用于减小或消除半导体器件引线偏移的系统和方法技术方案

提供一种封装半导体器件的方法。该方法包括：仅在多个导体中的至少两个导体的一部分上施加绝缘材料，所述多个导体在半导体器件中的元件之间提供互连。该方法还包括密封导体和元件，由此封装半导体器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及封装半导体器件，尤其涉及设计减小和消除封装的半导体器件中的引线偏移(wire sweep)和倾斜(sway)的方法。
技术介绍
在半导体器件的制造中，通常利用导体(例如，键合引线)来提供在半导体器件的元件之间的互连。例如，图1示出常规半导体器件100的一部分。半导体器件100包括引线框架102和引线框架触点102a。将半导体元件(例如，管芯)104安装在引线框架102上。键合引线106在半导体元件104与引线框架触点102a之间提供互连。在键合引线106、半导体元件104和引线框架触点102a上设置包覆模(overmold)108(即模塑化合物)。在图1所示的结构中，在半导体器件100中包含大量的键合引线106以在半导体元件104的各个连接点与相应的引线框架触点102a之间提供互连。在半导体器件100的制造工艺期间，会在相邻的键合引线106之间发生短路或在与一条或多条键合引线106的连接中发生开路。例如，在制造期间，键合引线106的移动(例如，倾斜、偏移等)会导致相邻键合引线106之间的短路。图2示出包含覆盖引线106的密封剂210的常规半导体器件200。密封剂210还覆盖键合引线106与半导体元件104和引线框架102a中的每一个之间的连接点。在其他方面，图2所示的元件与上述关于图1所示和所述的元件相似。图3是与图1所示的器件相似的常规半导体器件100的透视图。示出半导体元件104安装在引线框架102上。多条键合引线106在半导体元件104与相应的引线框架触点102a之间提供互连。在半导体元件104和键合引线106上提供包覆模108(在图3中被部分切除)。图4是常规半导体器件400的剖面侧视图。与在图1-3中一样，将半导体元件104安装在引线框架102上，并且键合引线106在半导体元件104与引线框架触点102a之间提供互连。在半导体元件104和键合引线106上提供密封剂410。在图4所示的半导体元件104的上面和下面提供包覆模108。发现在图1-4所示的常规半导体器件结构中存在各种问题。如上面所提及的那样，在半导体器件的制造和移动期间，键合引线106在连接点之一(即在半导体元件104或引线框架触点102a)上可能变得松动(即开路)。此外，相邻的键合引线106可能朝向彼此移动(例如，倾斜)，由此在半导体器件中造成短路。考虑到期望减小半导体器件的尺寸(并相应地期望增加半导体器件中的导体密度)，这些情况就特别成问题。这些制造缺点会在批量半导体中产生有缺陷的器件，导致更高的制造成本和很差的可靠性。同样地，会期望提供一种改进的半导体器件的制造方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，在本专利技术的典型实施例中，提供一种封装半导体器件的方法。该方法包括仅在多个导体中的至少两个导体的一部分上施加绝缘材料，所述导体在半导体器件中的元件之间提供互连。该方法还包括密封导体和元件，由此封装半导体器件。根据本专利技术的另一典型实施例，提供一种半导体器件。该半导体器件包括多个半导体元件、以及在多个半导体元件之间提供互连的多个导体。该半导体器件还包括仅在多个导体中的至少两个导体的一部分上所施加的绝缘材料。此外，该半导体器件包括密封导体和半导体元件的密封层，用于封装半导体器件。附图简述将参考附图来说明本专利技术的典型实施例，在附图中图1是现有技术的半导体器件中的半导体元件之间的互连的剖面侧视图；图2是现有技术的半导体器件中的半导体元件之间的密封互连的剖面侧视图；图3是现有技术的半导体器件中的半导体元件之间的多个互连的透视图；图4是现有技术的半导体器件中的半导体元件之间的密封互连的剖面侧视图；图5是根据本专利技术的典型实施例的半导体器件中的半导体元件之间的互连的剖面侧视图；图6是根据本专利技术的另一典型实施例的半导体器件中的半导体元件之间的互连的剖面侧视图；图7是根据本专利技术的典型实施例的半导体器件中的半导体元件之间的互连的透视图；图8是根据本专利技术的另一典型实施例的半导体器件中的半导体元件之间的互连的透视图；图9是由根据本专利技术的典型实施例的绝缘材料分开的导体的剖面侧视图；图10是示出根据本专利技术的典型实施例的绝缘材料中的硅石颗粒尺寸分布的图表；图11是示出根据本专利技术的另一典型实施例的绝缘材料中的硅石颗粒尺寸分布的图表；以及图12是示出封装根据本专利技术的典型实施例的半导体器件的方法的流程图。专利技术的详细说明现在将参考附图说明本专利技术的所选实施例的优选特征。应该理解的是本专利技术的精神和范围不限于为说明而选择的实施例。同样，应该注意的是没有按照特定的刻度或比例来绘制附图。应该想到可以在本专利技术的范围内修改下文中所述的任何结构和材料。如在本文中所使用的那样，术语半导体器件涉及范畴很广的器件，其包括封装的半导体器件，例如集成电路、存储器件、DSP(即数字信号处理器)、QFP(即四平封装)、PBGA(即塑料球栅阵列)、BOC(板级芯片(board on chip))、COB(即板上芯片)、CABGA(芯片阵列球栅阵列)；以及分立器件(即未封装的器件，在一个电路板上可以有不止一个器件)。