半导体器件及其封装方法技术

提供一种半导体器件及其封装方法。一种四方扁平封装(QFP)器件包括附连到引线框架的标记的半导体管芯。管芯的键合焊盘通过键合线电连接到引线框架的内部和外部行引线。管芯、管芯标记、键合线和部分的内部与外部引线被模塑料覆盖，从而限定出封装主体。外部引线类似于传统QFP器件的鸥翼形引线，而内部引线在封装主体的底表面构成接触点。在内部引线的内侧执行切割以分离内部引线和管芯焊盘。

【技术实现步骤摘要】

总的来说本专利技术涉及半导体器件的封装，并且更具体地，涉及组装四方扁平封装(QFP)半导体器件的方法。
技术介绍
半导体集成电路的尺寸不断地减小且存在对这种较小但更高密度的电路的相应的需求。同时，对于这种电路要求提供相同或更多的输入和输出(1/0)，这对于封装工程师是相当大的一个挑战。一些类型的半导体封装使用引线框架，引线框架具有用于互联半导体管芯和外部电路的引线或引线指。通常，半导体管芯上的接触或焊盘通过键合线电耦合到各自的引线或引线指。图I示出了具有半导体管芯12的传统四方扁平封装(QFP) 10的截面图。管芯12由引线框架16的管芯焊盘14支撑且附连到其上。管芯12还通过键合线20电连接到引线 框架16的引线18。管芯12、键合线20以及部分引线18由如为环氧树脂的封装材料22覆盖。QFP 10通常是正方形且引线18沿四个外侧从封装材料22向外延伸出来。通常引线18被弯曲以便引线18的远端在QFP 10的底表面之下或者至少在相同平面上。这种弯曲形状被称为鸥翼形。由于在相邻引线之间要求最小间隔以便引线不短路且由于封装尺寸减小，因而能够提供一种允许相同或更多数量引线的封装设计将会是有利的。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提供一种组装半导体器件的方法。所述方法包括提供具有被内部行引线和外部行引线所环绕的管芯标记的引线框架。外部行引线附连到外部框架构件且内部行引线附连到管芯标记。半导体管芯附连到管芯标记且然后管芯的键合焊盘被电连接到内部行和外部行引线的引线。采用模塑料密封管芯标记、管芯、以及键合焊盘与内部行、外部行引线的引线之间的电连接。内部行引线与管芯标记隔离，且外部行引线和外部框架构件隔离。模塑料形成封装主体，内部行引线从封装主体的底表面延伸，外部行引线从封装主体的侧表面延伸。外部行引线类似于通常的QFP鸥翼形引线，而内部行引线形成额外行的引线。在另一实施例中，本专利技术是根据上述方法封装的半导体器件。附图说明本专利技术通过示例的方式来进行解释且不受附图的限制，其中相同的标记表示相似的部件。图中的部件为了简要和清楚而示出并且不需要按照比例来描绘。例如，为了清楚可以夸大层和区域的厚度。图I是传统四方扁平封装(QFP)的截面图；图2是根据本专利技术的一个实施例的半导体封装的截面图3是图2的半导体封装的底部平面图；以及图4是图2的半导体封装的底部平面图，其中，内部引线与管芯标记相隔离。具体实施例方式在此公开了本专利技术的详细例证实施例。然而，在此详细公开的具体结构和功能仅仅表示为了描述本专利技术的示例实施例的目的。现在参考图2，示出了半导体器件40的截面图。半导体器件40包括具有管芯标记44的引线框架42。引线框架42可以由金属或者金属合金形成。在特定示范性实施例中，引线框架42可以由铜、铜合金、铁、铝、铝合金、钢或其他适当的材料形成。引线框架也可以涂覆诸如钯的另一金属材料。对于本领域的技术人员来说引线框架是公知的，本领域的技术人员将理解本专利技术的引线框架可以包括多种材料且可以由多种方式形成，诸如切割、冲压和蚀刻。半导体管芯46附连到管芯标记44。半导体管芯46可以包括任何类型的功能电 路，诸如处理器、控制电路、片上系统(SoC)、存储器(例如DRAM)等，且本专利技术并不限于任何特定半导体管芯。本专利技术也不限于管芯本身的材料或制造方法或管芯的技术类型，诸如管芯是否由硅、砷化镓或其他材料形成。可以使用本领域技术人员公知的且通常用于半导体器件组装中的管芯附连黏合剂将半导体管芯46附连到管芯标记44。使用公知的散布设备将管芯附连黏合剂散布在管芯标记44的上表面上且半导体管芯46被放置在管芯附连黏合剂上。然后优选地，烤炉固化黏合剂以允许在管芯46和管芯标记44之间形成坚固的键合。该半导体器件包括环绕管芯标记44且从器件40的侧面突出和延伸的外部行引线48。