倒装焊接封装结构及其形成方法技术

本申请提供了一种倒装焊接封装结构及其形成方法，所述倒装焊接封装结构包括：铜框架，所述铜框架包括相对设置的主边框架与副边框架；U型铜导线，所述U型铜导线通过其弯曲部与所述铜框架的主边框架一体成型，所述U型铜导线具有远离所述铜框架的贴合面；芯片，装载于所述铜框架远离所述U型铜导线的一侧；塑封体，所述塑封体包裹所述铜框架、所述芯片及所述U型铜导线与所述铜框架接触的一侧，并暴露所述U型铜导线的其余部分，从而所述倒装焊接封装结构通过所述贴合面与外部组件贴合并通过所述U型铜导线暴露于所述塑封体外部的部分进行散热。上述技术方案，提高了产品的可靠性及稳定性且能够使产品持续工作。定性且能够使产品持续工作。定性且能够使产品持续工作。

【技术实现步骤摘要】
倒装焊接封装结构及其形成方法


[0001]本申请涉及半导体制造领域，尤其涉及一种倒装焊接封装结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]由于常规的小外形封装(Small Out
‑
Line Package，缩写为SOP)具有系统集成度高、生产成本低、市场投放周期短、性能优良，可靠性高、体积小、重量轻、及封装密度大等优势，因此，SOP封装是一种很常见的元件封装形式。现有的SOP封装所有外引脚由黑色胶体内部伸出，黑色胶体正面和背面无金属片外露，且通过常规的金属线超声焊接方式实现芯片功能焊盘与外部引脚连接。
[0003]但是，现有的SOP封装存在以下问题：1)SOP封装电流传感器结构的设计，电流导线阻抗≥0.6mΩ，会导致产品加载电流后铜片发热量迅速，产品本体温度上升很快，无法持续工作，从而限制了负载电流只能满足≤60A条件，负载电流≤60A；2)由于使用超声键合工艺，产品可靠性只能满足湿度敏感性等级(Moisture sensitivity level，缩写为MSL)3的等级；2)内置铜导线没有做结构优化，产品最终成型工序容易发生应力变形，塑封体受外力冲击容易碎裂，产品良率不高。
[0004]因此，提供一种可靠性及稳定性高且能够使产品持续工作的倒装焊接封装结构是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请所要解决的技术问题是提供一种倒装焊接倒装焊接封装结构及其形成方法，具有更高的可靠性及稳定性且能够使产品持续工作。
[0006]为了解决上述问题，本申请提供了一种倒装焊接封装结构，包括：铜框架，所述铜框架包括相对设置的主边框架与副边框架；U型铜导线，所述U型铜导线通过其弯曲部与所述主边框架一体成型，所述U型铜导线具有远离所述铜框架的贴合面；芯片，装载于所述铜框架远离所述U型铜导线的一侧；塑封体，所述塑封体包裹所述铜框架、所述芯片及所述U型铜导线与所述铜框架接触的一侧，并暴露所述U型铜导线的其余部分，从而所述倒装焊接封装结构通过所述贴合面与外部组件贴合并通过所述U型铜导线暴露于所述塑封体外部的部分进行散热。
[0007]在一些实施例中，所述铜框架采用无磁铜材料，所述铜框架的厚度尺寸范围为0.38～0.5mm。
[0008]在一些实施例中，所述主边框架在与所述U型铜导线的接触区域以外形成有凹槽，所述凹槽的深度为所述铜框架厚度的一半；所述凹槽内填充有绝缘树脂层，以隔绝湿气及电气。
[0009]在一些实施例中，所述主边框架靠近所述U型铜导线的弯曲部处具有贯穿所述铜框架的至少一锁胶孔，所述锁胶孔用于增强所述铜框架与所述塑封体之间的结合能力。
[0010]在一些实施例中，所述倒装焊接封装结构还包括：至少一第一铜柱，所述第一铜柱
设置于所述主边框架靠近所述U型铜导线处，用于支撑所述芯片。
[0011]在一些实施例中，所述副边框架具有至少一引脚，所述引脚与所述U型铜导线相对设置、且所述引脚的第一端靠近所述U型铜导线的弯曲部并内嵌于所述塑封体。
[0012]在一些实施例中，所述倒装焊接封装结构还包括：至少一第二铜柱，所述第二铜柱设置于所述引脚的第一端，以用于所述倒装焊接封装结构内部的电气连接。
[0013]本申请还提供了一种倒装焊接封装结构的形成方法，所述方法包括：提供一铜材料层；对所述铜材料层进行图形化，以形成铜框架以及U型铜导线，其中，所述铜框架包括相对设置的主边框架与副边框架，所述U型铜导线通过其弯曲部与所述主边框架一体成型，所述U型铜导线具有远离所述铜框架的贴合面；于所述铜框架远离所述U型铜导线的一侧装载芯片；塑封形成塑封体，其中，所述塑封体包裹所述铜框架、所述芯片及所述U型铜导线与所述铜框架接触的一侧，并暴露所述U型铜导线的其余部分，从而所述倒装焊接封装结构通过所述贴合面与外部组件贴合并通过所述U型铜导线暴露于所述塑封体外部的部分进行散热。
