内含表面包覆玻璃层的硅晶片的封装器件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内含表面包覆玻璃层的硅晶片的封装器件，包括表面包覆玻璃层的硅晶片、焊锡盘以及导电框架；所述导电框架包括若干引脚和散热片，所述硅晶片中的各个焊盘分别键合对应的引脚，所述硅晶片、导电框架以及引脚通过树脂封装，所述引脚的外引脚部分从所述树脂封装的侧面暴露；所述硅晶片通过焊锡盘固定在所述导电框架的上表面，且所述导电框架的散热片被所述树脂密封封装，所述树脂为高导热树脂，其导热率为1.9至3，本实用新型专利技术通过使用高导热树脂将散热片密封封装，同时保证了产品是绝缘产品，并且具备良好的导热性能，不容易出现故障，适用范围广泛，且成本低廉。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及硅晶片的封装领域，特别是一种内含表面包覆玻璃层的硅晶片的封装器件。
技术介绍
半导体器件(semiconductor device)通常可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。半导体器件，绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波。三端器件一般是有源器件，典型代表是各种晶体管(又称晶体三极管)。晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两类。根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管。除了作为放大、振荡、开关用的一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存储器件等。在通信和雷达等军事装备中，主要靠高灵敏度、低噪声的半导体接收器件接收微弱信号。随着微波通信技术的迅速发展，微波半导件低噪声器件发展很快，工作频率不断提高，而噪声系数不断下降。微波半导体器件由于性能优异、体积小、重量轻和功耗低等特性，在防空反导、电子战、C (U3) I等系统中已得到广泛的应用。封装时主要·考虑的因素:1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率，尽量接近1:1;2、引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；3、基于散热的要求，封装越薄越好。封装，就是指把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB (印制电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。封装对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。采用的CPU封装多是用绝缘的塑料或陶瓷材料包装起来，能起着密封和提高芯片电热性能的作用。由于现在处理器芯片的内频越来越高，功能越来越强，引脚数越来越多，封装的外形也不断在改变。FP (flat package)即扁平封装。表面贴装型封装之一。FP也是QFP或SOP的别称。QFP，这种技术的中文含义叫方型扁平式封装技术(Plastic Quad FlatPackage)，该技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。该技术封装CPU时操作方便，可靠性高；而且其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频应用；该技术主要适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线。SOP (Small Outline Package):1968至1969年之间菲利浦公司就开发出小外形封装(S0P).以后逐渐派生出SOJ (J型引脚小外形封装)、TS0P (薄小外形封装)、VS0P (甚小外形封装)、SSOP (缩小型SOP)、TSSOP (薄的缩小型S0P)及SOT (小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装。按封装形式分:普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。按两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装，双列、单列直插式一般多为2.54±0.25mm,其次有2mm (多见于单列直插式)、1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±0.25mm，或1.27±0.25mm (多见于单列附散热片或单列V型)、1.27±0.25mm (多见于双列扁平封装)、1±0.15mm (多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05 0.15mm (多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm (多见于四列扁平封装)。按双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4 7.62mm> 10.16mm> 12.7mm、15.24mm等数种。按双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度):一般有6 6.5±mm、7.6mm、10.5 10.65mm 等。按四列扁平封装40引脚以上的长X宽一般有:10X10mm (不计引线长度)、13.6X13.6±0.4mm (包括引线长度)、20.6X20.6±0.4mm (包括引线长度)、8.45X8.45±0.5mm (不计引线长度)、14X 14±0.15mm (不计引线长度)等。图1示出现有技术的一种内含表面包覆玻璃层的硅晶片的封装器件的结构示意图。如图1所示，封装器件100包括表面包覆玻璃层的硅晶片I’、导电框架2’以及焊锡盘3’。其中，所述导电框架2’包括铜片21’和散热片22’，表面包覆玻璃层的硅晶片I’的上表面的不同的焊盘分别通过铜片21’与所述导电框架2’的对应引脚耦合，所述铜片21’通过焊锡盘3’的焊合在硅晶片的焊盘上，所述表面包覆玻璃层的硅晶片I’的下表面通过陶瓷片5’与散热片22’绝缘。所述导电框架2’以及所述表面包覆玻璃层的硅晶片I’通过树脂4’封装，但是，为了保证必须的散热效果，所述散热片22’的下表面暴露在封装外，直接与空气接触传到热量，对封装器件进行散热。图2示出现有技术的一种内含表面包覆玻璃层的硅晶片的封装器件的剖面示意图。如图2所示，封装器件200包括硅晶片I’、散热片22’、树脂4’以及陶瓷片5’。其中，所述表面包覆玻璃层的硅晶片I’的下表面通过陶瓷片5’与散热片22’绝缘，但是所述散热片22’的下表面暴露在封装外，直接与空气接触传到热量，对封装器件200进行散热。当然由于封装器件的散热片外露，该封装器件是非绝缘的。图3示出现有技术的一种可控硅(TRIAC)封装产品的封装方法的流程图。用以封装如图1、2所示的封装器件，如图3所示，包括以下步骤:SlOl晶源贴膜；S102 烘烤；S103 切割；S104 开压；S105芯片测试；S106 冲压；S107 贴片；S108 加铜片；S109 清洗；SllO 成型；Slll 老化；SI 12 去毛刺；SI 13 电镀；SI 14 切筋；SI 15 测试。步骤S107贴片中，通过铜片连接硅晶片的上表面的不同的焊盘以及对应引脚。步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装器件，包括表面包覆玻璃层的硅晶片（1）、焊锡盘（3）以及导电框架（2）；所述导电框架（2）包括若干引脚（21）和散热片（22），所述硅晶片（1）中的各个焊盘分别键合对应的引脚（21），所述硅晶片（1）、导电框架（2）以及引脚（21）通过树脂（4）封装，所述引脚（21）的外引脚部分从所述树脂（4）封装的侧面暴露；其特征在于：所述硅晶片（1）通过焊锡盘（3）固定在所述导电框架（2）的上表面，且所述导电框架（2）的散热片（22）被所述树脂（4）密封封装，所述硅晶片（1）中的各个焊盘分别通过铝线（5）耦接对应引脚（21）上的引脚接线端（211）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董才加，翟泽，黄顺风，
申请(专利权)人：意法半导体制造深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：