專利名稱：具有導(dǎo)線架的集成電路封裝系統(tǒng)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路封裝系統(tǒng)，尤其涉及具有導(dǎo)線架的集成電路封裝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集成電路使用于許多攜帶型電子產(chǎn)品中(如手機(jī)、攜帶型電腦、答錄機(jī)等)以及使用于許多較大型電子系統(tǒng)中(如汽車、飛機(jī)、工業(yè)控制系統(tǒng)等)。綜觀來(lái)說(shuō)，幾乎所有的應(yīng)用都不斷要求縮小設(shè)備尺寸并提高設(shè)備性能。而已經(jīng)相當(dāng)普遍的攜帶型電子產(chǎn)品對(duì)于上述性能的要求尤為強(qiáng)烈。隨著電子設(shè)備不斷變小變薄，用于集成電路芯片保護(hù)和互連的封裝件，尤其是電源集成電路的封裝件，也具有相同的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)和制造半導(dǎo)體設(shè)備的目標(biāo)是使設(shè)備更小、更復(fù)雜、密度更高，并使其包括額外的特征。一種改進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備的特征和密度的方法是縮小半導(dǎo)體設(shè)備的制造過(guò)程中光刻程序步驟的線尺寸。舉例而言，半導(dǎo)體設(shè)備中電路的線寬度每縮小一半，同樣尺寸設(shè)備的芯片密度即增加四倍。遺憾的是，由于物理限制以及縮小半導(dǎo)體設(shè)備尺寸的成本因素，簡(jiǎn)單地通過(guò)改進(jìn)光刻技術(shù)所能夠增加的密度非常有限。因此，業(yè)界在增加半導(dǎo)體設(shè)備密度方面作了許多嘗試。其中一種替代方法是堆疊多個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備。因此，仍然需要一種集成電路封裝系統(tǒng)，以在不犧牲可靠性、良率和大批量半導(dǎo)體程序的情況下增加密度。鑒于對(duì)于增加集成電路密度的需求不斷增加，尤其是攜帶型電子產(chǎn)品，解決上述問題變得極為關(guān)鍵。鑒于日益加劇的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力以及不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)者預(yù)期和市場(chǎng)上產(chǎn)品差異化的日漸縮小，解決上述問題變得更為關(guān)鍵。此外，對(duì)于降低成本、 提高效率和性能、以及面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)壓力的需求更進(jìn)一步增加了解決上述問題的關(guān)鍵性與必要性。長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在試圖解決上述問題，但現(xiàn)有發(fā)展均未能給出任何教導(dǎo)或啟示，因此，上述問題一直持續(xù)困擾著熟悉相關(guān)領(lǐng)域的人士。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種集成電路封裝系統(tǒng)的制造方法，包含形成晶墊(paddle)，其具有與向外延伸的平坦表面相交成約135度加25度或減5度的角度的縮入平坦表面；在該晶墊上方安裝集成電路；以及在該集成電路上方以及該延伸部下方形成無(wú)空洞(void free) 的密封體(encapsulation)。本發(fā)明還提供一種集成電路封裝系統(tǒng)，包括晶墊，其具有與向外延伸的平坦表面相交成約135度加25度或減5度的角度的縮入平坦表面；位在該晶墊上方的集成電路；以及位在該集成電路上方以及該延伸部下方的無(wú)空洞的密封體。本發(fā)明的某些實(shí)施例具有除了上述步驟或元件或元件以外的其他步驟或元件，或者替代上述步驟或元件的其他步驟或元件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員藉由參照附圖而閱讀下列詳細(xì)說(shuō)明，將清楚了解所述的步驟或元件。


圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例中的集成電路封裝系統(tǒng)的頂視圖。圖2顯示該集成電路封裝系統(tǒng)沿圖1的剖切線2-2的剖視圖。圖3顯示部分晶墊的較詳細(xì)視圖。圖4顯示本發(fā)明另一實(shí)施例中該集成電路封裝系統(tǒng)的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)描述實(shí)施例以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。基于本發(fā)明所揭露的內(nèi)容可使其他實(shí)施例顯而易見，并且可對(duì)于系統(tǒng)、流程或機(jī)械進(jìn)行變化而不背離本發(fā)明的范圍。于以下的描述中給出諸多特定細(xì)節(jié)以利于充分理解本發(fā)明。不過(guò)，將了解到本發(fā)明可在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。