半导体器件引线框架制造技术

对于所谓的薄膜辅助成型(FAM)器件处理技术，本发明专利技术提供了半导体器件的引线框架，包括基座部分和连接引线。基座部分配置为设置半导体管芯。连接引线包括水平部分，用于外部连接；以及具有角度的部分，用于连接半导体管芯。其中具有角度的部分具有相对于基座部分的正角度。连接引线可包括收容部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的引线框架。特别地，该半导体器件可以是射频(Radio Frequency，RF)器件，如射频放大器。该引线框架可以适用于膜辅助成型(Film Assisted Moulding，FAM)技术。
技术介绍
半导体封装或密封典型地由一个或多个金属、塑料、玻璃或陶瓷材料形成，它们被装配用于收容一个或多个半导体管芯。这种封装可以为管芯提供免受影响和侵蚀的保护，并耗散管芯所产生的热量。在射频领域，半电子器件，例如射频功率放大器器件领域，有必要利用射频隔离来减小信道之间的信号串扰和在金属器件中可能感生的射频回波电流。射频隔离还可以保持放大信号的完整性，并减小信号测量的不确定性。射频技术器件封装，已知的有例如陶瓷铜焊封装结构或液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)封装结构，可以提供良好的射频隔离和电磁传导。然而，这些封装结构的生产成本较高。通常认为，塑料合成物空腔模制封装是陶瓷或LCP封装的较为经济的替代。然而，在半导体器件上应用塑料模制合成物密封时，可许多挑战。最值得注意的是减小和控制所谓的模闪(Mould Flashing，也称为模漫或模渗)，以露出金属的浮制引线，从而额外的电连接例如打线焊可以自模合成物中露出。其他诸如射频半导体器件和高压MOSFET器件是有名的高发热器件，也可能限制塑料模制合成物密封和模制技术的应用。这是由于存在潜在的由于熔化导致对密封体的损害。请参考图1，引线框的引线10是浮置的。该名词“浮置引线”指的是在模制前，引线被保持于(或浮于)器件封装的基座12上的情况。该引线称为“浮置”是因为其既不直接接触基座12、也不由基座12支撑。在模制过程中，引线的一端被钳制在位于引线的连筋端(未示出)的模制机器中。在模制过程之后，其将会由固化的模制合成物机械支撑，如以下所述。封装的基座12典型地由金属材料形成，其作用是供半导体管芯设置于其上(图1中未示出)。基座12还可以作为半导体器件管芯的散热器，并可以通过与半导体管芯之间的适当的导电接触来提供额外的电连接，例如器件管芯的背部接点连接到基座12。如图2所示，后续的密封注塑的合成物16将基座12与引线10隔离开来，如上所述，当固化时，为基座12上方的引线提供机械支撑。亦如前所述的，模制技术可能的结果是会发生一些模闪。通过最小化模闪，可以保持引线的一部分(由图中13所示)露出模制合成物16，从而使得引线10可以通过适当的打线焊技术连接到半导体管芯14上，其中半导体管芯14在器件封装过程的后续工序中被设置在基座12上。一种已知的模制或者密封器件是膜辅助成型(FAM)。FAM是一种所谓的转印模制技术，其在模制过程中使用塑料薄膜，意图在模制过程中阻止液态的模制合成物到达器件的特定区域，例如将要进行打线焊的引线的部分。其他已知的模制的技术包括热压技术，其不涉及利用薄膜阻止液态模制合成物到达器件的特定区域的使用。图3和图4概括地示出了一种已知的FAM的示例性结构，其中，薄膜34、36置于引线10、基座12以及一个或多个半导体管芯14上，所述一个或多个半导体管芯14可设置于基座12上。在该示例中示出了两种薄膜，包括用在模顶部30的第一薄膜34，以及用在模底部32的第二薄膜36。在FAM过程中，模的顶部30和底部32部分包围基座12、引线10和器件管芯14而闭合。随后，向薄膜施加压力和热量，从而其在基座12、引线10以及器件管芯14周围封合。通过这种方式来封合薄膜，可以在器件管芯14周围形成一个空间38(或空腔)。通过向薄膜施加压力和热量，薄膜封合在基座12上，从而管芯14可被保护免受在后续模制过程中引用的模制合成物的污染。在图3中，为了清楚说明的作用，第一空腔38相对于其他特征的尺寸被进行了放大。在引线10的顶部和底部，在引线与基座重合的地方，以及在引线与基座12之间，还形成了第二组空腔37(模腔)。在模制的后续过程中，模制合成物将会被注入模腔37，从而将引线10与基座12之间电隔离。一旦模制合成物固化，它将会将引线10机械支撑在基座12上，从而器件可以由模制机器释放。一旦薄膜就位，转移模制过程即行开始。通常而言，模制过程涉及：液态的模制材料被压入密闭的模腔37，并在顶部和底部散热钳35、39的作用下保持于温度与压力之中，如图4所示，直至模制材料固化。模具随后打开，卸出密封完成的器件，以提供进一步的器件处理，例如模闪去除以及打线焊。薄膜辅助成型提供了许多相较于其他转移模制技术和已知的热压技术的优点。这些优点包括：封闭完成的产品易于从模具中取出，以及保护表面(例如半导体器件管芯和/或后续打线焊用的引线)与模制合成物相隔离。然而，欲使得该过程有效，必须压制薄膜，从而其可以封合以防止模闪，即合成物溢出模腔，特别是到达浮置引线上。通过散热钳35、39从器件的顶部和底部如图4所述的将薄膜压制到欲保护的表面上，可以实现该封合。同样是在模制过程中，当管芯已经到位时，有必要将器件管芯与模制过程、模制合成物相隔离，从而管芯可以不被密封，以允许管芯在模制后被打线焊至引线上。由于浮置引线的特性，在模制过程中，利用散热钳可能难以施加足够的封合压力，这是因为引线是浮置的，并不被基座12所支撑。引线不被基座支撑的原因是因为有必要将引线与基座之间电隔离。在FAM过程中，则需要向薄膜施加压力，以防止合成物溢出。然而，若施加的压力过大，会使得引线向下产生变形，形成具有下斜角度(趋向基座12)的引线框架表面。该向下的变形会导致模制过程结束后，难以将引线框架焊合到器件上。在半导体器件引线上的模闪(或聚合物溢出)对于器件制造商来说是一个主要的问题，因为这会显著地降低引线的焊接性能，特别地对于表面贴装器件来说，溢出可以导致与印刷电路板(PCB)之间的不对齐，从而导致器件在PCB表面的倾斜。进一步地，由于器件贴装过程中的振动，模闪物在将器件贴装到PCB上时可能掉落。掉落的模闪物可能掉在PCB上可焊接区域，并导致器件仅部分或未被焊接，从而也会导致PCB上的封装体倾斜。对于模闪(或聚合物溢出)的一种解决措施就是在模制过程结束以后简单地从引线上去除不需要的聚合物材料。从引线上去除聚合物溢出的方法可以是化学的化学刻蚀，或机械刻蚀。然而，此类的去除方法会引入一步多余的处理步骤，进而增加了器件生产的时间和成本。...

