具有全鍍覆端面的引線框架引線的製作方法

2024-02-26 22:04:15

背景技術：

半導體裝置可包括引線框架，引線框架具有用於以電氣方式將半導體裝置耦合到電路板的引線。半導體裝置的引線可被焊接到電路板。自動光學檢查(aoi)可被用於檢查半導體裝置的引線和電路板之間的焊料潤溼。然而，具有無引線封裝(例如，方形扁平無引線(qfn)或雙邊扁平無引線(dfn))或短引線封裝的一些半導體裝置可能不適合於aoi。

由於這些和其它原因，需要本發明。

技術實現要素：

半導體裝置的一個示例包括：引線框架；半導體管芯，附連到引線框架；和密封材料，密封半導體管芯和引線框架的一部分。引線框架包括第一主面和與第一主面相對的第二主面。引線框架包括引線，其中每個引線包括在未鍍覆第一側壁和與第一側壁相對的未鍍覆第二側壁之間延伸的全鍍覆端面。每個引線的端面以及第一和第二側壁垂直於第一和第二主面。

附圖說明

圖1a-1c圖示包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置的一個示例的各種視圖。

圖2圖示包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置的一個示例的剖視圖。

圖3圖示以電氣方式耦合到電路板的半導體裝置的一部分的一個示例的剖視圖。

圖4圖示包括具有全鍍覆端面的引線的在分離(singulation)之前的引線框架的一部分的一個示例的頂視圖。

圖5圖示包括多個引線框架的引線框架帶材的一個示例的頂視圖。

圖6圖示在從圖5中圖示的引線框架帶材分離引線框架之後的引線框架的一個示例的頂視圖。

圖7是圖示用於加工包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置的方法的一個示例的流程圖。

具體實施方式

在下面的詳細描述中，參照附圖，附圖形成所述詳細描述的一部分並且在附圖中作為說明示出了可實施本公開的特定示例。在這個方面，參照正在描述的（一個或多個）附圖的方位使用方向術語，諸如「頂」、「底」、「前」、「後」、「首」、「尾」等。因為示例的部件能夠位於許多不同方位，所以方向術語被用於說明的目的，而絕不是限制性的。應該理解，在不脫離本公開的範圍的情況下，可使用其它示例並且可實現結構或邏輯改變。因此，不應該在限制性意義上理解下面的詳細描述，並且由所附權利要求定義本公開的範圍。

應該理解，除非另外具體地指出，否則在本文中描述的各種示例的特徵可彼此組合。

如在本文中所使用，術語「以電氣方式耦合」並不意味著元件必須直接耦合在一起並且中間元件可被提供在「以電氣方式耦合」的元件之間。

為了使自動光學檢查(aoi)確定半導體裝置的引線和電路板之間的焊料潤溼是否是可接受的，焊料應該形成沿引線的端面延伸的焊料圓角。具有無引線封裝或短引線封裝的半導體裝置可能無法實現aoi，因為所述封裝的每個引線的端面可能不允許焊料潤溼。因此，如在本文中所述的半導體裝置包括具有全鍍覆端面的引線，所述全鍍覆端面能夠實現焊料潤溼以提供焊料圓角。以這種方式，aoi可被用於檢查半導體裝置和電路板之間的焊料潤溼。

圖1a圖示包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置100的一個示例的頂部透視圖，並且圖1b圖示包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置100的一個示例的底部透視圖。圖1c圖示包括全鍍覆端面的半導體裝置100的引線的一個示例的放大視圖。半導體裝置100包括附連到引線框架101的半導體管芯(不可見)。半導體管芯和引線框架101的部分由密封材料120(例如，模製材料)密封。

引線框架101包括第一主面110(即，頂表面)和與第一主面110相對的第二主面112(即，底表面)。引線框架101可包括銅、銅合金、鎳–鐵合金或另一合適的金屬。引線框架101鍍覆有材料層(例如，錫、焊料、焊料合金)以提高引線框架101針對電路板的可焊性。引線框架101包括管芯焊盤103、多個引線102和連接條(tiebar)114。

在用於從引線框架帶材分割引線框架101的分離之前，每個連接條114將引線框架101的管芯焊盤103連接到引線框架帶材的框架。每個連接條114包括在引線框架101的第一主面110和第二主面112之間延伸的端面116。每個端面116未被鍍覆，因為當從引線框架帶材分離引線框架101時形成每個端面116。因此，每個端面116露出引線框架101的金屬。在端面116和密封材料120之間延伸的每個連接條114的側壁被鍍覆，因為在從引線框架帶材分離引線框架101期間未切斷所述側壁。