為避免模糊本發(fā)明，對(duì)一些已知的電路、系統(tǒng)架構(gòu)和流程步驟均不作詳細(xì)揭露。顯示系統(tǒng)實(shí)施例的附圖均是半示意圖，并且未按比例繪制。更詳細(xì)地說(shuō)，為清楚起見，圖中對(duì)一些尺寸進(jìn)行夸大比例顯示。同樣，盡管為描述方便，附圖部分的視圖通常都顯示類似的定向，但圖中的此類描述大多是隨意的。一般而言，可在任意定向下執(zhí)行本發(fā)明。為了清楚、簡(jiǎn)化和便于理解起見，對(duì)于所揭露具有一些共同特征的多個(gè)實(shí)施例，彼此類似的特征通常采用類似的參考標(biāo)記。將實(shí)施例編號(hào)為第一實(shí)施例、第二實(shí)施例等僅是為了描述方便起見，并不具有其他意義或意圖限制本發(fā)明。為了說(shuō)明起見，本文中將術(shù)語(yǔ)“水平”定義為在不考慮定向的情況下，與集成電路的平面或表面平行的平面。術(shù)語(yǔ)“垂直”指與所定義的水平的方向垂直。如“上方”、“下方”、 “底部”、“頂部”、“側(cè)面”(如同于“側(cè)壁”中)、“高于”、“低于”、“上側(cè)”、“在上方”、“在下方” 等術(shù)語(yǔ)都是相對(duì)于所述的水平所定義，如附圖所示。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“上面”指元件間直接接觸。術(shù)語(yǔ)“直接在上面”指一個(gè)元件和另一元件間直接接觸而沒有干預(yù)元件。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“主動(dòng)側(cè)”是指晶粒、模組、封裝或電子結(jié)構(gòu)中具有主動(dòng)電路的一側(cè)，或者是具有用于連接該晶粒、模組、封裝或電子結(jié)構(gòu)內(nèi)的主動(dòng)電路的元件的一側(cè)。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“處理(processing) ”包括形成所描述結(jié)構(gòu)所需的材料或光阻材料的沉積、 圖案化、曝光、顯影、蝕刻、清洗和/或所述材料或光阻材料的移除等步驟?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，顯示本發(fā)明一實(shí)施例中的集成電路封裝系統(tǒng)100的頂視圖。舉例而言，該集成電路封裝系統(tǒng)100可應(yīng)用于具有外露焊墊(pad)的四方扁平封裝(Quad Flat Package ； QFP)。該集成電路封裝系統(tǒng)100可包含位在密封體104(如包括封裝膠體、環(huán)氧樹脂成型材料(Epoxy Molding Compound ；EMC)或成型材料的覆蓋物)周圍的引線指102，其中該引線指102(如引線(lead)或終端(terminal)).舉例而言，可利用尺寸約在1微米至75微米范圍內(nèi)的EMC填充物形成密封體104?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，顯示集成電路封裝系統(tǒng)100沿圖1的剖切線2-2的剖視圖。該集成電路封裝系統(tǒng)100可包括晶墊202，例如晶粒附接晶墊(die-attach paddle ；DAP)，晶粒附接墊或晶粒墊。該晶墊202可鄰近該引線指102。該引線指102可圍繞該晶墊202。該晶墊202 和該引線指102可為導(dǎo)線架(未圖示)的一部分。黏著劑204(如膜、環(huán)氧樹脂或?qū)щ娔z)可貼附于晶墊202和集成電路206(如集成電路晶粒、打線集成電路或芯片)。該黏著劑204可將來(lái)自該集成電路206的熱量傳導(dǎo)至該晶墊202。該集成電路206可附接于晶墊202的上方。互連208，(如焊線(bond wire)、條帶焊線(ribbon bond wire)或?qū)Ь€)可連接至該引線指102和該集成電路206。密封體104可形成于引線指102、晶墊202、黏著劑204、集成電路206以及互連208 的上方。密封體104可局部覆蓋該引線指102和該晶墊202。引線指102的一部分可外露于密封體104的非水平面?zhèn)?，以提供集成電?06和外部系統(tǒng)(未圖示)間的連接。晶墊202可局部外露于密封體104?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，顯示部分晶墊202的較詳細(xì)視圖。該晶墊202可具有底部側(cè)302以及與底部側(cè)302相對(duì)的頂部側(cè)304。底部側(cè)302可大致平行于頂部側(cè)304。該晶墊202可包括延伸自該底部側(cè)302上方的頂部側(cè)304的延伸部306。延伸部 306可水平延伸超出底部側(cè)302。延伸部306可形成于晶墊202的周邊。延伸部306可具有由縮入平坦表面308、向外延伸的平坦表面310和非縮入平坦表面312所形成的形狀或結(jié)構(gòu)?？s入平坦表面308可接續(xù)該底部側(cè)302。向外延伸的平坦表面310可接續(xù)該縮入平坦表面308。非縮入平坦表面312可接續(xù)該向外延伸的平坦表面310，并位在該向外延伸的平坦表面310與該頂部側(cè)304間。