此外，术语半导体元件指的是半导体器件的任何部分，包括衬底、管芯、芯片、引线框架、引线框架触点等。一般来讲，本专利技术涉及在键合导体(即键合引线)上设置绝缘材料(例如，采用聚合物珠、条或预先形成的形状的形式)，所述键合导体在半导体器件中的各个半导体元件之间提供互连。绝缘材料(例如，聚合物桥)产生将为导体提供额外的稳定性从而在进一步的处理过程中(例如在转移模塑过程中)使导体分开(即没有短路)的晶格(晶格桥)或结构。此外，如果将绝缘材料以至少部分为流体的状态进行施加，则在半导体器件的模塑过程中，其可以通过流体力而分布在整个互连导体网中。这种分开和力转移减小了引线偏移和倾斜，并且减小或消除由包覆模工艺所引起的短路。在施加绝缘材料(例如，诸如环氧树脂的聚合物材料)之后，利用热能或紫外线能中的至少一种来固化树脂。然后可以施加包覆模以提供封装的半导体器件，而使引线不会朝向彼此移动或“偏移”。根据本专利技术的特定实施例，本文中公开的方法和器件特别适合于按照合同并由集成器件制造商(by contract and integrated devicemanufacturer)制造的键合引线半导体器件的组装。对于具有长导体/键合引线或具有复杂的键合引线几何形状(例如，QFP、层叠的管芯器件和BGA)的半导体器件，本专利技术的特定实施例是特别有用。与现有技术的制造方法相反，本专利技术的各个实施例在包含在半导体器件中的半导体元件周围或附近以环形、矩形和/或任何适当的结构来利用非常少量的绝缘材料(例如聚合物材料)。如本文所述，与现有制造技术相比本专利技术的特定实施例具有额外的优点，包括制造工艺中的额外灵活性、用于稳定导体的昂贵聚合物的最小化、以及通用半导体器件的应用。本专利技术的典型实施例减小了复杂半导体器件类型(例如，层叠的管芯器件)上的偏移，并且允许例如在QFP和BGA中延长导体长度。图5示出根据本专利技术的典型实施例的半导体器件500的剖面侧视图。半导体器件500包括安装在引线框架502上的半导体元件504(例如，管芯)。例如，可以利用粘合剂将半导体元件504安装到引线框架502上。键合引线506在半导体元件504与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：仅在多个导体中的至少两个导体的一部分上施加绝缘材料，所述多个导体在所述半导体器件中的元件之间提供互连；以及密封所述导体和所述元件，由此封装所述半导体器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-10-16 10/686,9741.一种封装半导体器件的方法，该方法包括以下步骤仅在多个导体中的至少两个导体的一部分上施加绝缘材料，所述多个导体在所述半导体器件中的元件之间提供互连；以及密封所述导体和所述元件，由此封装所述半导体器件。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤在所述施加步骤之后固化所述绝缘材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述固化步骤包括加热所述绝缘材料和将所述绝缘材料暴露给UV辐射中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括将包含球形硅石颗粒的绝缘化合物施加到多个导体的所述部分上。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述半导体器件的内部元件附近，以大体环绕的方式施加所述绝缘化合物。6.根据权利要求4所述的方法，其中以至少两种几何形状结构来施加所述绝缘化合物，所述几何形状结构中的每一种以环绕的方式基本包围所述半导体器件的内部元件。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括将具有粘合性衬背的固态绝缘体施加到多个导体的所述部分上，从而所述粘合性衬背与多个导体的所述部分接触。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括将绝缘胶带施加到多个导体的所述部分上。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括仅在多个导体中的至少两个导体的一部分上施加所述绝缘材料的连续小珠，所述多个导体在所述半导体器件中的元件之间提供互连。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括在所述半导体器件的内部元件的外围部分周围施加所述绝缘材料。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加步骤包括在所述半导体器件的内部元件的外围部分周围以至少两种截然不同的结构来施加所述绝缘材料，所述两种结...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉凯什巴蒂施，安德鲁F赫梅尔，格伦桑德格伦，沃尔特冯泽格恩，斯科特C库利克，
申请(专利权)人：库利克和索夫工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]