如圖1c中所圖示，每個引線102包括引線框架101的第一主面110和第二主面112。另外，每個引線102分別包括全鍍覆端面104、第一和第二未鍍覆側壁106a和106b以及第一和第二鍍覆側壁108a和108b。第一未鍍覆側壁106a與第二未鍍覆側壁106b相對。每個未鍍覆側壁106a和106b在第一主面110和第二主面112之間延伸。在一個示例中，第一和第二未鍍覆側壁106a和106b是平坦的並且垂直於端面104。當從引線框架帶材分離引線框架101時，形成第一和第二側壁106a和106b。因此，第一和第二側壁106a和106b露出引線框架101的金屬。在其它示例中，第一和第二未鍍覆側壁106a和106b可具有另一合適的形狀。

第一鍍覆側壁108a與第二鍍覆側壁108b相對。每個鍍覆側壁108a和108b在第一主面110和第二主面112之間延伸。在一個示例中，第一和第二鍍覆側壁108a和108b是凹入的，並且分別在第一和第二未鍍覆側壁106a和106b與密封材料120之間延伸。第一和第二側壁108a和108b被鍍覆，因為它們未在從引線框架帶材分離引線框架101期間被切斷。在其它示例中，第一和第二鍍覆側壁108a和108b具有另一合適的形狀。

全鍍覆端面104在第一主面110和第二主面112之間並且在第一未鍍覆側壁106a和第二未鍍覆側壁106b之間延伸。端面104被鍍覆，因為端面104未在從引線框架帶材分離引線框架101期間被切斷。全鍍覆端面104能夠實現引線102和電路板之間的焊料潤溼的aoi，因為所述鍍覆能夠實現端面104的焊料潤溼。以這種方式，當引線102被焊接到電路板時，在端面104上形成適合於aoi的焊料圓角。

圖2圖示包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置200的一個示例的剖視圖。半導體裝置200包括引線框架201、半導體管芯218、接合線219和密封材料220。引線框架201包括管芯焊盤203和引線202。半導體管芯218被耦合到引線框架201的管芯焊盤203。在一個示例中，半導體管芯218經由導電和/或導熱材料層217(例如，焊料)以電氣方式和/或以熱方式耦合到管芯焊盤203。在另一示例中，半導體管芯218通過介電材料層217(例如，非導電粘合劑)以電氣方式與管芯焊盤203隔離。半導體管芯218的上表面上的接觸器經由接合線219以電氣方式耦合到對應的引線202。在其它示例中，可利用其它合適的互連件(諸如，帶子和/或夾子)替換接合線219。接合線219、半導體管芯218、材料層217和引線框架201的部分由密封材料220密封。

每個引線202包括全鍍覆端面204。在一個示例中，每個引線202類似於前面參照圖1c描述和圖示的引線102。當半導體裝置200被焊接到電路板時，每個引線202的全鍍覆端面204能夠實現每個引線202和電路板之間的焊料潤溼的aoi。

圖3圖示以電氣方式耦合到電路板322的半導體裝置300的一部分的一個示例的剖視圖。半導體裝置300包括引線302，引線302包括第一主面310、與第一主面310相對的第二主面312以及在第一主面310和第二主面312之間延伸的全鍍覆端面304。密封材料320部分地密封引線302。引線302經由焊料324以電氣方式耦合到電路板322。由於引線302的全鍍覆端面304，端面304可由焊料潤溼，從而當引線302被焊接到電路板322時，在端面304上形成焊料的圓角。形成在端面304上的焊料的圓角能夠實現引線302和電路板322之間的焊料潤溼的aoi。

圖4圖示包括具有全鍍覆端面的引線的在分離之前的引線框架400的一部分的一個示例的頂視圖。在408由虛線指示密封材料的輪廓，密封材料可密封半導體管芯和引線框架400的一部分。引線框架400的表面被鍍覆，從而引線框架400包括具有全鍍覆端面404的引線402。由穿過引線框架400的開口406提供全鍍覆端面404。為了從引線框架帶材的其它引線框架分離引線框架400，如由虛線410所指示的那樣切斷每個引線402以提供每個引線402的未鍍覆側壁。以這種方式，每個引線402的端面404未被切斷，並且因此在從引線框架帶材分離引線框架400之後保持全鍍覆。

圖5圖示包括經由框架530彼此連接的多個引線框架501的引線框架帶材500的一個示例的頂視圖。在508由虛線指示密封材料的輪廓，密封材料可密封半導體管芯和每個引線框架501的一部分。引線框架帶材500可包括按照行和列布置的任何合適的數量的引線框架501。每個引線框架501包括管芯焊盤503、引線502和連接條514。管芯焊盤503、引線502和連接條514經由框架530彼此連接。每個引線502具有全鍍覆端面504。由穿過引線框架帶材500的開口506提供全鍍覆端面504。通過切割、衝壓、穿孔或蝕刻板材以提供開口(包括開口506)從而定義框架530和每個引線框架501，可形成引線框架帶材500。

