通过3D堆叠解决方案的QFN上的SMD集成制造技术

本文公开了通过3D堆叠解决方案的QFN上的SMD集成。一个或多个实施例涉及方型扁平无引线(QFN)半导体封装、器件和方法，其中一个或多个电部件被定位在QFN引线框架的裸片焊盘与半导体裸片之间。在一个实施例中，一种器件包括裸片焊盘、与裸片焊盘间隔开的引线、以及具有在裸片焊盘上的第一接触件和在引线上的第二接触件的至少一个电部件。半导体裸片被定位在至少一个电部件上并且通过至少一个电部件而与裸片焊盘间隔开。该器件进一步包括至少一个导电线或引线接合，其将至少一个引线电耦合到半导体裸片。

SMD Integration on QFN through 3D Stacking Solutions

【技术实现步骤摘要】
通过3D堆叠解决方案的QFN上的SMD集成
本公开的实施例一般地涉及半导体封装和方法，其中一个或多个电部件被定位在QFN引线框架上并且被定位在半导体裸片与该引线框架之间。
技术介绍
诸如系统级封装(SiP)器件之类的半导体封装有任何形式，包括球栅阵列(BGA)封装、焊盘栅阵列(LGA)封装和方型扁平无引线(“QFN”)封装。QFN封装在封装空间中是常见的，因为它们尺寸小并且在许多应用中性能出色。这些封装包括引线框架，引线框架具有暴露在封装的背面上的裸片焊盘的背表面。引线也被暴露在封装的背面上并且与裸片焊盘间隔开并围绕裸片焊盘。在封装内，引线框架支撑处于中心位置的裸片，并且常常包括从裸片到引线的引线接合。在裸片、引线和引线框架之上形成模制化合物或密封剂以完成封装。传统的QFN封装通常在可用空间方面受到限制，这限制了可以集成在这种封装中的部件的数量。此外，标准QFN引线框架的引线节距通常与表面安装器件(SMD)的尺寸不匹配，这限制或禁止将这种SMD安装在QFN引线框架上。替代地，为了将SMD集成在QFN封装中，通常会增加传统设计中封装的尺寸。
技术实现思路
在各种实施例中，本公开提供方型扁平无引线(QFN)半导体封装、器件和方法，其中一个或多个电部件被定位在QFN引线框架的裸片焊盘与半导体裸片之间。在一个实施例中，本公开提供了一种器件，其包括裸片焊盘、与裸片焊盘间隔开的引线、以及至少一个电部件，该至少一个电部件具有在裸片焊盘上的第一接触件和在引线上的第二接触件。半导体裸片被定位在至少一个电部件上并且通过至少一个电部件而与裸片焊盘间隔开。该器件进一步包括至少一个导电线或引线接合，其将至少一个引线电耦合到半导体裸片。在另一个实施例中，本公开提供了一种方法，包括：将多个电部件的第一端子电地且机械地耦合到方型扁平无引线(QFN)引线框架的相应引线；将多个电部件的第二端子电地且机械地耦合到QFN引线框架的裸片焊盘；将半导体裸片附接到多个电部件，半导体裸片通过多个电部件而与裸片焊盘间隔开，半导体裸片具有背离裸片焊盘的有源表面；以及在半导体裸片的有源表面与QFN引线框架的引线之间形成引线接合。在又一个实施例中，本公开提供了一种方法，包括：将多个电部件的第一端子电地且机械地耦合到QFN多排(QFN-mr)引线框架的相应的凸起引线；将多个电部件的第二端子电地且机械地耦合到QFN-mr引线框架的凸起裸片焊盘；将半导体裸片附接到多个电部件，半导体裸片通过多个电部件而与裸片焊盘间隔开，半导体裸片具有背离裸片焊盘的有源表面；在半导体裸片的有源表面与QFN-mr引线框架的凸起引线之间形成引线接合；以及通过去除QFN-mr引线框架的凸起引线与凸起裸片焊盘之间的部分，将凸起引线与凸起裸片焊盘分开。附图说明图1A是根据本公开的一个或多个实施例的QFN半导体封装的截面图。图1B是根据一个或多个实施例的图1中所示的QFN半导体封装的底视图。图2A至图2F是示出根据一个或多个实施例的制造诸如图1中所示的QFN封装之类的半导体封装的方法的透视图。图3A至图3G是示出根据一个或多个实施例的在QFN多排引线框架上制造半导体封装的方法的透视图和截面图。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各种公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来实践实施例。在其他情形中，未详细示出或描述与引线框架和芯片封装相关联的公知结构以避免不必要地模糊对本文所提供的各种实施例的描述。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中，词语“包括”及其变体诸如“包括……的”和“包含”应以开放的、包含性的意义进行解释，即，“包括但不限于”。此外，除非上下文另有明确规定，否则术语“第一”、“第二”和类似的序列指示符应被解释为可互换的。整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该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，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定全部都指的是同一个实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在本公开的一个或多个实施例中。如说明书和所附权利要求中所使用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。还应注意，除非上下文另有明确规定，否则通常以其最广泛的含义来采用术语“或”，即，作为“和/或”的含义。本公开涉及在QFN封装中集成部件而不增加QFN引线框架的表面面积或占地面积。更具体地，本公开提供了各种系统和方法，其中在引线框架上提供一个或多个电部件，并且在一个或多个电部件上堆叠半导体裸片。图1A是示出根据本公开的一个或多个实施例的QFN封装10的截面图。图1B是封装10的底视图。封装10包括裸片焊盘12和多个引线14，引线14在横向方向上(例如，在如图1A中所示的水平方向上)与裸片焊盘12间隔开。裸片焊盘12和引线14可以设置在预先形成的QFN引线框架上，其可以由任何导电材料制成，诸如铜或铜合金。多个引线14包括一个或多个凹陷引线14'，每个凹陷引线14'包括凹陷部分。图1A的截面图示出了两个凹陷引线14'，每个凹陷引线14'与裸片焊盘12间隔开。裸片焊盘12具有与凹陷引线14'中的凹槽对准的对应凹槽，如将在下面进一步详细讨论。裸片焊盘12具有下表面13和上表面15。一个或多个凹槽16形成在裸片焊盘12的周边附近。例如，如图1A的截面图中所示，两个凹槽16可以形成在裸片焊盘12的相对侧上。应当容易理解，一个或多个附加凹槽16可以形成在裸片焊盘12中的在与一个或多个对应的凹陷引线14'间隔开的位置处。凹槽16延伸穿过裸片焊盘12的上表面13，并且形成位于裸片焊盘的上表面13和下表面15之间的凹陷表面17。多个引线14中的一个或多个是凹陷引线14'，每个凹陷引线14'具有下表面23、上表面25和位于下表面23和上表面25之间的凹陷表面27。凹陷引线14'的下表面23可以与裸片焊盘12的下表面13基本上共面。类似地，凹陷引线14'的上表面25可以与裸片焊盘12的上表面15基本上共面，并且凹陷引线14'的凹陷表面27可以与裸片焊盘12的凹陷表面17基本共面。尽管未在图1A的截面图中示出，但是多个引线14中的一些可以不包括凹陷部分。相反，非凹陷引线具有上表面和下表面，该上表面可以与裸片焊盘12的上表面15基本上共面，该下表面可以与裸片焊盘12的下表面13基本上共面。引线14的下表面23和裸片焊盘12的下表面13可以包括镀敷导电层19。镀敷导电层19可以是包括一种或多种导电材料的任何一层或多层。例如，镀敷导电层19可以包括一种或多种金属材料，诸如Ni/Pd/Ag、Ni/Pd/Au-Ag合金或Ni/Pd/Au/Ag。镀敷导电层19可以由防止QFN引线框架氧化的材料制成。引线14的下表面23可以被称为封装10的焊盘，并且被配置为将封装10电耦合到另一个器件或板，诸如印刷电路板(PCB)。如图1B中所示，封装10包括沿着封装10的外围附近的四个侧面中的每个侧面而被定位的五个引线14，并且引线14横向地与裸片焊盘12间隔开。沿着封装10的每个侧面而被定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种器件，包括：裸片焊盘；引线，与所述裸片焊盘间隔开；电部件，具有在所述裸片焊盘上的第一接触件和在所述引线上的第二接触件；半导体裸片，在所述电部件上，所述半导体裸片通过所述电部件来与所述裸片焊盘间隔开；以及导电线，所述半导体裸片通过所述导电线来电耦合到所述引线。