該向外延伸的平坦表面310位在該縮入平坦表面308與該非縮入平坦表面312 間。該縮入平坦表面308可大致平行于該非縮入平坦表面312。延伸部306可延伸于縮入平坦表面308與非縮入平坦表面312間。向外延伸的平坦表面310可為延伸部306的平坦下表面。延伸部306的平坦上表面可位在該頂部側(cè)304。縮入平坦表面308可為與底部側(cè)302垂直的垂直平坦表面?？s入平坦表面308可與向外延伸的平坦表面310相交?？s入平坦表面308可與向外延伸的平坦表面310形成角度314。該角度314定義為取自或測(cè)量自延伸部306的外面并且介于縮入平坦表面308與向外延伸的平坦表面310 間的角度。較佳地，角度314大約為135加25度或減5度。舉例而言，角度314約在130度至145度的范圍內(nèi)。又舉例而言，角度314約在130度至140度的范圍內(nèi)。向外延伸的平坦表面310可為不與縮入平坦表面308和非縮入平坦表面312垂直的非垂直平坦表面。向外延伸的平坦表面310可與非縮入平坦表面312相交。非縮入平坦表面312可與頂部側(cè)304相交。盡管非縮入平坦表面312可為不與頂部側(cè)304垂直的非垂直平坦表面，但為描述起見，圖中所示的非縮入平坦表面312是與頂部側(cè)304垂直的垂直平坦表面。舉例而言，基于約為135度加25度或減5度的角度314，晶墊202的向外延伸平坦表面310與縮入平坦表面308的長(zhǎng)度比約在0. 3至2. 7的范圍內(nèi)。又舉例而言，基于約為 135度加25度或減5度的角度314，晶墊202的向外延伸平坦表面310與非縮入平坦表面 312的長(zhǎng)度比約在0.3至8. 5的范圍內(nèi)。向外延伸的平坦表面310可自該縮入平坦表面308延伸一水平距離316并與非縮入平坦表面312相交。水平距離316定義為縮入平坦表面308與非縮入平坦表面312間的延伸部306的長(zhǎng)度。水平距離316可隨著角度314的增加而減少。舉例而言，基于約為135度加25度或減5度的角度314，水平距離316與縮入平坦表面308的長(zhǎng)度比約在0. 3至2. 4的范圍內(nèi)。為了描述起見，盡管角度314顯示為130度，但并不限于此。舉例而言，角度314 可為135度或160度，如虛線所示。晶墊202可藉由沖壓或其他機(jī)械程序形成。舉例而言，可藉由沖壓晶墊202形成延伸部306，以使縮入平坦表面308與向外延伸的平坦表面310間形成角度314。晶墊202可局部外露于圖1的密封體104。底部側(cè)302可外露于密封體104。底部側(cè)302可與密封體104共面。底部側(cè)302可安裝于外部系統(tǒng)(未圖示)的上方。舉例而言，底部側(cè)302可附接至外部印刷電路板上。又舉例而言，底部側(cè)302可藉由連接至接地端、外部接地電位、或圖 1的集成電路封裝系統(tǒng)100外部的電性參考點(diǎn)而接地。盡管別的晶墊具有看起來(lái)類似的角度，但業(yè)界一直未能發(fā)現(xiàn)或意識(shí)到本發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)的問題。只有徹底研究該些問題才能意識(shí)到角度314對(duì)于解決該些問題而言至關(guān)重要。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)到，縮入平坦表面308與向外延伸的平坦表面310相交形成角度314 有助于提升可靠性?；诠收戏治觯?xì)微脫層(tinydelamination)發(fā)生于導(dǎo)線架設(shè)計(jì)的經(jīng)沖壓區(qū)域或經(jīng)半蝕刻區(qū)域下方的間隙中，并且由于大的EMC填充物堵塞該些間隙而進(jìn)一步增加了細(xì)微脫層的發(fā)生機(jī)率。藉由角度314，向外延伸的平坦表面310下方的間隙提供了充足的空間供填充密封膠體(encapsulant)，使可成型性(moldability)得以提升。與使用相同密封膠體的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，可成型性的提升避免了可引起脫層的空洞和多孔表面，藉此滿足顧客所提出在任何區(qū)域都不允許有脫層的要求。本發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)到，具有角度314的晶墊202不僅使密封體104無(wú)空洞，而且使密封體104具有鎖模特征(mold lock feature)，從而將晶墊202牢牢地固定于密封體104中。 角度314具有大致范圍。該大致范圍的一端是根據(jù)容置密封體104所需而設(shè)定，另一端是根據(jù)能夠?qū)⒕哂写蠹s1-75微米尺寸的填充物的密封體104填充于晶墊202下側(cè)(例如在向外延伸的平坦表面310下)所需而設(shè)定。如果角度314小于130度，則空洞會(huì)增加。如果角度314大于160度，則延伸部306的水平距離316對(duì)于晶墊202來(lái)說(shuō)太小，以至不足以充分鎖在密封體104中。較佳的情況是角度314是135度，可達(dá)成無(wú)空洞的密封體104和鎖模特征間的平衡。因此，角度314大約為135度加25度或減5度極為關(guān)鍵。