一旦形成框架530和每個引線框架501，引線框架帶材500鍍覆有材料(例如，錫、焊料、焊料合金)以提高每個引線框架501針對電路板的可焊性。在一個示例中，在將半導體管芯附連到每個引線框架501並且密封每個半導體管芯之前，引線框架帶材500被鍍覆(例如，經由電鍍工藝)。在另一示例中，在將半導體管芯附連到每個引線框架501並且密封每個半導體管芯之後，引線框架帶材500被鍍覆(例如，經由化學鍍工藝)。

為了從引線框架帶材500分離每個引線框架501，如由虛線510所指示的那樣切斷每個引線502以提供每個引線502的未鍍覆側壁。以這種方式，每個引線的端面504未被切斷，並且因此在從引線框架帶材500分離每個引線框架501之後保持全鍍覆。另外，為了從引線框架帶材500分離每個引線框架501，如由虛線511所指示的那樣切斷每個連接條514以提供每個連接條514的未鍍覆端面。通過切割、衝壓、穿孔、蝕刻或其它合適的工藝，可從引線框架帶材500分離每個引線框架501。在一個示例中，引線框架帶材500被分離以提供多個引線框架，諸如在下面的圖6中圖示的引線框架600。

圖6圖示在從引線框架帶材(諸如，前面參照圖5描述和圖示的引線框架帶材500)分離之後的引線框架600的一個示例的頂視圖。在608由虛線指示密封材料的輪廓，密封材料可密封半導體管芯和引線框架600的一部分。引線框架600包括引線602、管芯焊盤603和連接條614。每個引線602具有全鍍覆端面604、第一和第二未鍍覆側壁606a和606b以及第一和第二鍍覆側壁608a和608b。

每個連接條614包括未鍍覆端面616。每個端面616未被鍍覆，因為當從引線框架帶材分離引線框架600時形成每個端面616。因此，每個端面616露出引線框架600的金屬。在端面616和密封材料608之間延伸的每個連接條614的側壁被鍍覆，因為在從引線框架帶材分離引線框架600期間未切斷所述側壁。

每個引線602的第一未鍍覆側壁606a與每個引線602的第二未鍍覆側壁606b相對。在一個示例中，第一和第二未鍍覆側壁606a和606b是平坦的並且垂直於端面604。當從引線框架帶材分離引線框架600時，形成第一和第二側壁606a和606b。因此，第一和第二側壁606a和606b露出引線框架600的金屬。在其它示例中，第一和第二未鍍覆側壁606a和606b可具有另一合適的形狀。

每個引線602的第一鍍覆側壁608a與每個引線602的第二鍍覆側壁608b相對。在一個示例中，第一和第二鍍覆側壁608a和608b是凹入的，並且分別在第一和第二未鍍覆側壁606a和606b與密封材料608之間延伸。第一和第二側壁608a和608b被鍍覆，因為它們未在從引線框架帶材分離引線框架600期間被切斷。

每個引線602的全鍍覆端面604在第一未鍍覆側壁606a和第二未鍍覆側壁606b之間延伸。端面604被鍍覆，因為端面604未在從引線框架帶材分離引線框架600期間被切斷。全鍍覆端面604能夠實現每個引線602和電路板之間的焊料潤溼的aoi，因為所述鍍覆能夠實現端面604的焊料潤溼。以這種方式，當每個引線602被焊接到電路板時，在端面604上形成適合於aoi的焊料圓角。

圖7是圖示用於加工包括具有全鍍覆端面的引線的半導體裝置的方法700的一個示例的流程圖。在702，方法700包括：將半導體管芯附連到引線框架帶材的引線框架，引線框架包括多個引線，其中每個引線的端面被完全鍍覆。在704，方法700包括：密封半導體管芯和引線框架的一部分。在706，方法700包括：通過切斷引線框架帶材而從引線框架帶材分離引線框架以形成每個引線的側壁，從而每個引線的全鍍覆端面在每個引線的側壁之間延伸。通過切割、衝壓、穿孔、蝕刻或其它合適的工藝，可從引線框架帶材分離引線框架。

在一個示例中，方法700還包括：經由衝壓或蝕刻形成引線框架帶材。方法700還可包括：在附連半導體管芯之前鍍覆(例如，經由電鍍工藝)引線框架帶材。在另一示例中，引線框架帶材可在附連半導體管芯之後被鍍覆(例如，經由化學鍍工藝)。將半導體管芯附連到引線框架可包括以電氣方式將半導體管芯耦合到引線框架的管芯焊盤。方法700還可包括：將引線框架的每個引線焊接到電路板並且經由自動光學檢查工藝檢查引線框架的每個引線和電路板之間的焊料潤溼。

雖然已在本文中圖示和描述了特定示例，但在不脫離本公開的範圍的情況下，各種替代和/或等同實現方式可替換示出和描述的特定示例。本申請旨在包括在本文中討論的特定示例的任何修改或變化。因此，旨在本公開僅由權利要求及其等同物限制。