專利名稱：導線架具有凹部的半導體封裝件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體封裝件的制法，尤指一種用以將晶片封裝于具開槽的封裝膠體中，且該封裝膠體具有一蓋件，以將該開槽氣密封蓋住的半導體封裝件的制法。
為適應不同類型的電子產(chǎn)品的需求，半導體封裝件(Semiconductor Package)因而有生不同的結構。其中一種常見的為影像感應封裝件(Image Sensor Package)，如紫外線可抹除EP-ROM或CMOS等。這種影像感應封裝件的結構是將一導線架封設于一具有開槽的封裝膠體中，使晶片粘接至導線架的外露于該開槽中的晶片座上，然后以焊線電性連接該晶片與導線架的導腳外露于該開槽中的內(nèi)導腳，而使晶片由該導腳與外界電性連結，最后再以一透明的蓋片封蓋住該開槽，而使該晶片與外界氣密隔離。
這種已知的影像感應封裝件由于結構上的特殊性，使其在封裝制作過程上產(chǎn)生諸多問題并影響至制成品的合格率與可靠性，已經(jīng)提出若干改進的制作過程以解決制作過程上的問題。美國專利第5,070,041號“用溶劑從經(jīng)涂覆的導線架上清除溢膠的方法”一案揭示了一種在去除于導線架上的溢膠時，不致?lián)p及封裝膠體且能增進導線架與晶片間的電性連接性的封裝制作過程。該美國專利是在一導線架于封裝膠體成形后不為其包覆的部位上涂覆一層有機高分子物質(zhì)，然后將經(jīng)涂覆的導線架以封裝樹脂部分包覆而形成一封裝膠體，并于該涂覆有高分子物質(zhì)處上形成一開槽，而將該包覆有導線架的封裝膠體浸入用以溶解該有機高分子物質(zhì)層的溶劑中，以將該有機高分子物質(zhì)層去除，然后粘著并電性連接一晶片至該導線架外露于該開槽中的部位上，繼而以一蓋片氣密地封蓋住該封裝膠體的開槽而完成這種半導體封裝件的封裝制作過程。
這種封裝制作過程雖可改進已知影像感應封裝件制法上的若干缺點，但在模壓劑涂布有機高分子物質(zhì)于導線架上及在模壓后將的于溶劑中溶解的步驟不僅繁復與耗時，而造成制造成本的增加外，且以溶劑將有機高分子物質(zhì)溶解后產(chǎn)生的溶液會造成環(huán)境污染，而不利于環(huán)保，但若予以處理，則會增加額外成本。因而，該美國專利的制法仍存在諸多缺點有待解決。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種導線架具有凹部的半導體封裝件，在模壓制作過程中能避免導線架的晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)上發(fā)生溢膠。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種導線架具有凹部的半導體封裝件，在模壓制作過程完成后，不需要清除溢膠能簡化封裝制作過程、降低制造成本且無環(huán)境污染。
為達成本發(fā)明上述及其它目的，本發(fā)明的導線架具有凹部的半導體封裝件包括一具有晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)的導線架；一粘置于該導線架的晶片粘置區(qū)上的晶片；多個用以電性連接該晶片至導線架的導線焊接區(qū)的導線；部分包覆該導線架的封裝膠體，其具有一開槽以便在該封裝膠體成型時，使該晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)外露于該開槽中；以及一用以封蓋住該開槽的蓋片，以使該晶片與導線與外界氣密隔離；其特征在于該導線架的晶片粘置區(qū)與該封裝膠體相接的部位上形成有一凹部，以及該導線焊接區(qū)與該封裝膠體相接的部位上形成有至少一凹部。
該導線架上的凹部能以已知的沖壓(stamping)或蝕刻(Etching)等方式形成，其寬度范圍宜為0.5至2.0mm間，而深度范圍則宜為0.04至0.15mm間，以在模壓時，使用以形成該封裝膠體的樹脂模流于流入該凹部與封裝用的模具內(nèi)壁間形成的狹窄空間時，使流速減緩而不致溢膠于該導線架的晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)上。同時，為使樹脂模流為凹部減緩流速的效果強化，該凹部的形成可以多階化。
