本披露的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體封裝體和形成半導(dǎo)體封裝體的方法。

背景技術(shù)：

引線框半導(dǎo)體封裝體經(jīng)常被組裝并且被模制為引線框條帶中的半導(dǎo)體封裝體組。如在本領(lǐng)域眾所周知的，引線框條帶包括通過(guò)連接桿連接在一起的多個(gè)裸片焊盤(pán)和引線。引線框條帶的這些裸片焊盤(pán)可以以單線或矩陣被安排。

組裝這些封裝體之后，通過(guò)單片化工藝使這些單獨(dú)的封裝體彼此分離。單片化工藝還去除這些連接桿，由此用每個(gè)組裝的封裝體將這些引線與這些裸片焊盤(pán)電隔離開(kāi)。

通常涉及鋸切、激光切割或穿孔的單片化工藝可能導(dǎo)致多個(gè)問(wèn)題。例如，在這些單片化工藝中的一個(gè)或多個(gè)工藝過(guò)程中可能將多個(gè)應(yīng)力引入到這些封裝體中。這些引入的應(yīng)力可能導(dǎo)致在這些封裝體的模制材料中的裂縫并且可能導(dǎo)致引線從模制材料脫離，由此影響封裝體的可靠性。

此外，鋸刀(尤其磨損的鋸刀)可能導(dǎo)致引線沿著模制材料拖尾。拖尾到一起的相鄰引線可能導(dǎo)致不想要的相鄰引線的電耦接。

在單片化工藝過(guò)程中遇到的另一個(gè)問(wèn)題是由于模制的引線框條帶的翹曲。也就是，在模制工藝過(guò)程中，引線框條帶可能具有引入的翹曲。針對(duì)單片化工藝，該翹曲可能使得引線條帶難以在保持器件上維持真空。

最后，總之，鋸切、激光切割和穿孔利用圖案化的加工步驟來(lái)將這些封裝體分離開(kāi)。例如，這些工藝中的每一個(gè)工藝?yán)脰鸥駡D案用激光、鋸刀或穿孔機(jī)制來(lái)對(duì)準(zhǔn)引線框條帶，如劃切軌道。在那個(gè) 方面，在自動(dòng)化單片化工具中通常需要繪圖軟件或視覺(jué)工具。這會(huì)使得單片化工藝昂貴且耗時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及使用犧牲材料組裝的半導(dǎo)體封裝體，當(dāng)去除該犧牲材料時(shí)，該犧牲材料將該組裝的封裝體分離成多個(gè)單獨(dú)的封裝體?？梢酝ㄟ^(guò)掩蓋技術(shù)去除犧牲材料，該掩蓋技術(shù)不需要掩模、圖案化或?qū)?zhǔn)步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，在相鄰的引線之間的引線框的連接桿上形成犧牲材料。在模制步驟之后，連接桿被蝕刻掉，從而暴露犧牲材料的表面。用無(wú)掩模技術(shù)去除犧牲材料，由此將這些組裝的封裝體分離成多個(gè)單獨(dú)的封裝體。

在一個(gè)實(shí)施例中，犧牲材料是聚合物，如通過(guò)熱處理步驟去除的可熱分解的聚合物。在另一個(gè)實(shí)施例中，犧牲材料是流體可溶性材料，如水溶性合成聚合物。因此，可以在水浴中去除犧牲材料。在又一實(shí)施例中，犧牲材料是在流體浴化學(xué)劑(如顯影劑)中被去除的感光材料，該流體浴化學(xué)劑去除感光材料。

附圖說(shuō)明

在附圖中，完全相同的參考號(hào)標(biāo)識(shí)類(lèi)似的元件。附圖中元件的大小和相對(duì)位置不一定成比例地繪制。

圖1是根據(jù)本披露的一個(gè)實(shí)施例制成的半導(dǎo)體封裝體的橫截面視圖。

圖2A至圖2F展示了組裝圖1的半導(dǎo)體封裝體的各種步驟的多個(gè)橫截面視圖。

具體實(shí)施方式

在以下描述中，列舉了某些具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本披露的各種方面的透徹理解。然而，在本披露中所描述的該發(fā)明可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在一些實(shí)例中，沒(méi)有詳細(xì)描述公知結(jié)構(gòu)和 形成與半導(dǎo)體裸片相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的方法以避免使對(duì)本披露的這些實(shí)施例和方面的描述變得模糊。

