在每个引线上具有焊料可附着的侧壁的QFN预模制的引线框制造技术

技术编号:19748958 阅读:32 留言:0更新日期:2018-12-12 05:22
本公开涉及一种使用预模制的引线框形成的、具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件及其制造方法。将具有多个凹部和多个孔的金属镀覆的引线框放置到顶部和底部模制工具中。然后在引线框中的多个凹部和孔中形成模制化合物,以形成预模制的引线框。将多个管芯和导线耦合到预模制的引线框,并且用密封剂覆盖所得到的组合件。备选地,可以处理裸露的引线框,并且可以在密封之后施加金属层。锯或其他切割装置用于进行分割,以形成引线框封装件。每个所得到的引线框封装件具有焊料可附着的侧壁,以用于改善封装件与电路板之间的焊接接点的强度。

【技术实现步骤摘要】
在每个引线上具有焊料可附着的侧壁的QFN预模制的引线框
本公开涉及一种使用预模制的引线框形成的具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件及其制造方法。
技术介绍
典型的半导体封装件包括耦合到引线框的管芯和各种电触点。然后用密封剂覆盖所得到的组合件以产生封装件。位于封装件的底表面上的焊区(也称为引线)以及在很多情况下的封装件的侧表面提供与诸如印刷电路板(PCB)等电路板的电连接。在将封装件耦合到PCB时,封装件使用表面安装技术(SMT)直接安装在PCB的表面上。尽管SMT实现了较小的封装件,但是它也带来一些缺点。特别是,由于PCB和封装件具有不同的热膨胀系数(CTE),封装件与PCB之间的焊接接点可能会变弱。因此,封装件的可靠性在某些情况下可能取决于焊接接点的完整性,并且因此需要更强的焊接接点。但是,大多数表面安装引线框仅在封装件的底部上具有焊料可附着的材料。封装件的侧壁通常由与焊料不相容的材料组成,这导致PCB与封装件的侧壁之间的弱焊接接点或无焊接接点。最后,在某些情况下,在薄金属引线框的选定位置的制造工艺的力导致引线框回弹,这可能导致引线框的薄金属开裂或断裂。过去对这些问题的回应是向封装件添加附加元件。这些解决方案往往成本过高,因为添加附加元件增加了制造过程中的步骤数目,这降低了效率并且必然增加了每个封装件的单位制造成本。此外,很多解决方案都会阻止封装件被自动视觉检查(AVI)检查,这可能导致封装件可靠性和循环寿命降低,因为在离开制造厂之前无法正确检查焊接接点。这些问题体现在典型的半导体封装件20中,如图1所示。封装件20具有金属层22,金属层22在封装件20的某些部分的底表面上。封装件20还具有侧壁24,其中第一部分28包括密封剂并且第二部分26包含引线。这样,当封装件20附接到PCB或其他电路板时,由于密封剂和引线都由与焊料不相容的材料组成,所以不能在PCB与侧壁24之间形成焊接接点。结果,不能在PCB与封装件20的侧壁24之间形成焊接接点,这降低了封装件20中的焊接接点的强度,并且阻止了封装件20被AVI检查。最终结果是一个不太可靠的封装件。
技术实现思路
本公开的实施例涉及一种使用预模制的引线框形成的、具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件,及其制造方法。在一个实施例中,通过使用具有多个脊部的底部模制工具来形成预模制的引线框。在底部模制工具的第一表面和每个脊部之上放置脱模膜。然后,引线框形成有多个凹部,该凹部的尺寸和形状与脊部相匹配并且在管芯焊盘与引线框的引线之间具有多个孔。在形成多个孔和凹部之后,在引线框上形成金属层,使得金属层围绕每个管芯和每个引线。然后将引线框放置在底部模制工具上,并且在引线框的另一侧放置具有多个腔体的顶部模制工具。在模具就位之后,在引线框的管芯焊盘之间的孔中以及在顶部模制工具的腔体中形成模制化合物。当顶部和底部模制工具被释放时,预模制的引线框留下在多个孔中以及在引线框的第一表面上的模制化合物。预模制的引线框中的模制化合物为多个凹部上方的引线框提供附加支撑,这防止了引线框在处理过程中回弹并且从而降低了在将引线框并入封装件期间引线框损坏的可能性。一旦形成预模制的引线框,通过将一个或多个管芯耦合到每个管芯焊盘、并且在每个管芯与一个或多个引线上的金属层之间耦合多个导线来将引线框并入封装件中。然后,在管芯、导线和预模制的引线框之上形成密封剂。然后在多个凹部处用机械刀片或其他切割装置将所得到的组合件分离,以形成具有焊料可附着的侧壁的封装件。在另一实施例中,将在第一表面上具有多个凹部的预模制的引线框并入引线框封装件中。多个管芯在第二表面上被耦合到预模制的引线框,并且多个导线被耦合在每个管芯与一个或多个引线之间。然后使用密封剂来覆盖管芯、导线和预模制的引线框。接下来,在引线框的第一表面上形成金属层,包括多个凹部中的每个。然后使用锯或其他切割装置在多个凹部处分离所得到的组合件。结果是使用预模制的引线框形成的具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件。当具有焊料可附着的侧壁的封装件被安装到PCB或其他电路板上时,焊料可附着的侧壁使得能够在封装件的引线与PCB之间形成强的焊接接点。这也增加了封装件与PCB之间的焊料接触面积,从而减小了每个焊料引脚的电阻和热负荷。这种减小的热负荷允许减少处理电源负荷所需要的引脚数目。如果需要更少的引脚来运载正电源和负电源,则封装件可以用更少的引脚来制造,从而节省成本。如果需要,它还可以增加所得到的器件中的信号和数据引脚的数目。附图说明在附图中,除非上下文另有说明,否则相同的附图标记表示相似的元件或动作。图中的元件的大小和相对位置不一定按比例绘制。图1是现有技术中已知的引线框封装件的截面图;图2是预模制的引线框的示例性实施例的截面图;图3A至图3F是根据本公开的示例性实施例的预模制的引线框(诸如图2的预模制的引线框)组装工艺的组装过程的各个阶段的截面图;图4是使用预模制的引线框形成的具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件的示例性实施例的截面图;以及图5A至图5E是根据本专利技术的示例性实施例的使用预模制的引线框形成的、具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件(诸如图4的引线框封装件)的组装过程的各个阶段的截面图。具体实施方式在以下描述中,阐述了某些具体细节以便提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下,没有详细描述与电子部件和制造技术相关联的公知结构,以避免不必要地模糊对本公开的实施例的描述。附图不一定按比例绘制,并且某些特征被放大,以提供特定特征的更清晰视图。除非上下文另有要求,否则在整个说明书和随后的权利要求书中,词语“包括”及其变化(诸如“包含”和“含有”)应当被解释为开放的包括意义,即,“包括但不限于”。诸如第一、第二和第三等序号的使用不一定表示排序的秩序感,而是可以仅仅区分动作或结构的多个实例。贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用表示结合这个实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此,贯穿本说明书各处出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指代同一实施例。此外,特定特征、结构或特性在一个或多个实施例中可以以任何合适的方式组合。如在本说明书和所附权利要求中所使用的,除非内容另有明确规定,否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。还应当注意,除非内容另有明确规定,否则术语“或”通常以包括性的“和/或”的意义来使用。本公开总体上旨在提供一种使用预模制的引线框形成的、具有焊料可附着的侧壁的引线框封装件。图2中示出了预模制的引线框30的示例性实施例。在这个实施例中,预模制的引线框30具有第一侧32和第二侧34。引线框30还具有多个管芯焊盘42和多个引线44。多个引线44中的每个引线包括通过引线框31的薄部分连结在一起的第一引线48和第二引线50。引线框31的该部分的厚度将根据形成在预模制的引线框30的第二侧34中的多个凹部33的深度54而变化,如下面更详细描述的。深度54还包括预模制的引线框30的厚度52的特定百分比。在一些实施例中,深度54大于厚度52的50%,但是可以根据引线框30的期望特性来选择其他变化。多个管芯焊盘42通过多个孔38分开。在这个实施例中本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种器件,包括:引线框,具有第一侧、第二侧、第一管芯焊盘、第二管芯焊盘、第一引线和第二引线,所述第一引线与所述第一管芯焊盘相关联,并且所述第二引线与所述第二管芯焊盘相关联;多个凹部,在所述第一引线与所述第二引线之间被定位在所述引线框的第二侧上;第一孔,被定位在所述第一管芯焊盘与所述第一引线之间;第二孔,被定位在所述第二管芯焊盘与所述第二引线之间;第一多个模制化合物部分,所述第一多个模制化合物部分中的一个模制化合物部分占据所述第一孔,并且所述第一多个模制化合物部分中的另一模制化合物部分占据所述第二孔;以及第二多个模制化合物部分,所述第二多个模制化合物部分中的每个模制化合物部分在邻近所述多个凹部中的每个凹部的位置处被定位在所述引线框的所述第一侧上。

【技术特征摘要】
2017.05.31 US 15/610,0881.一种器件,包括:引线框,具有第一侧、第二侧、第一管芯焊盘、第二管芯焊盘、第一引线和第二引线,所述第一引线与所述第一管芯焊盘相关联,并且所述第二引线与所述第二管芯焊盘相关联;多个凹部,在所述第一引线与所述第二引线之间被定位在所述引线框的第二侧上;第一孔,被定位在所述第一管芯焊盘与所述第一引线之间;第二孔,被定位在所述第二管芯焊盘与所述第二引线之间;第一多个模制化合物部分,所述第一多个模制化合物部分中的一个模制化合物部分占据所述第一孔,并且所述第一多个模制化合物部分中的另一模制化合物部分占据所述第二孔;以及第二多个模制化合物部分,所述第二多个模制化合物部分中的每个模制化合物部分在邻近所述多个凹部中的每个凹部的位置处被定位在所述引线框的所述第一侧上。2.根据权利要求1所述的器件,还包括所述多个凹部的深度大于所述引线框的厚度的一半。3.根据权利要求1所述的器件,还包括所述多个凹部限定所述第一引线的侧壁和所述第二引线的侧壁,所述侧壁暴露于外部环境。4.根据权利要求1所述的器件,还包括所述多个凹部延伸穿过所述引线框的本体以形成第二多个孔。5.一种器件,包括:管芯焊盘,具有第一侧和第二侧;管芯,被耦合到所述管芯焊盘的所述第一侧;与所述管芯焊盘间隔开的多个引线,所述多个引线中的每个引线具有第一侧、第二侧和面向外的侧壁;多个导线,所述多个导线中的每个导线被耦合在所述管芯与所述多个引线中的一个引线之间;第一模制化合物部分,被定位在所述管芯焊盘与所述多个引线之间;第二模制化合物部分,被定位在所述多个引线中的每个引线的第一侧上;金属层,被定位在所述管芯焊盘的第二侧、所述多个引线中的每个引线的第二侧以及所述多个引线中的每个引线的侧壁的一部分上;以及密封剂,包封所述管芯、所述多个导线和第二多个密封剂部分。6.根据权利要求5所述的器件,还包括所述金属层基本上覆盖所述多个引线中的每个引线的侧壁。7.根据权利要求5所述的器件,还包括所述金属层包括锡、镍、钯和金中的至少一种。8.根据权利要求5所述的器件,其中所述密封剂接触第一多个模制化合物构件。9.一种方法,包括:将脱模膜定位在底部模制工具的第一表面上,所述模制工具具有多个脊部;将引线框放置在所述底部模制工具上,所述引线框具有第一多个凹部和多个孔,所述第一多个凹部中的每个凹部具有被配置为接纳所述多个脊部中的一个脊部的尺寸和形状,所述引线框还具有多个管芯焊盘和多个引线;将顶部模制工具放置在所述引线框上,所述顶部模制工具具有第二多个凹部;在单个模制步骤中,在所述多个孔中形成第一多个模制化合物部分并且在所述第二多个凹部中形成第二多个模制化合物部...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·卡达格E·小安蒂拉诺E·M·卡达格
申请(专利权)人:意法半导体公司
类型:发明
国别省市:菲律宾,PH

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