在本發(fā)明的一較佳實施例中，該導線架是由晶片座及多個導腳所構成，此時，該晶片座的上表面形成供晶片粘置的晶片粘置區(qū)，而該凹部則形成于晶片座的周緣上；各導腳具有為封裝膠體部分包覆的內(nèi)導腳以及外露于該封裝膠體外作為晶片與外界電性連接的媒介的外導腳，內(nèi)導腳上表面鄰近該晶片的部位形成為導線焊接區(qū)，以供導線與之端接用，且該導線焊接區(qū)不為封裝膠體包覆而外露于封裝膠體的開槽中，同時，該導線焊接區(qū)與內(nèi)導腳上表面為封裝膠體包覆部位的相接處設有前述的凹部，但于該內(nèi)導腳相對于該晶片座的端部上也設有凹部。
在本發(fā)明的另一較佳實施例中，該導線架僅由多個的導腳所構成，即，晶片乃利用導腳的內(nèi)導腳為支撐結構(Supporting Carrier)而直接粘置于內(nèi)導腳上，以減少晶片與導線架間的接觸面積，避免脫層(Delamination)的發(fā)生。因而，在這個實施例中，各該導腳的內(nèi)導腳的上表面上自各導腳的內(nèi)端部朝外導腳的方向，依次形成為供晶片粘置的晶片粘置區(qū)、供導線焊接的導線焊接區(qū)、以及為封裝膠體包覆的膠體覆蓋區(qū)；此時，該晶片粘置區(qū)的凹部設置在該內(nèi)導腳的端部上，而導線焊接區(qū)的凹部則形成于該內(nèi)導腳的導線焊接區(qū)與膠體覆蓋區(qū)相接處之上。
以下以較佳實施例結合附圖進一步詳細說明本發(fā)明的特點與功效。


圖1是本發(fā)明第一實施例的導線架的剖視圖；圖2是本發(fā)明第一實施例的導線架置入封裝用模具內(nèi)的剖視圖；圖3是本發(fā)明第一實施例的導線架被封裝膠體部分包覆的剖視圖；圖4是本發(fā)明第一實施例的半導體封裝件的剖視圖；圖5是本發(fā)明第二實施例的導線架置于封裝用模具內(nèi)的剖視圖；圖6是本發(fā)明第三實施例的導線架的剖視圖；以及圖7是本發(fā)明第四實施例的導線架的剖視圖。
圖示符號說明1、1a、1b、1c 導線架10晶片座11、11a、11b 導腳 101、101c、117b 晶片粘置區(qū)102 周緣103、103a、103c、115、115a、115b、115c、116a、116b凹部111、111a、111b外導腳 112、112a、112b內(nèi)導腳113、113a、113b端部 114 導線焊接區(qū)114a、114b、114c焊接區(qū) 2模具20 上模 21 下模200 凸塊 3封裝膠體4晶片 5、5b金線6蓋件圖1所示者是用在本發(fā)明第一實施例的半導體封裝件中的導線架的剖視圖。
如圖1所示，該導線架1包括一晶片座10以及多個導腳11。該晶片座10的上表面形成為供晶片粘置用的晶片粘置區(qū)101，于其周緣102凹設出一凹部103。至于該導腳11則各具有一外導腳111及一與之接連的內(nèi)導腳112，各內(nèi)導腳112的上表面于端部113與外導腳111間的適當位置上形成有供導線焊接的導線焊接區(qū)114，并在該導線焊接區(qū)114與內(nèi)導腳112的上表面為隨后用以部分包覆該導線架1的封裝膠體(將詳述于后)所蓋覆的部位的相接處上凹設有一凹部115。此外，該凹部103、115能用已知的沖壓(Stamping)、蝕刻(Etching)或其它適用的方式形成，并無特定限制；且其深度宜為0.04至0.15mm的間，而寬度為0.5至2.0mm的間。
