具有复合基板的凹穴封装件制造技术

本公开涉及具有复合基板的凹穴封装件。公开了集成设备封装件。封装件可以包括封装基板，所述封装基板包括复合模具垫，所述复合模具垫可以具有上表面和沿垂直方向与上表面间隔的下表面。复合模具垫可以包括绝缘体模具垫和金属模具垫。绝缘体模具垫和金属模具垫可以沿垂直方向相互相邻设置。基板可以包括在复合模具垫周长的至少一部分的周围设置的多个引线。集成设备模具可以安装至复合模具垫的上表面上。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求享有2015年4月10日提交的美国临时专利申请No.62/145,713的优先权，其全部内容出于所有目的作为整体通过引用并入本文。

总体上涉及具有复合基板的凹穴封装件(cavity package)。
技术介绍
在多种集成设备中，对应力敏感型组件进行封装以集成较大的电子系统是具挑战性的。例如微机电系统(MEMS)设备如加速计、陀螺仪等，可以包括对来自模具材料或包封料的压力敏感的可移动组件。具有绝对输出需求的电路(例如参考电压电路)也可以对封装压力具有相似的敏感性。此外，封装基板的外部负载可以导致大量问题，例如校准不精确。因此，对于改进的封装技术存在持续的需求。
技术实现思路
在一个实施方案中，公开了集成设备封装件。封装件可以包括封装基板。封装基板可以包括绝缘体模具垫，所述绝缘体模具垫包括绝缘材料和在绝缘体模具垫周长的至少一部分周围设置的多个引线(lead)。封装件可以包括安装于绝缘体模具垫之上的集成设备模具。封装件可以包括安装至封装基板以限定凹穴的封装盖，集成设备模具处于凹穴内。在另一个实施方案中，公开了集成设备封装件。封装件可以包括包含模制引线框架(molded leadframe)的封装基板，其中金属引线框架至少部分地嵌入模制材料(molding material)中。封装基板可以包括环形金属环，模具垫设置于环形金属环中，多个引线在模具垫周长的至少一部分周围设置。封装件可以包括安装至封装基板上表面上的模具垫的集成设备模具。在另一个实施方案中，公开了集成设备封装件的制备方法。所述方法可以包括提供包含绝缘体模具垫的封装基板，所述绝缘体模具垫包括绝缘材料和在绝缘体模具垫周长的至少一部分周围设置的多个引线。所述方法可以包括将集成设备模具安装于绝缘体模具垫之上。所述方法可以包括将封装盖安装至封装基板以限定凹穴，以使集成设备处于凹穴内。本说明书中所描述主题的一个或多个实施的细节在下面的附图和说明书中示出。其他性质、方面和优势将由说明书、附图和权利要求而变得显而易见。需要注意的是，以下附图的相对尺寸并非按比例绘制。附图说明将引用以下附图对本专利技术的具体实施进行描述，所述附图以示例而非限定性方式提供。图1A是根据一个实施方案的集成设备封装件的顶部、左侧和前方示意性透视图。图1B是图1A中所示封装件的底部、左侧和前方示意性透视图。图1C是图1A-1B的封装件中使用的封装基板的顶部、左侧和前方示意性透视图。图1D是图1C的封装基板的顶部和前方示意性透视剖视图。图1E是图1A-1B中所示封装件的顶部、左侧和前方示意性透视剖视图。图1F是根据另一个实施方案的封装件的顶部、左侧和前方示意性透视剖视图。图2A是根据另一个实施方案的集成设备封装件的底部、左侧和前方示意性透视图。图2B是图2A中所示封装件的顶部、左侧和前方示意性透视剖视图。图2C是图2B中所示熔合的引线结构的放大图。图2D是根据多个实施方案的封装基板的示意性透视图，其中一个实施方案的引线以实线显示，模制材料以虚线显示。图3A是根据另一个实施方案的集成设备封装件的顶部、左侧和前方示意性透视图。图3B是图3A中所示封装件的底部、左侧和前方示意性透视图。图3C是图3A-3B中所示封装件的顶部、左侧和前方示意性透视图，其中出于说明的目的将盖移除。图4A是根据另一个实施方案的封装基板的底部示意性透视图。图4B是根据另一个实施方案的封装基板的底部示意性透视图。图4C是图4B的实施方案中使用的金属引线框架的上方表层的示意性透视图。图4D是图4C中所示金属引线框架的底部表面的示意性透视图。图4E是集成设备模具的顶部、左侧和前方示意性透视图，所述集成设备模具安装至图4C的金属引线框架的上方表层，其中出于说明的目的将模制材料省略。图4F是集成设备模具的顶部、左侧和前方示意性透视图，所述集成设备模具安装至图4C的封装基板的上方表层，其中出于说明的目的示出模制材料，将盖省略。具体实施方式在本文中公开的多个实施方案中，集成设备模具可以封装于设备封装件中，例如引脚架构芯片级封装(LFCSP)。例如，微机电系统
(MEMS)模具(例如陀螺仪、加速计等)可以安装至封装基板，例如引线框架。封装基板可以包括模制引线框架，例如预模制或嵌入塑料模制材料中的金属引线框架。与小外形集成电路(SOIC)凹穴封装件相比，模制引线框架在LFCSP封装件中用作封装基板可以有利地减少生产或封装成本，并且有助于使用盖产生用于过于敏感而无法进行二次模制(overmolding)的设备的凹穴封装件。此外，与基于印制电路板(PCB)的栅格阵列(LGA)凹穴封装件相比，LFCSP封装件可以表现出改良的可靠性。在本文中公开的多个实施方案中，封装盖可以在模具上方安装至封装基板以形成凹穴，设备模具处于凹穴内。有利地，与其他封装件例如二次模制的或包封的(encapsulated)封装件相比，使用凹穴封装件可以减少施加于设备模具上的外部应力的量。例如，在运动传感器封装件中，设备模具(例如MEMS模具)可以包括一个或多个可移动组件，其应答于外力或加速而振动或移动。在气体凹穴内设置设备模具可以有利地将可移动组件与封装件或系统的其他部分分离开来，所述其他部分可以引发对正在移动的组件的应力。类似地，相对于二次模制包封，参考电压电路以及具有绝对输出需求的其他电路可以受益于凹穴封装件。在一些布置中，使用引线框架可以产生刚性相对较低的封装件，这易受外部负载条件的影响，且可以导致校准不精确。例如，常规金属引线框架相对较细(例如厚度少于或大约12毫米)，这可以降低封装件的总体刚性。掺入相对较细的引线框架的封装件(因而刚性相对较低)更易受外部负载或应力的影响。此外，掺入相对较细的引线框架的封装件具有较低的共振频率，这可以增加失败或校准误差的风险。因此，对于基于引线框架的封装件存在持续的需求，在所述封装件中，封装基板具有足够高的刚性和/或厚度，以使向模具传动的应力最小化。在本文中公开的多个实施方案中，封装基板可以包括模制引线框架，其中金属引线框架至少部分地嵌入模制材料中。集成设备模具可
以安装并附着于复合模具垫上，所述复合模具垫包括金属材料(例如金属引线框架材料)和绝缘材料(例如金属引线框架嵌入其中的模制材料)两者。绝缘材料例如可以是塑料或陶瓷模制材料。在一些实施方案中，模制材料可以包括填充材料(例如导电填充物)，例如以增加热传导性而不使引线发生短路。复合模具垫可以具有上表面和沿垂直方向与上表面间隔的下表面。复合模具垫可以包括绝缘体模具垫和金属模具垫。绝缘体模具垫和金属模具垫可以沿垂直方向相互相邻设置，以使金属模具垫可以位于绝缘体模具垫上方、下方或嵌入其中。多个引线可以在复合模具垫周长的至少一部分的周围设置。引线可以嵌入模制材料中而在底部和/或外边缘暴露，并且电学上相互分离且由模制材料与复合模具垫分离开来。有利地，绝缘体模具垫(例如包括模制材料)的厚度可以选择为达到所期望的基板刚性。在一些实施方案中，绝缘体模具垫可以选择为足够厚，以使从基板传动至集成设备模具的应力不会损害设备模具的功能性。此外，可以通过选择绝缘体模具垫的相应厚度，对封装件的共振频率进行调节。因此，即使在绝缘体模具垫的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成设备封装件，其包括：封装基板，其包括：包括绝缘材料的绝缘体模具垫；和在绝缘体模具垫周长的至少一部分的周围设置的多个引线；安装至绝缘体模具垫之上的集成设备模具；和安装至封装基板以限定凹穴的封装盖，集成设备模具处于凹穴内。

【技术特征摘要】
2015.04.10 US 62/145,713;2015.11.25 US 14/952,5621.一种集成设备封装件，其包括：封装基板，其包括：包括绝缘材料的绝缘体模具垫；和在绝缘体模具垫周长的至少一部分的周围设置的多个引线；安装至绝缘体模具垫之上的集成设备模具；和安装至封装基板以限定凹穴的封装盖，集成设备模具处于凹穴内。2.权利要求1的封装件，其中所述封装基板包括模制引线框架，其中金属引线框架至少部分地嵌入模制材料中。3.权利要求1至2任一项的封装件，其中所述封装基板包括复合模具垫，所述复合模具垫具有上表面和沿垂直方向与上表面间隔的下表面，所述复合模具垫包括绝缘体模具垫和金属模具垫，所述绝缘体模具垫和所述金属模具垫沿垂直方向相互相邻设置。4.权利要求1至3任一项的封装件，其中所述封装盖电学接地，以形成射频(RF)屏蔽。5.权利要求3至4任一项的封装件，其进一步包括设置于复合模具垫和集成设备模具之间的粘接剂。6.权利要求3至5任一项的封装件，其中所述绝缘体模具垫设置于金属模具垫的顶部，以使绝缘体模具垫暴露于复合模具垫的上表面处，金属模具垫暴露于复合模具垫的下表面处。7.权利要求3至5任一项的封装件，其中所述金属模具垫设置于绝缘体模具垫的顶部，以使金属模具垫暴露于复合模具垫的上表面处，绝缘体模具垫暴露于复合模具垫的下表面处。8.权利要求3至5任一项的封装件，其中所述金属模具垫嵌入绝缘体模具垫内，以使绝缘体模具垫暴露于复合模具垫的上表面和下表面处。9.权利要求3至8任一项的封装件，其中所述封装基板包括模制引线框架，其中金属引线框架至少部分地嵌入模制材料中，其中所
\t述金属模具垫包括金属引线框架的一部分，绝缘体模具垫包括模制材料的一部分。10.权利要求3至9任一项的封装件，其中所述集成设备模具的主要表面区域小于绝缘体模具垫的主要表面区域和金属模具垫的主要表面区域。11.权利要求3至10任一项的封装件，其中平行于垂直方向的平面穿过集成设备模具、绝缘体模具垫和金属模具垫。12.权利要求11的封装件，其中平行于垂直方向并且穿过集成设备模具的每个平面还穿过绝缘体模具垫的至少一部分和金属模具垫的至少一部分。13.权利要求1至12任一项的封装件，其中所述集成设备模具包括移动传感模具。14.权利要求3至13任一项的封装件，其中所述金属模具垫的厚度在50微米至500微米的范围内。15.权利要求1至14任一项的封装件，其中所述绝缘体模具垫的全部厚度小于2mm。16.权利要求3至15任一项的封装件，其中所述金属模具垫为具有一个或多个孔的形式，并且所述一个或多个孔填充模制材料。17.权利要求1至16任一项的封装件，其进一步包括在金属模具垫周围设置的环形金属环，以使绝缘体模具垫处于环形金属环内。18.权利要求17的封装件，其中所述环形金属环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓洁，D·森古普塔，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US