【技术保护点】
一种用于利用薄膜辅助成型制造的半导体器件的引线框架，其特征在于，该引线框架包括连接引线，连接引线包括连接部分，用于电连接至半导体管芯，其中连接部分的边缘包括收容部分，其中收容部分配置为在半导体器件成型中与薄膜封合。

【技术特征摘要】
2013.09.26 EP 13186180.91.一种用于利用薄膜辅助成型制造的半导体器件的引线框架，其特
征在于，该引线框架包括连接引线，连接引线包括连接部分，用于电连
接至半导体管芯，其中连接部分的边缘包括收容部分，其中收容部分配
置为在半导体器件成型中与薄膜封合。
2.如权利要求1所述的引线框架，其特征在于：收容部分为阶梯部
分或凹槽部分。
3.如权利要求1所述的引线框架，其特征在于：收容部分配置为在
制造半导体器件时使薄膜局部变形。
4.如在先任一权利要求所述的引线框架，其特征在于：进一步包括
基座部分；
其中基座部分包括顶部表面，配置为设置一个或多个半导体器件管
芯；
其中连接引线包括相对于基座部分的顶部表面水平地设置的部分，
用于外部连接；以及包括具有角度的尖端部分，用于连接至半导体管芯；
以及
其中具有角度的尖端部分配置为在半导体器件模制过程中与薄膜
封合。
5.如权利要求4所述的引线框架，其特征在于：具有角度的尖端部
分配置为弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷克·E·范斯坦腾，杰里米·乔伊·蒙塔尔博·因科米奥，埃尔伯塔斯·雷杰斯，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL