一种带有透明窗口的半导体封装的制造方法技术

一种改进的带有透明窗口的半导体封装及其制造方法，该半导体封装具有形成于半导体装置中部的透明窗口，而无须设置陶瓷上片和粘合剂，它包括：半导体芯片；用于安装半导体芯片的陶瓷片；形成角度并弯曲的引线框架；固定于引线框架上部的透明窗口；以及配置在陶瓷片和透明窗口的侧面的密封剂。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及一种在半导体装置的中部形成透明窗口的改进的半导体封装及其制造方法。近来，人们要求，半导体封装材料应具备低介常数、高热导率、和所需的与半导体器件相近的热膨胀系数，作为电子部件在工业上应具有扩展存储的能力、高速运行和低制造成本。在这种趋势下，已经研制出了带有窗口的半导体封装， 以摆脱现有技述所遇到的问题。附图说明图1示出一种电荷耦合器件(CCD)的陶瓷双列直插式封装(CERDIP)。如其中所示，带有透明窗的陶瓷封装是指附着半导体芯片1，在把陶瓷密封剂6施加到陶瓷下片2后，将一个引线框架4固定于其上，再在陶瓷下片2中心部的一侧涂上芯片密封剂3。另外，半导体芯片1和引线框架4还用导电线8互连，而且使用透明窗密封剂7来密封透明窗10。更详细说，如图2所示，常规的陶瓷封装是指把陶瓷片密封剂6施加到陶瓷下片2上，并将引线框架4固定于其上。另外，下侧备有陶瓷片密封剂6的陶瓷上片5又安在引线框架4上，再进行热处理，以便使陶瓷密封剂6熔化。同时，将管芯密封剂3涂到陶瓷下片3的一定中心部分，再将半导体芯片安装其上，并作热处理。然后，同金属线焊接半导体芯片1和引线框架4的内引线9。此外，将一侧备有透明窗密封剂7的透明窗10安装于陶瓷上片5上，并作热处理，以便使透明窗密封剂7熔化，密附于陶瓷上片5的上部。此后，修整引线框架4，并完成半导体封装的制造。但是，常规陶恣型半导体封装及其制造方法存在下列各问题。首先，由于又要备置陶瓷上片和涂覆于陶瓷片上部的陶瓷片密封剂，不利地需要与此相关的额外制造成本，还使制造过程复化地。其次，由于应将透明窗制作在辅助的陶瓷上片上，在陶瓷片与透明窗密封剂之间就不可能达到所希望的密封效果。因此，本专利技术的目的是提供一种能够克服常规带有透明窗口的半导体封装及其制造方法中所遇到问题，以提供一种改进的带有透明窗的半导体封装及其制造方法。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的带有透明窗的半导体封装及其制造方法，而其透明窗形成于半导体装置的中心部。为实现上述目的，所提供的带有透明窗的半导体封装包括一个半导体芯片；一个陶瓷片，用以安装该半导体芯片；一个用陶瓷片密封的引线框架，使该引线框架形成角度并弯曲；一个固定于引线框架上部的透明窗；以及备置在该陶瓷片与透明窗一侧面的密封剂。为实现上述目的，所提供的带有透明窗的半导体封装制造方法，它包括制备台阶状弯曲的陶瓷片的第1步骤；在该陶瓷片上部制备陶瓷片密封剂的第2步骤；将一个引线框架固定到陶瓷片密封剂上部的第3步骤；高温下热处理该陶瓷片和引线框架的第4步骤；将管芯密封剂涂覆在陶瓷片上的第5步骤；将一个半导体芯片固定到管芯密封剂5的第6步骤；用金属线电接合半导体芯片的焊盘与引线框架的内引线的第7步骤；将有透明窗密封剂的透明窗固定在该引线框架上的第8步骤；高温下热处理该引线框架和透明窗的第9步骤；以及修整该引线框架的第10步骤。图1是常规陶瓷型半导体封装的剖面图。图2是图1的部件分解图。图3是根据本专利技术的半导体封装剖面图。图4是根据本专利技术的图3的部件分解图。图5是根据本专利技术的带有透明的窗的半导体装置平面图。图6A是根据本专利技术，在引线框架上部形成了窗口的侧视图。图6B是根据本专利技术，透明窗附着于引线框架后，在引线框架上部形成了窗口的侧视图。图7A是根据本专利技术，在引线框架的侧面形成窗口的侧视图。图7B是根据本专利技术，在透明窗附着于引线框架之后，在引线框架侧面形成小孔的侧视图。图3和4表示根据本专利技术的半导体封装。如其中所示，本专利技术的陶瓷型半导体封装始于提供台阶状弯曲的陶瓷片12到一个规定的管芯(未示)。并且，在该陶瓷片12的上部2a上制备陶瓷片密封剂16，再把引线框架14固定于备有陶瓷片密封剂16的陶瓷片12的上部12a。另外，引线框14的内引线14a是弯曲的。关于这一点，与此有关的理由，将在对有关图6A和6B以及图7A和7B，说明透明窗附着的过程中加以说明。