[0014]在一些实施例中，所述的对所述铜材料层进行图形化的步骤进一步包括：采用半腐蚀工艺在所述主边框架与所述U型铜导线的接触区域以外区域进行腐蚀，以形成深度为所述铜框架厚度的一半的凹槽；所述方法进一步包括：于所述凹槽内填充树脂材料以形成隔绝湿气及电气的绝缘树脂层。
[0015]在一些实施例中，所述铜框架的材料为无磁铜材料，所述铜框架的厚度尺寸范围为0.38～0.5mm。
[0016]在一些实施例中，所述的对所述铜材料层进行图形化的步骤进一步包括：于所述主边框架靠近所述U型铜导线的弯曲部处形成贯穿所述铜框架的至少一锁胶孔，所述锁胶孔用于增强所述铜框架与所述塑封体之间的结合能力。
[0017]在一些实施例中，所述的对所述铜材料层进行图形化的步骤进一步包括：于所述副边框架形成至少一引脚，所述引脚与所述U型铜导线相对设置。
[0018]在一些实施例中，所述的于所述铜框架远离所述U型铜导线的一侧装载芯片的步骤之前还包括：于所述主边框架靠近所述U型铜导线处形成至少一第一铜柱，以及于所述引脚靠近所述U型铜导线的弯曲部的第一端形成至少一第二铜柱，其中，所述第一铜柱用于支撑所述芯片，所述第二铜柱用于所述倒装焊接封装结构内部的电气连接。
[0019]上述技术方案，将所述U型铜导线和所述引脚设计为平面结构，同时外露于塑封体，不仅能够和PCB板上的焊盘完全贴合，而且当铜框架通过大电流时(满足负载持续电流100A)，产品本体结构温度上升所产生的热量会及时通过所述U型铜导线和所述引脚散热，能最大化把铜损耗带来的本体热量带走，从而使产品本体温升得到控制，不会损坏产品本体。解决了产品加载电流后铜片发热量迅速无法持续工作以及内置铜导线没有做结构优化导致的产品良率不高的问题。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请的具体实施方式中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本申请一实施例中倒装焊接封装结构的示意图；
[0023]图2是本申请一实施例中铜框架的示意图；
[0024]图3是本申请一实施例中倒装焊接封装结构的形成方法的示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请具体实施方式中的附图，对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本申请一部分具体实施方式，而不是全部的具体实施方式。基于本申请中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0026]为了解决现有技术中SOP封装电流传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倒装焊接封装结构，其特征在于，包括：铜框架，所述铜框架包括相对设置的主边框架与副边框架；U型铜导线，所述U型铜导线通过其弯曲部与所述主边框架一体成型，所述U型铜导线具有远离所述铜框架的贴合面；芯片，装载于所述铜框架远离所述U型铜导线的一侧；塑封体，所述塑封体包裹所述铜框架、所述芯片及所述U型铜导线与所述铜框架接触的一侧，并暴露所述U型铜导线的其余部分，从而所述倒装焊接封装结构通过所述贴合面与外部组件贴合并通过所述U型铜导线暴露于所述塑封体外部的部分进行散热。2.根据权利要求1所述的倒装焊接封装结构，其特征在于，所述铜框架采用无磁铜材料，所述铜框架的厚度尺寸范围为0.38～0.5mm。3.根据权利要求1所述的倒装焊接封装结构，其特征在于，所述铜主边框架在与所述U型铜导线的接触区域以外形成有凹槽，所述凹槽的深度为所述铜框架厚度的一半；所述凹槽内填充有绝缘树脂层，以隔绝湿气及电气。4.根据权利要求1所述的倒装焊接封装结构，其特征在于，所述主边框架靠近所述U型铜导线的弯曲部处具有贯穿所述铜框架的至少一锁胶孔，所述锁胶孔用于增强所述铜框架与所述塑封体之间的结合能力。5.根据权利要求1所述的倒装焊接封装结构，其特征在于，所述倒装焊接封装结构还包括：至少一第一铜柱，所述第一铜柱设置于所述主边框架靠近所述U型铜导线处，用于支撑所述芯片。6.根据权利要求1所述的倒装焊接封装结构，其特征在于，所述副边框架具有至少一引脚，所述引脚与所述U型铜导线相对设置、且所述引脚的第一端靠近所述U型铜导线的弯曲部并内嵌于所述塑封体。7.根据权利要求6所述的倒装焊接封装结构，其特征在于，所述倒装焊接封装结构还包括：至少一第二铜柱，所述第二铜柱设置于所述引脚的第一端，以用于所述倒装焊接封装结构内部的电气连接。8.一种倒装焊接封装结构的形成方法，其特征在于，所述方法包括：提供一铜材料层；对所述铜材料层进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄星，
申请(专利权)人：上海兴感半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：