圖1示出了根據(jù)本披露的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝體10。封裝體10包括引線框，該引線框包括裸片焊盤(pán)14和多條引線16。引線框具有上表面18和下表面20。盡管僅示出了兩條引線16，裸片焊盤(pán)的每一側(cè)上有一條引線，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，任何數(shù)量的引線可以位于裸片焊盤(pán)的任何數(shù)量的側(cè)附近，包括僅一條引線位于裸片焊盤(pán)的一側(cè)附近。

引線框包括一種或多種導(dǎo)電材料，并且可以由金屬材料(如銅或銅合金)形成。用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層22對(duì)裸片焊盤(pán)14的下表面20和引線框的這些引線16進(jìn)行電鍍。該一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層22可以是多種金屬材料的納米層或微米層，如Ag、Ni/Pd、Ni/Pd/Ag、Ni/Pd/Au-Ag合金或Ni/Pd/Au/Ag。該一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層22使引線框免受如腐蝕和氧化，并由此提供改善的與其他組件的電耦接。此外，導(dǎo)電層22提供導(dǎo)電凸塊(如焊料)的可濕表面，以當(dāng)封裝體耦接于另一個(gè)器件或基板時(shí)沿其流動(dòng)。如將于以下解釋的，在組裝和將引線框條帶的組裝封裝體單片化為多個(gè)單獨(dú)的封裝體的過(guò)程中，該一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層22充當(dāng)蝕刻掩模。

盡管未示出，導(dǎo)電層中的一個(gè)或多個(gè)層也可以在引線16的上表面和/或引線框條帶的裸片焊盤(pán)14上沉積。

通過(guò)粘合材料26將半導(dǎo)體裸片24固定于裸片焊盤(pán)14的上表面18。半導(dǎo)體裸片24包括電氣器件，如傳感器、一個(gè)或多個(gè)集成電路或者在本領(lǐng)域中公知的任何其他電氣組件。粘合材料26可以是被配置成用于將裸片24固定于裸片焊盤(pán)14的任何材料，如粘膠、粘膏、膠帶等等。在一個(gè)實(shí)施例中，粘合材料26是環(huán)氧粘膠并且可以包括樹(shù)脂和填充物材料。

多條導(dǎo)電線30將裸片24電耦接至引線16。也就是，導(dǎo)電線30的第一端32被耦接至裸片24的鍵合焊盤(pán)34，并且導(dǎo)電線30的第二端36被耦接至引線16的上表面18。裸片24的鍵合焊盤(pán)34被電耦 接至在裸片中形成的電氣器件或結(jié)構(gòu)。因此，通過(guò)導(dǎo)電線30將裸片24的電氣器件電耦接至引線16。

包封材料40圍繞裸片24和導(dǎo)電線30并且至少位于引線16和裸片焊盤(pán)14的上表面之上。包封材料40是保護(hù)封裝體中的電氣組件和材料(如導(dǎo)電線30和裸片24)的絕緣材料。具體地，包封材料40可以使電氣組件和材料免受腐蝕、物理?yè)p壞、濕害、或損壞電氣器件和材料的其他原因。在一個(gè)實(shí)施例中，包封材料40是模制化合物，如聚合物樹(shù)脂。

如將由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解的，封裝體10被配置成耦接至外部器件，如另一個(gè)封裝體或基板。引線16針對(duì)封裝體10外面的裸片24提供電連接。具體地，連接凸塊(未示出)如焊球?qū)⒎庋b體10的引線16耦接至外部器件。