參照圖2，該導線架1先置入封裝用的模具2中以進行模壓(Molding)，而形成一用以部分包覆該導線架1的封裝膠體3(示于圖3)。該模具2的上模20與下模21合模后，該導線架1的晶片粘置區(qū)101及導線焊接區(qū)114分別接抵至上模20上用以形成封裝膠體3上的開槽30(參照圖3)的凸塊200的底面上，以在模壓進行時，用以形成該封裝膠體3的封裝樹脂不會覆蓋至該導線架1的晶片粘置區(qū)101及導線焊接區(qū)114上。當融熔的封裝樹脂模流流入導線架1與上模20的凸塊200間的凹部103及115內(nèi)時，由于流道變窄，使流入該凹部103及115內(nèi)的樹脂模流會因而加速吸收模具2的熱量，使粘度變大而減緩流速，故可避免樹脂模流溢膠于導線架的晶片粘置區(qū)101及導線焊接區(qū)114上，從而免除模壓完成后的溢膠去除處理，而得簡化封裝制作過程，降低制造成本，并確保上片(Die Bond)及焊線(Wire Bond)作業(yè)的品質(zhì)。
參照圖3，本發(fā)明第一實施例的導線架1于前述的模壓制作過程完成后，為成型的封裝膠體3所部分包覆，而使其晶片粘置區(qū)101及導線焊接區(qū)114分別外露于由凸塊200形成的開槽30中，以利于上片與焊線作業(yè)的實施，同時，該導線架1的外導腳111會外露出該封裝膠體3，而該導線架1的其馀部分則均為封裝膠體3所包覆。
如圖4所示，封裝膠體3成型后，將晶片4粘置于該導線架1外露于開槽30中的晶片粘置區(qū)101上，粘接二者的膠粘介質(zhì)可采用已知的銀膠(Silver Paste)或膠粘片(Adhesive Tape)。之后，以金線5電性連接該晶片4與內(nèi)導腳112，使晶片4由外導腳111與外界導電地接連，而該內(nèi)導腳112與金線5連接的部位即在該導線焊接區(qū)114上。最后，以常用的環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂等膠粘劑將一蓋件6粘接至該封裝膠體3之上，使氣密地封蓋住該開槽30而將外露于該開槽30中的晶片4與金線5與外界氣密隔離；該蓋件6可以是石英玻璃片或塑膠片等透明片件，或為有色玻璃片、陶瓷片或有色塑膠片等不透明片件。如此，即完成本發(fā)明第一實施例的半導體封裝件的封裝過程。
如圖5所示者，為本發(fā)明第二實施例的半導體封裝件的剖視圖。其結構大致同于前述的第一實施例，不同處僅在于導線架的結構。該第二實施例的導線架1a，于各導腳11a的端部113a上復凹設有一凹部116a；該凹部116a的作用亦同于該導線架1a上的凹部103a與115a，在模壓制作過程中，使封裝樹脂模流于流入該凹部116a時，會增加粘度而減緩其流速，使樹脂模流不致溢膠至內(nèi)導腳112a的導線焊接區(qū)114a上，以進一步確保導線焊接區(qū)114a的不受污染。
如圖6所示者為本發(fā)明第三實施例的半導體封裝件的剖視圖。該第三實施例的半導體封裝件的結構大致同于前述的第一實施例，不同處僅在于其使用的導線架。該第三實施例的導線架1b無晶片座，而僅由多個的導腳11b所構成。各導腳11b亦具有外導腳111b及與之相接的內(nèi)導腳112b，各內(nèi)導腳112b的上表面自其端部113b朝外導腳111b的方向依次形成有供晶片粘置用的晶片粘置區(qū)117b、供導線焊接用的導線焊接區(qū)114b以及為封裝膠體包覆的膠體覆蓋區(qū)118b；同時，該端部113b設有一凹部116b以防止封裝樹脂模流于模壓制作過程中溢膠至該晶片粘置區(qū)117b上，而該內(nèi)導腳112b于導線焊接區(qū)114b及膠體覆蓋區(qū)118b相接處則凹設有一凹部115b，使在模壓制作過程中避免該導線焊接區(qū)114b上發(fā)生溢膠。將晶片4b粘置于該內(nèi)導腳112b的晶片粘置區(qū)117b上時，以及焊接金線5b以電性連接該晶片4b與內(nèi)導腳112b的導線焊接區(qū)114b時，能確保前者的粘接品質(zhì)及后者的焊接品質(zhì)。
圖7所示者為本發(fā)明第四實施例的半導體封裝件的剖視圖。該第四實施例的半導體封裝件的結構大致同于前述的第一實施例，其不同處僅在于所使用的導線架。該第四實施例使用的導線架1c上的凹部103c與115c予以多階梯化的處理，即，在凹部103c與115c成型時，使其深度具有由深而淺的階梯狀變化，以便于模壓制作過程中，使流入該凹部103c與115c內(nèi)的樹脂模流吸收熱量的速度增快，而得進一步減緩其流速，以能更有效地避免溢膠發(fā)生在晶片粘置區(qū)101c與導線焊接區(qū)114c上。
