具有颗粒粗糙化表面的封装半导体装置制造方法及图纸

一种封装半导体装置(200)，其具有在引线框架(203)的一部分上的颗粒粗糙化表面(202)，所述颗粒粗糙化表面能改进模制化合物(112)与所述引线框架(203)之间的粘附性。一种封装半导体装置(200)，其具有在引线框架(203)的一部分上的颗粒粗糙化表面(202)，所述颗粒粗糙化表面能改进模制化合物(112)与所述引线框架(203)之间的粘附性，所述封装半导体装置还具有回焊壁(210)，所述回焊壁环绕将半导体装置(110)耦接到所述引线框架(203)的焊接点(208)的一部分。一种封装半导体装置(200)，其具有回焊壁(210)，所述回焊壁环绕将半导体装置(110)耦接到引线框架(203)的焊接点(208)的一部分。

Packaging Semiconductor Device with Particle Roughening Surface

A packaging semiconductor device (200) has a particle roughening surface (202) on a part of the lead frame (203), which improves the adhesion between the moulding compound (112) and the lead frame (203). An encapsulated semiconductor device (200) has a particle roughened surface (202) on a part of the lead frame (203). The particle roughened surface can improve the adhesion between the moulding compound (112) and the lead frame (203). The encapsulated semiconductor device also has a reflow wall (210), which surrounds the welding of the semiconductor device (110) and couples the semiconductor device (203) to the lead frame (203). Part of Contact (208). An encapsulated semiconductor device (200) has a weld back wall (210), which surrounds a weld joint (208) that couples the semiconductor device (110) to the lead frame (203).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有颗粒粗糙化表面的封装半导体装置
本公开涉及封装半导体装置领域。更具体地，本公开涉及模制化合物与引线框架之间具有改进的粘附性的封装半导体装置。
技术实现思路
以下呈现简化概述，以便提供对本公开的一或多个方面的基本理解。此概述并非本公开的广泛概述，并且既不旨在标识本公开的关键或重要元素，也不旨在描绘其范围。实际上，概述的主要目的是以简化形式呈现本公开的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。一种封装半导体装置，其在引线框架的具有模制化合物的一部分上具有颗粒粗糙化表面。一种封装半导体装置，其在引线框架的具有模制化合物的一部分上具有颗粒粗糙化表面，所述封装半导体装置还具有回焊壁，所述回焊壁环绕焊接点的将半导体装置耦接到所述引线框架的一部分。所述颗粒粗糙化表面可以有助于所述模制化合物与所述引线框架之间的粘附性。一种封装半导体装置，其具有引线框架和半导体装置。焊接点耦接在所述引线框架与所述半导体装置上的端子之间。回焊壁在所述引线框架的一部分上并且与所述焊接点接触。模制化合物覆盖所述半导体装置、所述引线框架、所述焊接点和所述回焊壁的部分。附图说明图1A是封装半导体装置的横截面。图1B是图1A的封装半导体装置中的引线框架的顶视图。图2A和2B是具有引线框架的封装半导体装置的横截面，所述引线框架具有回焊壁和颗粒粗糙化表面区域。图3A和3B是回焊壁的视图。图4是具有回焊壁和颗粒粗糙化表面的引线框架的顶视图。图5A和5B是引线框架和半导体装置的横截面视图，示出半导体装置与引线框架的附接。图6是具有颗粒粗糙化表面的引线框架的横截面视图图7A和7B是引线框架的横截面视图，在所述引线框架的底侧上具有印刷电路板焊盘。图8A、8B和8C是具有根据实施例形成的回焊壁的引线框架的横截面视图。图9A、9B和9C是具有颗粒粗糙化表面、回焊壁和在底侧上形成的印刷电路板焊盘的封装半导体装置的横截面视图。图10是示出具有在引线框架的顶侧上的颗粒粗糙化表面和焊盘且具有在封装半导体装置的底侧上的印刷电路板焊盘的封装半导体装置的横截面视图。图11A至11C是示出使用喷墨印刷形成颗粒粗糙化表面和回焊壁的主要制造步骤的横截面视图。图12A和12B是示出使用喷墨印刷在引线框架的底侧上形成印刷电路板焊盘的主要制造步骤的横截面视图。图13A至13C是示出使用丝网印刷形成颗粒粗糙化表面和回焊壁的主要制造步骤的横截面视图。图14A和14B是示出使用丝网印刷在引线框架的底侧上形成印刷电路板焊盘的主要制造步骤的横截面。具体实施方式参考附图来描述本公开的实施例。各图未按比例绘制，且各图仅提供来说明本公开。下文参考用于说明的实例应用来描述实施例的若干方面。应理解，阐述了许多具体细节、关系和方法以提供对本公开的理解。然而，相关领域的技术人员应容易认识到，可以在没有一或多个具体细节的情况下或利用其它方法实践本公开。在其它情况下，未详细展示众所周知的结构或操作以避免混淆本公开。实施例不受所示出的动作或事件的排序限制，因为一些动作可以按不同的顺序发生和/或与其它动作或事件同时发生。此外，并非所有示出的动作或事件都是实现方法所必需的。图1A中以横截面示出封装半导体装置100。半导体装置110可以是任何半导体装置，例如集成电路、晶体管或二极管。半导体装置110附接到引线框架105，并且由模制化合物112覆盖以形成封装半导体装置100。半导体装置封装可以是任何封装形式，例如双列直插式封装(DIP)、四边扁平无引脚(QFN)封装或倒装芯片小外形晶体管(FCSOT)封装或径向封装。图1B示出封装半导体装置100中的引线框架105的顶视图。引线框架105由多个引线102组成，在所述引线上形成焊盘104。半导体装置110通过焊接点107粘结到引线框架105，所述焊接点形成于连接到半导体装置110上的输入/输出盘的金属柱108与焊盘104之间。引线框架105中具有焊盘104的引线102的数目可以根据安装半导体装置110所需的焊接点107的数目而变化。另一实施例将引线框架的焊盘104直接连接到半导体装置上的输入/输出页。图1A中引线框架105的横截面是沿着跨越图1B顶视图的短划线。在图1A的封装半导体装置100的横截面中，焊盘104由焊料容易使其湿润的材料制成。焊接点107形成于焊盘104与金属柱108之间，所述金属柱连接到半导体装置109的输入/输出(I/O)端子。金属柱108通常由导电材料制成，例如铜、金或焊料。此组合件的部分由模制化合物112覆盖以形成封装半导体装置100。当模制化合物112由于粘附性差而从引线框架105分层时，可能发生封装半导体装置110的可靠性失效。为了改进引线框架105的表面的粘附部分，可以使用例如湿式化学蚀刻来粗糙化。如上所述，半导体装置110安装在引线框架105的第一侧(顶侧)上。印刷电路板(PCB)焊盘106可以形成于引线框架105的第二侧(底侧)上，以便于将封装半导体装置100焊接到下层PCB上的引线。引线框架105的顶侧上的焊盘104和引线框架105的底侧上的PCB焊盘106通常通过在制造引线框架105期间使用掩模工艺电镀例如涂覆钯的镍等可焊金属而以额外的成本形成。图2A和2B示出具有半导体装置110的封装半导体装置200的横截面，所述半导体装置通过焊接点208附接到引线框架203。部分或完全围绕焊接点208的回焊壁210在焊接点208形成期间限制焊料的侧向回焊，并因此形成较高的焊接点208。焊接点208在引线框架203与连接到上层半导体装置110上的输入/输出(I/O)端子的铜柱108之间形成电连接。通过将含颗粒的聚合物材料粘结到引线框架203的表面，形成邻近引线框架203的表面上的回焊壁210形成的颗粒粗糙化表面202。引线框架203、回焊壁210、焊接点208、铜柱108、颗粒粗糙化表面202以及半导体装置110的组合件由模制化合物112覆盖以形成封装半导体装置200。图4示出引线框架203的顶视图。引线框架203由具有颗粒粗糙化表面202的多个引线205组成。在引线205上邻近颗粒粗糙化表面202还可以形成回焊壁210。颗粒粗糙化表面202可以是含颗粒的聚合物材料，其喷墨印刷或丝网印刷到引线框架203的邻近焊接点208的表面的一部分上。聚合物材料可以是聚酰亚胺或环氧树脂。在一个实例中，颗粒粗糙化表面202包含具有聚合物材料的油墨残余物。油墨残余物是响应于从喷墨打印机印刷具有聚合物材料的油墨而形成，其随后经过固化以形成具有聚合物材料的油墨残余物。形成颗粒粗糙化表面202的颗粒通常是非金属的，以避免形成短路。颗粒大小可以在纳米到微米的范围内。与用于喷墨可印刷油墨相比，较大大小的颗粒可用于丝网印刷浆料。颗粒可以规则地成形，例如球形或椭圆形，或者可以具有不规则的形状。颗粒粗糙化表面202提供模制化合物112与引线框架203之间改进的粘附性。改进的粘附性显著减少或消除封装半导体装置200因模制化合物112与引线框架203分层而导致的失效。如图3A和3B所示，回焊壁210可以完全围绕焊接点208，或可以将焊料回焊限制在至少两侧上。当形成焊接点208时，焊料壁210的内表面214限制焊料的横向流动，从而形成较高的焊接点208。较高的焊接点208增大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装半导体装置，其包括：引线框架；半导体装置；焊接点，其耦接在所述引线框架与所述半导体装置上的端子之间；颗粒粗糙化表面，其在所述引线框架的表面的一部分上并且由含第一颗粒的第一聚合物组成；以及模制化合物，其覆盖所述半导体装置、所述引线框架和所述颗粒粗糙化表面的部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.30 US 62/440,950;2017.12.14 US 15/842,6081.一种封装半导体装置，其包括：引线框架；半导体装置；焊接点，其耦接在所述引线框架与所述半导体装置上的端子之间；颗粒粗糙化表面，其在所述引线框架的表面的一部分上并且由含第一颗粒的第一聚合物组成；以及模制化合物，其覆盖所述半导体装置、所述引线框架和所述颗粒粗糙化表面的部分。2.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其中所述第一聚合物选自由聚酰亚胺、环氧树脂和聚酯聚合物组成的群组。3.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其中所述第一颗粒是非金属颗粒。4.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其中所述颗粒粗糙化表面覆盖所述引线框架的所述表面的邻近所述焊接点的部分。5.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其包括：环绕所述焊接点的回焊壁，其中所述回焊壁是选自由聚酰亚胺、环氧树脂和聚酯组成的群组的第二聚合物。6.根据权利要求5所述的封装半导体装置，其中所述回焊壁在所述焊接点的至少两个相对侧上环绕所述焊接点。7.根据权利要求5所述的封装半导体装置，其中所述回焊壁完全环绕所述焊接点。8.根据权利要求5所述的封装半导体装置，其包括含第二颗粒的第二聚合物。9.根据权利要求5所述的封装半导体装置，其中所述焊接点的高度至少与所述回焊壁的高度一样高。10.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其包括在所述封装半导体装置的底侧上的印刷电路板焊盘。11.根据权利要求10所述的封装半导体装置，其中所述印刷电路板焊盘是焊膏。12.根据权利要求10所述的封装半导体装置，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：维卡斯·古普塔，丹尼尔·勇·林，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US