牺牲接合线；将所述引线框结构、所述电连接和所述端子封装在封装层中；执行第一系列平行切割，以暴露所述端子的侧面部分，所述第一系列的平行切割延伸通过引线框结构和封装层；对所述端子进行电镀以形成金属侧垫；以及执行相对第一系列平行切割成夹角的第二系列平行切割，第二系列切割延伸通过引线框结构和封装层，以从引线框结构单体化半导体器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种形成无引线封装半导体器件的方法。本专利技术还涉及一种无引线封装半导体器件。
技术介绍
已知无引线封装半导体器件比有引线封装更具优点。这些优点包括在以下各方面具有更好的电性能:降低的引线电感、通过使用暴露的热垫片来改善到PCB(印刷电路板)的热传导而得到的良好的热耗散、以及降低的封装厚度和更小的占用面积(footprint)，从而降低在PCB上占用的面积。无引线封装半导体器件包括QFN(方形扁平无引线器件)和DFN(分立扁平无引线器件)。然而，无引线封装半导体器件的缺点是，在安装在PCB上时难以对焊接点进行检查。常规检查技术使用一种名为自动光学检查(Α0Ι)系统，其中，相机针对各种缺陷(例如开路连接、短路连接、焊接细化和不正确放置的器件)，对安装在PCB上的无引线封装半导体器件进行扫描。由于半导体器件I/O端子布置在器件底部，并因此在器件安装在PCB上时无法被看到，所以一般不太可能使用具有无引线半导体器件的Α0Ι系统。自动X射线检查(AXI)系统可以允许对焊接点进行检查，但是AXI系统较为昂贵。—种允许由Α0Ι系统对焊接点进行检查的系统将包括金属侧垫，所述金属侧垫从器件底部的器件I/O端子至少部分地向上延伸至器件外侧壁。典型地，金属侧垫可以由锡、铅或者锡铅合金形成。在将器件贴装到PCB的焊接过程中，焊料将熔湿器件底部的I/O端子以及金属侧垫。因此，焊接点的一部分将可见，从而允许通过Α0Ι技术来检查。即使I/O端子未正确焊接在PCB上，只要金属侧垫是正确焊接的，就可认为焊接点是好的。除了便于检查，金属侧垫还可以降低器件安装在PCB上时的斜度。由于增加了焊接面积，金属侧垫还可提高剪切和弯曲性能。典型地，封装结构将包括嵌在封装层中的器件管芯阵列。通过任何合适的方式，例如共晶接合(eutectic bond)，将器件管芯连接到引线框。形成这种无引线器件的工艺包括，使用一系列平行行切割和平行列切割将封装集成电路的二维阵列分割为单独半导体器件封装。第一系列的平行切割完全延伸穿过引线框和封装层，限定出阵列的行。在对金属侧垫进行电镀后，形成完全延伸穿过引线框和封装层的第二系列的平行切割。其分离阵列的列，从而提供单体封装。该工艺中，I/O端子暴露，并且由于I/O端子相互电连接，可将暴露的I/O端子电镀以形成金属侧垫。需要电连接以保持电连续，从而实现电镀处理。然而，针对具有两个单独功能管芯并且在器件的一个侧壁上具有至少三个I/O端子以及在相对侧壁上具有至少两个I/o端子的无引线半导体器件，通过根据上述工艺的电镀不可能形成侧垫，这是因为切割序列要求位于形成在引线框的引线框结构上的器件的一个侧壁上的中间I/o端子被电隔离。图la示出了由一系列引线框子结构形成的典型引线框结构10。在第一切割序列对行进行限定前，如上文所述，特定器件引线框的六个I/O端子12、14和16(器件两个相对侧上的三个I/O端子)的每一个都电互连连接，因为它们由单片金属单体形成(典型地，在片状金属上进行光蚀刻处理)。现在参考图lb，在第一切割序列(线A所示)后，I/O端子12、14将从引线框10上脱离，因此将无法对I/O端子12、14进行电镀以形成金属侧垫，这是因为它们将从引线框结构机械脱离并电隔离。在和第一切割序列基本垂直的第二切割序列(线B所示)之后，将从引线框结构10单体形成每个单独的子引线框。W02012/040873涉及一种使用完全延伸穿过引线框和封装层并限定阵列的行的第一系列平行切割将封装集成电路的二维阵列分为单独集成电路封装的方法。US2010/0187663涉及一种具有可熔湿引线框引线表面的半导体组件和制造方法。具有引线框引线的引线框嵌在铸模混合物(mold compound)中。暴露至少一个引线框引线的一部分，并且暴露部分上形成导电材料。将铸模混合物分离以形成单体半导体组件。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种形成无引线封装半导体器件的方法，所述无引线封装半导体器件具有包括引线框子结构阵列的引线框结构，每个引线框子结构在其上布置有半导体管芯，所述方法包括:提供所述引线框结构和所述引线框子结构的端子之间的电连接；将所述引线框结构、所述电连接和所述端子封装在封装层中；执行第一系列平行切割，以暴露所述端子的侧面部分，所述第一系列的平行切割延伸通过引线框结构和封装层；对所述端子进行电镀以形成金属侧垫；以及执行相对第一系列平行切割成夹角的第二系列平行切害J，第二系列切割延伸通过引线框结构和封装层，以从引线框结构单体化半导体器件。所述引线框结构和所述引线框子结构的端子之间的电连接的使用允许对金属侧垫进行电镀。电连接可以是牺牲接合线，使得在对半导体管芯进行线接合时可以容易地实现电连接。每个所述牺牲接合线都可以设置在端子和所述引线框结构上形成的相应接合垫之间。所述牺牲接合线布置为，在第一系列平行切割后保持引线框子结构之间的电连续性。保持引线框子结构阵列上的电连续性使得能够在单个步骤中对金属侧垫进行电镀。第二系列切割可将端子和引线框结构之间的牺牲接合线断开。这样便移除了与半导体管芯线接合的端子和引线框子结构之间的电连接，从而防止使半导体管芯短路的风险。引线框可包括至少五个端子，并且其中至少两个端子可布置在引线框结构的一侦h其余端子可布置在引线框结构的相对侧上。引线框子结构还可包括至少一个所述端子连接到所述引线框结构的连结条(tiebar)，从而第二系列切割将所述连结条断开。所述连接条还可提供对引线框结构上的端子的支撑。根据第二方面，提供了一种无引线封装半导体器件，具有顶部和底部相对主表面，以及在其间延伸的侧壁，所述无引线封装半导体器件包括:引线框结构，包括具有两个或更多个引线框子结构的阵列，每个引线框子结构上都布置有半导体管芯；牺牲接合线，包括与所述引线框结构接合的第一端和在侧壁上终止的第二端；以及至少五个端子，每个所述端子包括相应的金属侧垫。因此，无引线封装半导体器件适于在安装在印刷电路板上时进行光学检查。所述端子可布置在相对的侧壁上，其中至少两个端子布置在所述侧壁的一个上，其余端子布置在相对的侧壁上。每个引线框子结构可包括管芯附接区，所述管芯附接区中包括一体形成的端子。两个或更多引线框子结构的每一个都可以电隔离。每个金属侧垫都可以被电镀。所述牺牲接合线的第二端终止于与包括金属侧垫的侧壁相邻的侧壁。【附图说明】以下将仅通过示例方式并参考附图进一步描述本专利技术，其中:图la示出了已知的引线框结构；图lb示出了已知的指出单体切割位置的引线框结构；图2示出了根据实施例的引线框结构；图3示出了根据实施例的用于形成无引线半导体器件的工艺流程；图4示出了根据实施例的线接合方案；图5a示出了部分单体化后根据实施例的引线框结构和线接合方案；图5b示出了图5a的y-y截面；图5c示出了单体化后根据实施例的引线框结构和线接合方案；图6a示出了根据实施例的已完成的无引线半导体器件的仰视图；以及图6b示出了已完成的无引线半导体器件的剖视图。附图和以下说明书中，相似的附图标记指代相似的特征。【具体实施方式】图2中整体示出了根据实施例的引线框结构20，也称为单元结构。引线框结构20由互连的子结构的二维阵列形成，每个子结构在单体化后构成无引线封装半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从引线框结构形成无引线封装半导体器件的方法，所述引线框结构包括引线框子结构阵列，每个引线框子结构上布置有半导体管芯，所述方法包括：提供所述引线框结构和所述引线框子结构的端子之间的电连接，其中所述电连接是牺牲接合线；将所述引线框结构、所述电连接和所述端子封装在封装层中；执行贯穿引线框结构和封装层的第一系列平行切割，以暴露所述端子的侧面部分；对所述端子进行电镀以形成金属侧垫；以及执行与第一系列平行切割成夹角的第二系列平行切割，所述第二系列切割贯穿引线框结构和封装层，以从引线框结构单体化半导体器件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁志豪，薛珂，森克·哈贝尼希特，贺伟鸿，陈新明，吴伟强，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL