具有预模制的基板的空腔封装制造技术

本发明专利技术涉及具有预模制的基板的空腔封装。提供了一种空腔封装及其制造方法。该方法包括以暴露用于环、系杆、管芯附着焊盘和输入/输出线接合焊盘的部分的图案向金属基板施加选择性抗镀剂；利用选择性抗镀剂来选择性地淀积金属镀层；去除选择性金属抗镀剂；向基板施加选择性抗蚀剂；选择性地蚀刻基板的未被选择性抗蚀剂覆盖的部分；剥除掉选择性抗蚀剂；将引线框预模制到基板以围绕管芯附着焊盘部分；从基板的底表面蚀刻掉系杆；将半导体器件管芯附着到管芯附着焊盘；将半导体器件线接合到输入/输出线接合焊盘；并且将盖帽附着到基板的环部分和管芯附着焊盘以保护线接合的半导体器件管芯并允许电气接地。

【技术实现步骤摘要】
具有预模制的基板的空腔封装相关申请本申请要求2013年8月27日递交的美国专利申请61/870352的优先权。要求这个早前递交的申请的优先权并且通过引用将这个早前递交的申请的内容全部并入在此。
本专利技术概括而言涉及集成电路，更具体而言涉及具有预模制的基板的空腔封装(cavity package)。
技术介绍
诸如QFN(四方扁平无引脚)和DFN(双扁平无引脚)之类的扁平无引脚封装被用于从物理上和电气上将集成电路连接到印刷电路板。两种类型的扁平无引脚封装是常见的:空腔(即，具有被设计到封装中的包含空气或氮气的空腔)，以及塑料模制的(即，在封装中具有最低限度的空气)。 空腔封装既小又轻，具有良好的热性能和电气性能，这使得它们适合于便携式通信/消费类产品。应用包括蜂窝电话、PDA、无线发射器、RF前端、HD器件、微控制器、前置放大器、服务器、智能电源、开关、DSP、ASIC、MEMS (微机电系统)以及手表。 空腔封装通常由三个部分构成；铜引线框、塑料模制的主体(开放，且未密封)、以及附着到引线框的塑料部分的盖帽或盖子。集成电路被安装到空腔内的管芯附着焊盘(dieattach pad)，并且引线将IC连接到引线框。引线框终止于封装的底部的触点，用于提供与印刷电路板的电气互连。 在传统的空腔封装中，使用双金属层有机层压，其中有过孔将顶部金属层连接到底部金属层以便制作隔离环。
技术实现思路
与使用双金属层有机层压基板和将顶部金属层连接到底部金属层的过孔的传统空腔封装不同，根据本专利技术的一方面，隔离环被制作到单金属层基板上。创建诸如环、I/O接触焊盘和管芯附着焊盘之类的所有必要的金属特征,并通过临时系杆(temporary tiebar)将它们连接在一起，然后通过在将引线框预模制之后蚀刻掉临时系杆来对其进行电气隔离。通过环和基板到引线框的底侧上的I/O接触焊盘周围的另一个金属环，为管芯附着焊盘和金属盖帽创建电气接地路径。这允许了金属盖帽经由焊料回流来连接到预模制的引线框，以便保护I/O接触焊盘、线和集成电路。 【附图说明】 通过以下结合附图一起以示例方式说明本专利技术的特征的详细描述，将清楚本专利技术的特征和优点，附图中: 图1是根据示范性实施例示出用于构造具有预模制的基板的空腔封装的过程中的步骤的流程图。 图2A - 2C分别是图1中记载的过程的第一步骤中的原始铜基板的顶视图、底视图和截面视图。 图3A - 3C分别是根据图1中记载的过程的第二步骤，在施加选择性抗镀剂之后的图2A - 2C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图4A - 4C分别是根据图1中记载的过程的第三步骤，在使用选择性抗镀剂的选择性金属镀之后的图3A - 3C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图5A - 5C分别是根据图1中记载的过程的第四步骤，在去除选择性抗镀剂之后的图4A - 4C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图6A - 6C分别是根据图1中记载的过程的第五步骤，在施加选择性抗蚀剂之后的图5A - 5C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图7A - 7C分别是根据图1中记载的过程的第六步骤，在蚀刻掉图6A - 6C的铜基板的未被选择性抗蚀剂覆盖的部分之后的顶视图、底视图和截面视图。 图8A - SC分别是根据图1中记载的过程的第七步骤，在去除选择性抗蚀剂之后的图7A - 7C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图9A-9C分别是根据图1中记载的过程的第八步骤，在将引线框预模制到其上之后的图8A - 8C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图1OA -1OC分别是根据图1中记载的过程的第九步骤，在蚀刻掉基板的底表面上的未电镀临时系杆之后的图9A - 9C的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图1lA -1lC分别是根据图1中记载的过程的第十步骤，在集成电路的附着和线接合之后，图1OA -1OC的基板的顶视图、底视图和截面视图。 图12A-12C分别是根据图1中记载的过程的最后步骤，在附着盖帽以保护线接合的器件之后的空腔封装的顶视图、底视图和截面视图。 图12D和12E分别是图12A-12C所示的空腔封装的顶部透视图和底部透视图。 现在将参考所说明的示范性实施例，并且这里将使用具体语言来描述它们。然而，要理解，并不希望其限制本专利技术的范围。 【具体实施方式】 在公开并描述本专利技术之前，要理解本专利技术不限于这里公开的特定结构、过程步骤或材料，而是扩展到相关领域的普通技术人员将会认识到的其等同物。还应当理解，这里采用的术语只是用于描述特定实施例，而并不打算进行限定。 参考图1A-1C至13A- 13B，根据示范性实施例示出了具有预模制的基板的空腔封装的构造。应当注意，虽然图1A-1C至13A- 13B示出了具有预模制的基板的单个空腔封装的构造，但在实践中，制作包括多个空腔封装的矩阵(matrix),以便同时制作多个封装并将其分割成个体封装，这在下文更详细论述。 空腔封装的构造开始于步骤100 (图1)，制作金属(例如Cu)基板200，如图2A - 2C所示，其中图2C是沿着图2A和2B中的线A-A’的截面。 在步骤110，如图3A - 3C中所示，向基板200施加选择性抗镀剂300 (例如，光可成像型)，以使基板为选择性金属镀作好准备。对于在步骤130 (下文论述)中淀积的顶表面环和底表面环310、顶表面系杆320以及顶部和底部输入/输出(I/O)接触焊盘330，示出了暴露的部分。 在步骤120，如图4A - 4C所示，利用选择性图案化抗镀剂300来淀积选择性金属镀层 400 (例如，Ag、Ni/Au、Ni/Pd/Au,等等)。 在步骤130，如图5A-5C所示，去除选择性金属抗镀剂300，显露出顶表面环和底表面环310、顶表面系杆320、管芯附着焊盘910以及顶部和顶部输入/输出(I/O)接触焊盘330。 在步骤140，如图6A - 6C所示，向基板200施加选择性抗蚀剂600 (例如，光可成像型)。 在步骤150，如图7A - 7C所示，以相同的蚀刻率从顶表面和底表面蚀刻掉基板200的未被选择性抗蚀剂300覆盖的部分。 在步骤160，如图8A-8C所示，剥除掉选择性抗蚀剂600，显露出底表面上的临时系杆1000。 在步骤170，如图9A-9C所示，围绕管芯附着焊盘910，将引线框900预模制到基板200。要注意，引线框模制仅被淀积在没有金属特征(例如，接触焊盘330、管芯附着焊盘910，等等)的部分上，并且其淀积的厚度受到底表面上的临时系杆1000的限制。 在步骤180，如图1OA-1OC所示，利用步骤120之后剩余的作为抗蚀剂的预电镀金属作为掩模，从基板的底表面蚀刻掉未被电镀的临时系杆1000。 在步骤190，如图1lA-1lC所示，集成电路1100被附着到预模制的基板并且经由线1105被线接合到输入/输出(I/O)接触焊盘。 在步骤195，如图12A - 12C所示，盖帽1200被附着并且电气连接到基板200的环310和管芯附着焊盘910(例如借助于导电环氧树脂或者焊料回流)以保护线接合的器件并允许电气接地。 如上所述，在实践中，制作空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空腔封装，包括：a.金属镀单层基板，其被图案化以形成多个特征，包括顶部环和底部环、用于贴附集成电路的管芯附着焊盘、多个接触焊盘以及用于将所述管芯附着焊盘连接到所述顶部环的至少一个系杆；b.塑料主体，其被模制到所述基板并且围绕所述多个特征；以及c.金属盖帽，用于封闭并封装所述多个特征，所述盖帽经由所述顶部环被附着到所述主体，用于为所述管芯附着焊盘和所述金属盖帽提供通过所述顶部环和基板到所述底部环的电气接地路径。