【技术特征摘要】
2018.03.19 US 15/925,4201.一种器件，包括：裸片焊盘；引线，与所述裸片焊盘间隔开；电部件，具有在所述裸片焊盘上的第一接触件和在所述引线上的第二接触件；半导体裸片，在所述电部件上，所述半导体裸片通过所述电部件来与所述裸片焊盘间隔开；以及导电线，所述半导体裸片通过所述导电线来电耦合到所述引线。2.根据权利要求1所述的器件，进一步包括：多个引线，与所述裸片焊盘间隔开；以及多个电部件，每个电部件具有在所述裸片焊盘上的第一接触件和在所述多个引线中的相应引线上的第二接触件。3.根据权利要求1所述的器件，其中所述裸片焊盘包括凹陷部分，并且所述电部件的所述第一接触件在所述凹陷部分中接触所述裸片焊盘。4.根据权利要求3所述的器件，其中所述引线具有凹陷部分，并且所述电部件的所述第二接触件在所述凹陷部分中接触所述引线。5.根据权利要求1所述的器件，进一步包括导电胶，所述导电胶将所述第一接触件电地且机械地耦合到所述裸片焊盘，并且将所述第二接触件电地且机械地耦合到所述引线。6.根据权利要求1所述的器件，进一步包括封装材料，所述封装材料围绕所述半导体裸片、所述电部件、所述导电线并且在所述裸片焊盘和所述引线之上，其中所述引线的侧表面和底表面由所述封装材料保持暴露。7.根据权利要求1所述的器件，其中所述电部件包括电阻器、电容器和电感器中的至少一个。8.根据权利要求1所述的器件，进一步包括间隔件，所述间隔件在所述裸片焊盘上并且被定位在所述裸片焊盘与所述半导体裸片之间。9.根据权利要求8所述的器件，其中所述间隔件是铜柱。10.根据权利要求1所述的器件，其中所述裸片焊盘和所述引线是方型扁平无引线(QFN)引线框架的一部分。11.根据权利要求10所述的器件，其中所述QFN引线框架是QFN多排引线框架。12.一种方法，包括：将多个电部件的第一端子电地且机械地耦合到方型扁平无引线(QFN)引线框架的相应引线；将所述多个电部件的第二端子电地且机械地耦合到所述QFN引线框架的裸片焊盘；将半导体裸片附接到所述多个电部件，所述半导体裸片通过所述多个电部件而与所述裸片焊盘间隔开，所述半导体裸片具有背离所述裸片焊盘的有源表面；以及在所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·索玛，F·V·丰塔纳，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT