半導(dǎo)體管芯封裝及其組裝方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體管芯封裝，并且更具體地涉及具有絕緣外引線或者支撐指的半導(dǎo)體管芯封裝。
[0002]半導(dǎo)體管芯封裝提供合適的外部電連接以及半導(dǎo)體管芯免受機(jī)械和環(huán)境應(yīng)力的保護(hù)。半導(dǎo)體管芯尺寸的減小的持續(xù)發(fā)展和在管芯中形成的電路的增加的功能性和復(fù)雜度需要封裝的尺寸減小。
[0003]半導(dǎo)體管芯封裝的一個典型類型是四方扁平封裝(QFP)，其形成有安裝至引線框架的半導(dǎo)體管芯。引線框架由具有管芯連接焊盤(常常稱作標(biāo)記)的金屬片和將標(biāo)記連接至框架的支柱組成。引線框架具有圍繞標(biāo)記的引線指。用接合線將管芯的電極連接至引線指的近端，以提供容易將管芯電連接至電路板等的裝置。在電極與焊盤連接之后，半導(dǎo)體管芯和接合線被封裝在模塑化合物中，僅使部分引線指暴露。為了便于至電路板的連接，將這些暴露的或者外部的引線從引線框架的框架上切下(切單)并且彎曲。
[0004]QFP封裝的固有結(jié)構(gòu)和尺寸導(dǎo)致外部引線的數(shù)量受到限制，并且因此限制了能夠用于特定QFP封裝尺寸的封裝外部電連接的數(shù)量。然而，可以減小引線寬度和引線間距以允許增加的引線數(shù)量。這種間距的減小可能引起內(nèi)引線短路并且減小的引線寬度可能導(dǎo)致相對細(xì)的引線變形或者彎曲。因此，減小引線間距并且同時減小內(nèi)引線短路的風(fēng)險將是有利的。
【附圖說明】
[0005]通過結(jié)合附圖參考以下對優(yōu)選實施例的說明，可以最好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點，其中:
[0006]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的引線框架片的部分平面視圖；
[0007]圖2是在半導(dǎo)體管芯填充之后，作為圖1的引線框架片的一部分的引線框架組件的平面圖；
[0008]圖3是由圖2的引線框架組件組成的線接合的引線框架組件的平面圖；
[0009]圖4是穿過圖3的線接合的引線框架組件的4-4’的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0010]圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例當(dāng)夾持圖3的線接合的引線框架組件時模制和成形夾具的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0011]圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體管芯封裝的側(cè)視圖；
[0012]圖7是圖6的半導(dǎo)體管芯封裝的平面圖；
[0013]圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施例當(dāng)夾持圖3的線接合的引線框架組件時模制和成形夾具的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0014]圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導(dǎo)體管芯封裝的側(cè)視圖；
[0015]圖10是圖9的半導(dǎo)體管芯封裝的平面圖；
[0016]圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實施例當(dāng)夾持圖3的線接合的引線框架組件時模制和成形夾具的截面?zhèn)纫晥D；
[0017]圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的半導(dǎo)體管芯封裝的側(cè)視圖；
[0018]圖13是圖11的半導(dǎo)體管芯封裝的平面圖；
[0019]圖14是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的引線框架片的部分平面視圖；
[0020]圖15是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的一組安裝腳的端視圖；
[0021]圖16是根據(jù)本發(fā)明的實施例圖示組裝半導(dǎo)體管芯封裝的方法的流程圖。
[0022]優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明
[0023]下面結(jié)合附圖所闡述的詳細(xì)描述旨在描述本發(fā)明的現(xiàn)有優(yōu)選實施例，并不旨在代表本發(fā)明可被實現(xiàn)的唯一形式。應(yīng)當(dāng)理解，可以通過不同實施例實現(xiàn)的相同或等效的功能，這些實施例也旨在包括在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在全文中相同的標(biāo)號用于表示相似的元件。而且，術(shù)語“包括”或其任何其它變形旨在覆蓋非排他性的包括，使得包括一系列元件或步驟的模塊、電路、設(shè)備組件、結(jié)構(gòu)和方法步驟并不僅包括這些元件，還可以包括未明確列出的或固有的這種模塊、電路、設(shè)備組件或步驟。前加“包括一”的元件或步驟并不排除(但不作更多限制)包括所述元件或步驟的其它相同要素或步驟的存在。