【技术特征摘要】
2013.08.27 US 61/870,3521.一种空腔封装，包括: 金属镀单层基板，其被图案化以形成多个特征，包括顶部环和底部环、用于贴附集成电路的管芯附着焊盘、多个接触焊盘以及用于将所述管芯附着焊盘连接到所述顶部环的至少一个系杆； 匕塑料主体，其被模制到所述基板并且围绕所述多个特征；以及 0.金属盖帽，用于封闭并封装所述多个特征，所述盖帽经由所述顶部环被附着到所述主体，用于为所述管芯附着焊盘和所述金属盖帽提供通过所述顶部环和基板到所述底部环的电气接地路径。2.如权利要求1所述的空腔封装，还包括用于将所述金属盖帽附着到所述主体的导电环氧树脂。3.如权利要求1所述的空腔封装，还包括用于将所述金属盖帽附着到所述主体的焊料。4.如权利要求1所述的空腔封装，其中，所述金属镀单层基板是镀有仏的铜。5.如权利要求1所述的空腔封装，其中，所述金属镀单层基板是镀有附/八11的铜。6.如权利要求1所述的空腔封装，其中，所述金属镀单层基板是镀有附的铜。7.—种制造空腔封装的方法，包括: I)向金属基板施加选择性抗镀剂； II)利用所述选择性抗镀剂来选择性地淀积金属镀层； III)去除所述选择性金属抗镀剂以形成多个特征，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊俊豪，
申请(专利权)人：优博创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81