上述的具體實施例僅用以詳細說明本發(fā)明的特點及功效，并非以此限定本發(fā)明的可實施范圍，在未脫離本發(fā)明所揭示的技術范圍與精神下，任何運用本發(fā)明所完成的等效改變與修飾，均仍為本發(fā)明所揭示的申請專利范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種導線架具有凹部的半導體封裝件，包括一具有晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)的導線架；一粘置于該晶片粘置區(qū)上的晶片；多個用以電性連接該晶片至該導線架的導線焊接區(qū)的導電元件；一包覆該導線架的封裝膠體，其具有一開槽以供該導線架的晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)外露于該開槽中；以及一用以封蓋住該封裝膠體的開槽的蓋片，以將該晶片與導電元件與外界氣密隔離；其特征在于該導線架的晶片粘置區(qū)與該封裝膠體相接的部位上形成有一凹部，且該導線焊接區(qū)與封裝膠體相接的部位上形成有至少一凹部。
2.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該凹部的寬度為0.5至2.0mm的間，而深度則為0.04至0.15mm的間。
3.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該凹部以沖壓的方式形成。
4.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該凹部以蝕刻的方式形成。
5.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該導線架由晶片座與多個導腳所構成者，使該晶片座的上表面形成為該晶片粘置區(qū)，該導腳鄰近該晶片座的部位的上表面則形成為導線焊接區(qū)。
6.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該導線架是由多個導腳構成，使各導腳的上表面由其內(nèi)端部起依次形成該晶片粘置區(qū)與導線焊接區(qū)。
7.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該凹部的底面是成平坦狀。
8.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該凹部的底面是成階梯狀。
9.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該蓋片是透明片件。
10.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該蓋片是不透明片件。
11.如權利要求1所述的半導體封裝件，其中，該導電元件是金線。
全文摘要
一種導線架具有凹部的半導體封裝件,包括導線架,多個晶片,封裝膠體,以及用以封蓋的蓋片。其中,該導線架于導線焊接區(qū)與封裝膠體相接的部位上有一凹部,使在模壓時用以形成該封裝膠體的樹脂模流流入該凹部后,因流道淺化而增加吸收封裝用模具的熱量的速度,使其粘度變大,流速減緩,樹脂模流不致溢膠至導線焊接區(qū)與晶片粘置區(qū)上,而勿需清除溢膠,可簡化封裝制作過程,降低制造成本,并提高晶片粘接與導線焊接的品質(zhì)。
文檔編號H01L23/12GK1354515SQ0013243
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月17日 優(yōu)先權日2000年11月17日
發(fā)明者黃建屏 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司