保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造制造技术

本发明专利技术是有关于一种保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，主要包括复数个相互堆叠的半导体封装件以及非导电性涂胶。每一半导体封装件包括至少一晶片、一导线架的复数外引脚以及一封胶体，而该些外引脚是外露于该些封胶体的侧边。其中一上层的半导体封装件的复数个外引脚的端面是焊接至一下层半导体封装件的对应外引脚的一区段。该非导电性涂胶是沿着下层半导体封装件的封胶体侧边而形成于上层半导体封装件的外引脚端面，以部分或全部包覆上下层半导体封装件的外引脚之间的焊点。藉以本发明专利技术可以达到外引脚之间焊点的应力分散并能够防止短路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导线架基底半导体封装堆叠组合构造(lead frame-based POP device),特别是涉及一种可避免受到封胶体与导线架热 膨胀系数差异导致焊点断裂发生，还能防止引脚间电性短路，另还能吸收 封胶体与导线架热膨胀系数差异作用于外引脚之间焊点的应力的保护外引 脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造。
技术介绍
近年来高科技电子产品不断推出更人性化、功能更佳的电子产品，造成 产品有愈加轻、薄、短、小的趋势。因此， 一种半导体元件的组合型式是 将多个半导体封装件作纵向3D堆叠以符合小型表面接合面积与高密度元件 设置的要求，称之为半导体封装堆叠组合构造(lead frame-based POP device)。其中，可堆叠的半导体封装元件以导线架作为晶片载体，成本最 低,其是以延伸出元件(封胶体)的外引脚焊接并堆叠连接在一起，藉以达到 电路的串接，但外引脚之间焊点容易有断裂现象。请参阅图1及图2所示，图1是现有习知的半导体封装堆叠组合构造 的前视示意图，图2是现有习知的半导体封装堆叠组合构造的局部侧视示 意图。现有习知的半导体封装堆叠组合构造IOO，主要包括一第一半导体封 装件110以及至少一堆叠在该第一半导体封装件110上的第二半导体封装 件120。该第一半导体封装件110与该第二半导体封装件120皆为导线架基 底，其内封装的晶片可为快闪内存(flash memory,快闪内存即快闪记忆体) 或双倍资料速度(DDR)的动态随机存取记忆体(memory,记忆体即存储介 质，存储器，内存等，以下均称为记忆体)，以增加记忆体容量或增加应用功 能。该第一半导体封装件110包括有一第一封胶体111、 一第一晶片112以 及一导线架的复数个第一外引脚113。其中，该些第一外引脚113可利用焊 料150表面接合至一电路板140。通常的导线架产品可为TSOP、 QFP、 TQFP 等等。该第二半导体封装件120,包括有一第二封胶体121、 一第二晶片122 以及一导线架的复数个第二外引脚123。其中，第二半导体封装件120的第 二外引脚123是外露于该第二封胶体121,约为I形脚，其是为笔直并概与 在该第二封胶体121上的标示面为垂直，并以焊接物质130连接至第一半导 体封装件110的第一外引脚113的一区段。由于该些第一外引脚113与该些第二外引脚123之间焊点(即焊接物质130的位置)为独立形成，在温度 循环试验(temperature cycling test)中容易断裂。经试验与研究，外引脚 之间焊点的断裂原因为元件材料的热膨胀系数不匹配(CTE mismatch)所造言，该第一、半5导体封装;牛:1 ;(T与该;二半导体封装;牛120的封胶体111与121 的热膨胀系数约为10 ppm/X:当低于玻璃转化温度(Tg)，约为36 ppm〃C当 高于玻璃转化温度(Tg)，其中封胶体的玻璃转化温度一般约为12(TC;而一 般导线架(即外引脚113与123)的材质为金属或合金材料，以铁镍合金 Alloy 42为例，其热膨胀系数约为4. 3 ppm/°C。因此，当半导体封装堆叠 组合构造100的温度越高，封胶体111与121的体积热膨胀量越大，与外引 脚113与123膨胀拉伸量差异越大，封胶体111与121之间的接触界面产 生了拉扯该些第二引脚123的应力(如图l所示)。故该些第二引脚123的 部分焊点承受过大集中的应力，特别是该些第二引脚123的侧边缘引脚,会 存在有焊点断裂的问题。由此可见，上述现有的半导体封装堆叠组合构造在结构与使用上，显然 仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相 关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被 发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关 业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的保护外引脚之间焊 点的半导体封装堆叠组合构造，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前 业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的半导体封装堆叠组合构造存在的缺陷，本专利技术人基 于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的 运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的保护外引脚之间焊点 的半导体封装堆叠组合构造，能够改进一般现有的半导体封装堆叠组合构 造，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改 进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的半导体封装堆叠组合构造存在的 缺陷，而提供一种新型结构的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合 构造，所要解决的技术问题是使其能使外引脚之间焊点的应力分散，进而可 以避免受到封胶体与导线架的热膨胀系数的差异导致焊点断裂的发生。此 夕卜，能够防止引脚之间电性短路，非常适于实用。本专利技术的另一目的在于，提供一种保护外引脚之间焊点的半导体封装 堆叠组合构造，所要解决的技术问题是使其能吸收封胶体与导线架的热膨胀系数的差异作用于外引脚之间焊点的应力，从而更加适于实用。本专利技术的还一目的在于，提供一种保护外引脚之间焊点的半导体封装 堆叠组合构造，所要解决的技术问题是使其能够包覆焊接物质在外引脚之 间焊点，有助于传导热量，而能在高温下维持外引脚之间的电性连接，从而 更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本专利技术提出的一种保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其包括:一第一半导体封装件，包括一第一封胶体、至少一被密封在该第一封胶 体的第一晶片以及一导线架的复数个第一外引脚，其中该些第一外引脚是 由该第一封胶体的侧边延伸且外露；至少一第二半导体封装件，其接合于 该第一半导体封装件上，该第二半导体封装件包括一第二封胶体、至少一被 密封在该第二封胶体的第二晶片以及一导线架的复数个第二外引脚，其中 该些第二外引脚是由该第二封胶体的侧边延伸且外露；焊接物质，其是焊接 该些第二外引脚的端面与对应该些第一外引脚的一区段；以及介电涂胶，其 沿着该第 一半导体封装件的第 一封胶体侧边而形成于第二半导体封装件的 该些第二外引脚的端面，以连接该些第二外引脚并包覆该焊接物质。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一 步实现。 前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 介电涂胶是为低模数，以吸收该些第一外引脚与该些第二外引脚之间的应 力。前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 介电涂胶是为导热硅胶。前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 第二封胶体是叠合接触于该第 一封胶体。前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 介电涂胶是部分密封该焊接物质。前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 介电涂胶是完全密封该焊接物质。前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 介电涂胶是为团块状。前述的保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其中所述的 介电涂胶是为胶条状。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达 到上述目的，依据本专利技术一种保护外引脚之间焊点的半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护外引脚之间焊点的半导体封装堆叠组合构造，其特征在于其包括：　一第一半导体封装件，包括一第一封胶体、至少一被密封在该第一封胶体的第一晶片以及一导线架的复数个第一外引脚，其中该些第一外引脚是由该第一封胶体的侧边延伸且外露；至少一第二半导体封装件，其接合于该第一半导体封装件上，该第二半导体封装件包括一第二封胶体、至少一被密封在该第二封胶体的第二晶片以及一导线架的复数个第二外引脚，其中该些第二外引脚是由该第二封胶体的侧边延伸且外露；　焊接物质，其是焊接该些第二外引脚的端面与对应该些第一外引脚的一区段；以及　介电涂胶，其沿着该第一半导体封装件的第一封胶体侧边而形成于第二半导体封装件的该些第二外引脚的端面，以连接该些第二外引脚并包覆该焊接物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范文正，陈正斌，
申请(专利权)人：力成科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]