同时，在高温下，对陶瓷片12和引线框架14进行热处理，使陶瓷密封剂6熔化，并能在陶瓷片12和引线框架14间达到所需要的密封效果。此后，如图3所示，将一定厚度管芯密封剂13涂覆到密封的半导体封装陶瓷片12中部。又在把半导体芯片11固定于管芯密封剂13的上部后，对管芯密封剂13作热处理。也就是，如图5所示，将该半导体芯片11定位于陶瓷片12的中部。用金属线17，使半导体芯片11的焊盘和引线框架14电接合。如图3和图5所示。另外，将具有透明窗密封剂16的透明窗20配置在引线框架14和陶瓷密封剂16所位于的中心部位的一个表面上，并在高温下作热处理，以致于透明窗20固定其上。这里，当配置引线框架14和透明窗20有相同宽度时，很容易密封。在密封半导体芯片11后，修整该引线框架14，并对封装进行测试，从而完成该半导体封装。现在参照图6A和6B以及图7A和7B，说明本专利技术的特点。首先，如图6A所示，当具有透明密封剂17的透明窗20在引线框架14的内引线14a处(参见图4)被固定时，由于引线框架14的内引线14a上端形成了转弯角度和弯曲截面14b以及跨接该内引线14a(参见图4)的透明窗密封剂7，所以形成许多从半导体封装内部向外排气的小孔。沿箭头方向放出半导体封装内的空气，如图6A所示。同时，根据本专利技术，在把透明窗附装于该引线框架后，图6B表示出了形成于引线框架上部的小孔。如其中所示，对由环氧树脂组成的透明密封剂17进行热处理并附装于引线框架14的内引线14a。这里，当从半导体封装内向其外边完成空气排放时，就以透明密封剂17封填了图6A的小孔23。因此，封装件内部变成真空状态。根据本专利技术的在引线框架侧面形成的小孔表示尖图7A中。如其中所示，在附装于陶瓷片密封剂16的引线框架14与透明密封剂17之间，形成了多个或空气孔隙23a。即，由于透明窗密封剂17跨接于间隔分开的引线框架16的陶瓷片密封剂16而形成空气孔隙23a，如其中所示。在此，这些空气孔隙是针对从封装内部向其外边排出空气的。此空气排出沿箭头方向导出。空气孔隙23a的大小可通过改变透明窗密封剂17和陶瓷片密封剂16的配置关系加以控制。图7B示出了根据本专利技术，在将透明窗附装于引线框架后，形成于引线框架侧面的孔隙。如其中所示，对由环氧树脂组成的透明窗密封剂17和由环氧玻璃组成的陶瓷片密封剂，在高温下进行热处理、熔化、并附着于引线框架14内引线的上、下两表面。这时，一旦使封装内的空气排出到其外面，就以透明密封剂17充填了如图7A所示的空气孔隙23a，因而半导体封装内部保持真空状态。如上所述，根据本专利技术的带有透明窗的半导体封装及其制造方法旨在降低材料的费用，因为利用陶瓷密封剂以便密封透明窗和陶瓷上片。另外，本专利技术还通过展宽透明窗、引线框架及陶瓷片密封剂的密封表面面积，旨在提高密封效果，因而增强产品的防湿气和抗高温能力。虽然为说明方便已揭示了本专利技术的最佳实施例，但本领域的技述人员应知道，各种改进、添加和替换都是可行的，而不令脱离如附属权利要求书所述的本专利技术的范围及构思。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有透明窗口的半导体封装，包括：一个半导体芯片；一个用于安装所述半导体芯片的陶瓷片；一个由所述陶瓷片密封的引线框架，所述引线框架形成角度并弯曲；一个固定于所述引线框架的上部的透明窗；以及一种在所述陶瓷片和所述透明窗的 侧面处配置的密封剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 1995-10-19 36167/951.一种带有透明窗口的半导体封装，包括一个半导体芯片；一个用于安装所述半导体芯片的陶瓷片；一个由所述陶瓷片密封的引线框架，所述引线框架形成角度并弯曲；一个固定于所述引线框架的上部的透明窗； 以及一种在所述陶瓷片和所述透明窗的侧面处配置的密封剂。2.如权利要求1的封装，其中，为了更容易密封，所备置的所述引线框架和所述透明窗具有相同的宽度。3.一种带有透明窗口的半导体封装的制造方法，包括备置一个台阶状弯曲陶瓷片的第1步骤；在所述陶瓷片上部配置陶瓷片密封剂的第2步骤；将一个引线框架固定在所述陶瓷片密封剂上部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳仲夏，
申请(专利权)人：LG半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]