半导体器件40还包括环绕管芯标记44且设置在外部行引线48和管芯标记44之间的内部行引线50。如在图2中所示，内部行引线50位于半导体器件40的底表面处。在所示实施例中，外部行引线48和内部行引线50采用键合线52电耦合到半导体管芯46的键合焊盘。键合线52采用公知的丝线键合工艺和设备连接到管芯键合焊盘以及外部与内部行引线48、50。键合线52由诸如铝、铜和金的导电材料形成，且可以是裸露的或者涂覆诸如钯的另一金属。模塑料54用来密封管芯标记44、管芯46、键合线52以及部分外部与内部行引线48、50。模塑料54形成封装主体，且如上所述，外部行引线48从封装主体的侧面延伸或突出而内部行引线50暴露在封装主体的底表面56。模塑料54可以包括本领域公知的塑料或者环氧模塑料。在本专利技术的一个实施例中，内部行引线50是管芯标记44的一部分或者连接到管芯标记44，但是然后例如采用锯来与管芯标记44分离。在本专利技术的优选实施例中，采用锯执行半切断来分离管芯标记44和内部行引线50，这样沿内部行引线50的内部边缘在器件40的底表面56上留下沟道58。另一方面，如将在下面更详细描述的，外部行引线48附连到引线框架42的外部框架构件(图3和4)，其中引线框架42的外部框架构件在组装工艺期间被切除。应当注意，模塑料主体54覆盖管芯标记44，因此在此实施例中管芯标记44没被暴露。外部行引线48也可以被弯曲成鸥翼形状。在所示实施例中，外部行引线48具有近端部分和远端部分，其中近端部分从模塑料54的侧面突出，远端部分弯曲后位于与内部行引线50相同的平面内以便器件40可以容易地附连到印刷电路板(PCB)60。对于本领域的技术人员也应当注意半导体器件40具有四方扁平封装(QFP)结构。本专利技术的另一个实施例是薄型四方扁平封装(LQFP)。图3是图2的半导体器件40的底部平面图。如所示，半导体器件40包括引线框架42，引线框架42具有限定开口 72的外部框架构件70。外部框架70通常为矩形，或者如实施例所示为具有长度基本相等的四个周边74的正方形。引线框架42的管芯焊盘44设置在开口 72中且也通常为正方形。本领域的技术人员可以明白，必要时管芯焊盘44可以形成为接纳诸如管芯46的管芯，且类似地，外部框架70也可以具有可替选形状。管芯焊盘44通过位于管芯焊盘44的边角处的连接杆76支撑在开口 72中。连接杆76连接到外部框架70和管芯焊盘44的四个边角中的各个边角且在外部框架70和管芯焊盘44的四个边角中的各个边角之间延伸。在此示范性实施例中，外部行引线48与外部框架构件70的周边74是一体的，且在这种情况下，从外部框架构件70的周边74向外延伸。另一方面，内部行引线50与管芯·焊盘44是一体的。应当注意图3中的外部行引线48和内部行引线50的数量是用于图示的目的，且每个侧面可以具有从该侧面延伸的更多或更少的引线。图4是图2的半导体封装40的底部平面图，其中，内部引线50与管芯标记44分离。在本专利技术的一个实施例中，使用锯条来切割模塑料54以形成将内部引线50与管芯标记44电隔离的半切断58。模塑料54被锯条切割得足够深以有效分离且电隔离每个内部引线50与管芯标记44，但是并不深至损坏在管芯键合焊盘和内部行引线50之间延伸的丝线52。通过含有内部行引线，本专利技术提供了一种具有增加的输入/输出(I/O)引线的半导体封装，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有由内部行引线和外部行引线所环绕的管芯标记的引线框架，其中所述外部行引线附连到外部框架构件并且所述内部行引线附连到所述管芯标记；将半导体管芯附连到所述管芯标记；电连接所述半导体管芯的键合焊盘至所述内部和外部行引线的引线；采用模塑料密封所述管芯标记、管芯和位于所述键合焊盘与所述内部和外部行引线的引线之间的电连接；将所述内部行引线与所述管芯标记分离；以及将所述外部行引线与所述外部框架构件分离，由此所述模塑料形成封装主体，所述内部行引线从所述封装主体的底表面延伸，且所述外部行引线从所述封装主体的侧表面延伸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅鹏林，刘立威，叶德洪，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：