一種無引線框架散熱性能良好的無引腳半導體器件的製作方法

2023-07-13 16:21:21

專利名稱：一種無引線框架散熱性能良好的無引腳半導體器件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體器件，特別是一種無引線框架散熱性能良好的無引 腳半導體器件。
二背景技術：
半導體器件是各種通信設備和自動化設備，特別是在工業、交通、運輸、 儀器、儀表等等，各行各業中必需用的部件，特別是隨著科學技術的發展，半 導體器件用途幾乎涉及到每一個領域，而目前半導體器件在生產中多是採用封 裝式有腳半導體器件，使其受到保護，免受損壞，且隨著半導體製程技術的日 益進步，體積電路的密度也隨之增加，封裝中一些原本被忽略的電氣效應已開 始影響電路的正常工作。因此集成電路封裝的要求除了滿足基本的電氣連接功 能外，還要能夠解決因集成電路晶片技術的發展而提出的高頻、高速以及引腳 數目增加而造成的信號完整性問題，因此，集成電路封裝對器件性能的影響越 來越大，半導體器件的性能受封裝技術的限制與受集成電路晶片性能的限制幾 乎相同，甚至更大。集成電路的封裝是電子器件發展不可分割的組成部分，它 涉及到材料、電子、熱、力學、化學、機械和可靠性等多種學科的技術，已越 來越受到學術界和工業界的廣泛重視和關注。
目前常用的集成電路封裝的種類有引腳插入的DIP型、表面貼裝的QFP型 和側面引腳的PLCC型，參見圖6—8。它們都需要引線框架，製作時將晶片放 在引線框架上，晶片上的焊盤通過金線或鋁線鍵合的方式連接到引腳的前端， 然後通過引腳與外界的電路相連。DIP型引腳長且大，既影響了封裝後晶片的頻 率特性，又不易小型化。隨著集成電路技術的不斷發展，對高頻、高速等電特 性要求的提高以及引腳數目的增加，引腳插入型發展到表面貼裝型和側面引腳 型，它們的引腳一般較短並具有較好的頻率特性。但它們都需要用引線框架， 同時為了保證引線框架的強度和整體性，框架上的各引腳要用同樣的金屬連接， 在封裝前必須分別再切斷各引線腳的連接線。這一方面需要專用的設備、增加 工藝步驟，同時還會增加框架的原材料的消耗，當然也就增加了生產成本。
那麼如何使封裝後的半導體器件具有電性能穩定、執行速度快、散熱良好
3及小體積，又能生產成本低呢？這是半導體器件需要認真解決的技術問題。
三
實用新型內容
針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本實用新型之目的就是提供一種無 引線框架散熱性能良好的無引腳半導體器件，可有效克服現有引腳裸露於封裝 結構正、背面，而造成的封裝體積大、易產生漏電流，散熱效果不好而造成電 性能失效及成本高的問題，其解決的技術方案是，採用散熱型無引腳半導體封 裝結構，改進原有的引線框架(基板)結構以使封裝結構具有良好的散熱效果 與降低漏電流的產生，其中改良的導線架是具有可多層部線的鋁基板或銅基板， 中間具有空腔，基板上中間部線層與晶片間的焊盤在空腔內成梯型狀排列，導 線在基板的中間層通過金屬盲孔到頂層四周形成可錫焊的金手指，據此，本實 用新型的結構是，包括引線框架金屬底層、晶片和塑封體，晶片置於引線框架 金屬底層上部凹槽內，晶片經導線同引腳焊盤相連，引腳焊盤由導線經布線層 通過金屬盲孔與頂層金手指相連，晶片外在引線框架金屬底層上部凹槽內由塑 封體將晶片與引線框架金屬底層封裝為一體，本實用新型結構簡單，提供了一 種無引腳半導體封裝結構，不需要專業的封裝設備、易生產、製造成本低，具 有封裝後的晶片有較強的電穩定性、運行速度快、封裝體積小、散熱效果優良 可封裝大功率器件以及還可以減少漏電流、具有傳統四方扁平無引腳封裝結構 小尺寸等優點。
四

圖1為本實用新型的未塑封的剖面結構主視圖。
圖2為本實用新型的剖面結構主視圖。
五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。 由圖l、 2所示，本實用新型包括引線框架金屬底層、晶片和塑封體，晶片 3置於引線框架金屬底層1上部凹槽內，晶片3經導線2同引腳焊盤7相連，引 腳焊盤7由導線經布線層4通過金屬盲孔5與頂層金手指6相連，晶片3外在 引線框架金屬底層上部凹槽內由塑封體8將晶片與引線框架金屬底層1封裝為 一體。塑封料內加裝鍵合線9構成。
引線框架底層中間具有凹型的方孔根據晶片的大小和焊盤的分布來設計。 包括內引腳的排列，中間層的布線走向、中間層金屬化過孔，以及連接到頂層 四周的金手指。
集成電路晶片與底層的粘結，將集成電路晶片粘貼到底層正面的凹槽內， 並放入氮氣烤箱內烘烤，加熱。
鍵合集成電路晶片與底層，用鍵合線連接所述晶片上的焊盤和底層上的內 引腳。
澆鑄塑封體，將連接有晶片的底層放入所述的模具中，再將熔融的樹脂到 入模具，充滿後刮平表面，並放入充有氮氣的烤箱內烘烤，隨爐冷卻至常溫取 出。
本實用新型與現有的技術相比，具有以下優點
本使用新型提供了一種無引腳半導體封裝結構，不需要專業的封裝設備、 工藝流程簡單易實用、製造成本低。具有封裝後的晶片有較強的電穩定性、運 行速度快、封裝體積小、散熱效果優良可封裝大功率器件以及還可以減少漏電 流、具有傳統四方扁平無引腳封裝結構小尺寸等優點。
權利要求1、一種無引線框架散熱性能良好的無引腳半導體器件，包括引線框架金屬底層、晶片和塑封體，其特徵在於，晶片(3)置於引線框架金屬底層(1)上部凹槽內，晶片(3)經導線(2)同引腳焊盤(7)相連，引腳焊盤(7)由導線經布線層(4)通過金屬盲孔(5)與頂層金手指(6)相連，晶片(3)外在引線框架金屬底層上部凹槽內由塑封體(8)將晶片與引線框架金屬底層(1)封裝為一體。
2、 根據權利要求1所述的無引線框架散熱性能良好的無引腳半導體器件， 其特徵在於，所說的塑封體(8)為在環氧樹脂塑封料內加裝鍵合線(9)構成。
專利摘要本實用新型涉及無引線框架散熱性能良好的無引腳半導體器件，可有效克服現有引腳裸露於封裝結構正、背面，而造成的封裝體積大、易產生漏電流，散熱效果不好而造成電性能失效及成本高的問題，其解決的技術方案是，晶片置於引線框架金屬底層上部凹槽內，晶片經導線同引腳焊盤相連，引腳焊盤由導線經布線層通過金屬盲孔與頂層金手指相連，晶片外在引線框架金屬底層上部凹槽內由塑封體將晶片與引線框架金屬底層封裝為一體，本實用新型結構簡單，不需要專業的封裝設備、易生產、製造成本低，封裝後的晶片有較強的電穩定性、運行速度快、封裝體積小、散熱效果優良可封裝大功率器件以及還可以減少漏電流、具有傳統四方扁平無引腳封裝結構小尺寸等優點。
文檔編號H01L23/31GK201408754SQ200920089400
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者萬承鋼, 馮振新, 贇 吳 申請人:晶誠(鄭州)科技有限公司