[0024]在一個實施例中，本發(fā)明提供包括管芯標(biāo)記和圍繞該管芯標(biāo)記的引線指的半導(dǎo)體管芯封裝。引線指中的每一個具有鄰近管芯標(biāo)記的接合端和從管芯標(biāo)記延伸出的伸長區(qū)域。半導(dǎo)體管芯被安裝在管芯標(biāo)記上并且接合導(dǎo)線將管芯的電極電連接至引線指中的每一個的接合端。模塑化合物形成覆蓋管芯、接合導(dǎo)線、引線指的接合端和管芯標(biāo)記的外殼。引線指中的每一個的伸長區(qū)域從外殼伸出以提供用于封裝的外部連接器引線。模塑化合物從外殼延伸出以提供模制至外部連接器引線的絕緣支撐指。
[0025]在另一個實施例中，本發(fā)明提供組裝半導(dǎo)體管芯封裝的方法。本發(fā)明包括提供具有圍繞管芯標(biāo)記的圍繞框架的引線框架。引線框架具有從圍繞框架向內(nèi)延伸并且支撐管芯標(biāo)記的連接桿，并且有圍繞管芯標(biāo)記的引線指，每個引線指具有鄰近管芯標(biāo)記的接合端和朝外框架延伸遠(yuǎn)離管芯標(biāo)記的伸長區(qū)域。外檔桿橋接伸長區(qū)域的相鄰自由端并且內(nèi)擋桿從外圍繞框架支撐引線指。內(nèi)擋桿為除了相鄰伸長區(qū)域之間的區(qū)域之外的周邊定義了外部周邊封裝外殼輪廓。方法還包括將半導(dǎo)體管芯安裝在半導(dǎo)體管芯標(biāo)記上并且用接合導(dǎo)線將半導(dǎo)體管芯的電極電連接至引線指中的每一個的接合端。還執(zhí)行將每個伸長區(qū)域成形為在其自由端處具有安裝腳的外部連接器引線。引線指中的每一個的伸長區(qū)域從外殼伸出以提供用于封裝的外部連接器引線。在模制工序期間，模塑化合物中的一些從相鄰的外部連接器引線之間的模腔流出以提供模制到外部連接器引線的絕緣支撐指。
[0026]在另一個實施例中，本發(fā)明提供在其中形成有引線框架陣列的引線框架片。引線框架中的每一個包括圍繞管芯標(biāo)記的圍繞框架和從圍繞框架向內(nèi)延伸并且支撐管芯標(biāo)記的連接桿。引線框架中的每一個還包括圍繞管芯標(biāo)記的引線指，每個引線指具有鄰近管芯標(biāo)記的接合端和朝外框架延伸遠(yuǎn)離管芯標(biāo)記的伸長區(qū)域。外擋桿橋接伸長區(qū)域的相鄰自由端并且內(nèi)擋桿從外圍繞框架支撐引線指。內(nèi)擋桿為除了相鄰伸長區(qū)域之間的區(qū)域之外的周邊定義了外部周邊封裝外殼輪廓。
[0027]現(xiàn)在參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的引線框架片100的部分平面圖。引線框架片100通常由金屬(例如銅)形成并且因此既導(dǎo)熱又導(dǎo)電。引線框架片100具有陣列中的多個引線框架102并且引線框架102通常通過沖壓或者切割出引線框架片100的區(qū)域來形成。引線框架102中的每一個具有圍繞位于中心的管芯標(biāo)記106的外圍繞框架104，該管芯標(biāo)記106由圍繞框架104支撐。
[0028]引線框架102中的每一個還包括圍繞管芯標(biāo)記106的引線指108，所述引線指108各自具有鄰近管芯標(biāo)記106的接合端110和朝外圍繞框架104延伸遠(yuǎn)離管芯標(biāo)記106的伸長區(qū)域。各個外檔桿114橋接伸長區(qū)域112的相鄰自由端并且與內(nèi)擋桿116結(jié)合從外圍繞框架104支撐引線指108。在本實施例中，內(nèi)擋桿116不橋接引線指108兩端并且如對本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是還有提供附加支撐的偽引線118。
[0029]在本實施例中，有從圍繞框架104向內(nèi)延伸并且支撐管芯標(biāo)記106的連接桿120。連接桿120各自具有角形截面122，該角形截面122被彎曲使得在管芯標(biāo)記106與圍繞框架104之間形成下置關(guān)系。
[0030]圖2是在半導(dǎo)體管芯填充之后，作為引線框架片100的一部分的引線框架組件200的平面圖。具有用于外部連接的電極204的半導(dǎo)體管芯202安裝至管芯標(biāo)記106。
[0031]圖3是由引線框架組件200組成的線接合的引線框架組件300的平面圖。線接合的引線框架組件300包括將半導(dǎo)體管芯202的電極204電連接至引線指108中的每一個的接合端110的接合線302。此外，虛線所示為由將在下面描述的模塑化合物形成的封裝外殼輪廓304的周邊。封裝外殼輪廓304以內(nèi)擋桿116為邊界，然而，內(nèi)擋桿116不橋接引線指108兩端。因此，如將在下面描述的，在相鄰的引線指108之間提供外殼模制出口 306。
[0032]圖4是穿過線接合的引線框架組件300的4-4’的橫截面?zhèn)纫晥D。在本圖示中，示出了在管芯標(biāo)記106與圍繞框架104之間的下置關(guān)系。還不出了與外圍繞框架104共面的引線指108的伸長區(qū)域112。
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