本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)到，具有角度314的晶墊202允許集成電路封裝系統(tǒng)100的面積更為緊密。基于角度314的緣故，晶墊202的水平距離316與縮入平坦表面308的長(zhǎng)度比例約在0. 3至2. 4的范圍內(nèi)。當(dāng)角度314增加至約160度時(shí)，不但使晶墊202充分鎖在密封體104中，而且水平距離316縮小，從而使得面積更為緊密。現(xiàn)在參照?qǐng)D4，顯示本發(fā)明另一實(shí)施例中集成電路封裝系統(tǒng)100的制造方法400的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，方法400包括在方塊402中，形成晶墊，該晶墊具有與向外延伸的平坦表面相交成約135度加25度或減5度的角度的縮入平坦表面；在方塊404中，在該晶墊上方安裝集成電路；以及在方塊406中，在該集成電路上方以及該延伸部下方形成無(wú)空洞的密封體。所述方法、程序、裝置、設(shè)備、產(chǎn)品和/或系統(tǒng)直接明了、具成本效益、簡(jiǎn)單、靈活多變、精確、靈敏而且有效，可適應(yīng)現(xiàn)有元件而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易、有效、經(jīng)濟(jì)的制造、應(yīng)用和利用。本發(fā)明的另一個(gè)重要態(tài)樣是其符合降低成本、簡(jiǎn)化系統(tǒng)、提高性能的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展趨勢(shì)。因此，本發(fā)明的上述以及其他態(tài)樣將技術(shù)水平進(jìn)一步提升至更高的層次。盡管本發(fā)明已結(jié)合特定實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)上述說(shuō)明進(jìn)行各種替換、更改和變化。因此，欲強(qiáng)調(diào)的是，所有此類替換、變更和變化均落入權(quán)利要求范圍。上述內(nèi)容或附圖所示內(nèi)容均為描述性質(zhì)，而非限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種集成電路封裝系統(tǒng)的制造方法，包括形成晶墊，其具有與向外延伸的平坦表面相交成約135度加25度或減5度的角度的縮入平坦表面；在該晶墊上方安裝集成電路；以及在該集成電路上方以及該延伸部下方形成無(wú)空洞的密封體。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成該晶墊包含形成具有約在130度至145度的范圍內(nèi)的該角度的該晶墊。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成該晶墊包含形成具有約在130度至140度的范圍內(nèi)的該角度的該晶墊。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成該晶墊包含形成具有與該向外延伸的平坦表面相交的非縮入平坦表面的該晶墊，該非縮入平坦表面不與該向外延伸的平坦表面垂直。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成該晶墊包含形成具有頂部側(cè)以及與該頂部側(cè)相交的非縮入平坦表面的該晶墊，該非縮入平坦表面與該頂部側(cè)垂直。
6.一種集成電路封裝系統(tǒng)，包括晶墊，其具有與向外延伸的平坦表面相交成約135度加25度或減5度的角度的縮入平坦表面；位在該晶墊上方的集成電路；以及位在該集成電路上方以及該延伸部下方的無(wú)空洞的密封體。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該晶墊包含具有約在130度至145度的范圍內(nèi)的該角度的該晶墊。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該晶墊包含具有約在130度至140度的范圍內(nèi)的該角度的該晶墊。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該晶墊包含具有與該向外延伸的平坦表面相交的非縮入平坦表面的該晶墊，該非縮入平坦表面不與該向外延伸的平坦表面垂直。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該晶墊包含具有頂部側(cè)以及與該頂部側(cè)相交的非縮入平坦表面的該晶墊，該非縮入平坦表面與該頂部側(cè)垂直。
全文摘要
一種集成電路封裝系統(tǒng)的制造方法包括形成晶墊，其具有與向外延伸的平坦表面相交成約135度加25度或減5度的角度的縮入平坦表面；在該晶墊上方安裝集成電路；以及在該集成電路上方以及該延伸部下方形成無(wú)空洞的密封體。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102290393SQ20111013922
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者姚峰, 李在學(xué), 沈國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:星科金朋(上海)有限公司, 星科金朋有限公司