圖2A至圖2F根據(jù)本披露的一個(gè)實(shí)施例展示了用于形成如圖1的半導(dǎo)體封裝體10的多個(gè)半導(dǎo)體封裝體的處理步驟。如在圖2A中示出的，過(guò)程開(kāi)始于具有上表面52和下表面54的引線框條帶50。引線框條帶50被蝕刻以形成多個(gè)裸片焊盤(pán)14和多條引線16。引線16和裸片焊盤(pán)14的多個(gè)部分通過(guò)引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58保持耦接在一起。

引線16位于相應(yīng)的裸片焊盤(pán)14的周邊部分。在那個(gè)方面，相鄰裸片焊盤(pán)14之間的是多條引線16。將由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，盡管在相鄰裸片焊盤(pán)14之間示出了僅兩條引線，在兩個(gè)相鄰裸片焊盤(pán)14之間可以蝕刻許多引線。

在圖示的實(shí)施例中，一對(duì)相鄰的引線16位于相鄰的裸片焊盤(pán)14之間。該對(duì)引線16中的一條引線與裸片焊盤(pán)14中的一個(gè)裸片焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)并且該對(duì)引線16中的另一條引線與裸片焊盤(pán)14中的另一個(gè)裸片焊盤(pán)相關(guān)聯(lián)。該對(duì)引線中的兩條相鄰的引線16通過(guò)引線連接桿56被耦接在一起。引線連接桿56沿著引線16的整個(gè)寬度(進(jìn)入和離開(kāi)頁(yè)面)被耦接在一起。另外，引線連接桿56繼續(xù)延伸至沿著這些裸片焊盤(pán)14的同一側(cè)定位的這些相鄰引線16并且耦接至在裸片 焊盤(pán)14的同一側(cè)上的這些引線中的每一條引線。也就是，引線連接桿56沿著裸片焊盤(pán)14的一側(cè)延伸進(jìn)入并離開(kāi)頁(yè)面。

通過(guò)裸片焊盤(pán)連接桿58將裸片焊盤(pán)14耦接至相鄰的引線16。裸片焊盤(pán)連接桿58從裸片焊盤(pán)14的一側(cè)延伸至引線16的一側(cè)。引線框條帶50由一種或多種導(dǎo)電材料制成，并且在一個(gè)實(shí)施例中由銅制成?？梢允褂冒_壓的標(biāo)準(zhǔn)引線框成形技術(shù)形成引線框條帶以包括裸片焊盤(pán)14、引線16、引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58。

如將對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明顯的，盡管僅示出幾個(gè)裸片焊盤(pán)14，引線框條帶50可以包括任何數(shù)量的裸片焊盤(pán)。此外，所形成的每個(gè)封裝體可以包括一個(gè)或多個(gè)裸片焊盤(pán)。另外，引線框條帶50可以包括單行的裸片焊盤(pán)或者可以包括矩陣形式的裸片焊盤(pán)。

如在圖2A中示出的，導(dǎo)電層22中的一個(gè)或多個(gè)層在引線16的下表面和引線框條帶50的裸片焊盤(pán)14上沉積。在一個(gè)實(shí)施例中，在引線16和裸片焊盤(pán)14的下表面上并且任選地在上表面上電鍍導(dǎo)電層22，如Ni/Pd/Ag、Ni/Pd/Au-Ag合金、或Ni/Pd/Au/Ag。如將于以下解釋的，當(dāng)去除引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58時(shí)以及當(dāng)使組裝的封裝體彼此分離時(shí)，該一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層22可以充當(dāng)蝕刻掩模。

如在圖2B中示出的，在引線框條帶50的引線連接桿56之上形成犧牲材料60。在一個(gè)實(shí)施例中，犧牲材料60是聚合物，如可熱分解的聚合物、如聚碳酸酯或水溶性合成聚合物、如聚乙烯醇(PVA)或者任何其他流體可溶性材料。在另一個(gè)實(shí)施例中，犧牲材料是感光材料，如光刻膠，其可以用化學(xué)浴如顯影劑被容易地去除。

在一個(gè)實(shí)施例中，使用標(biāo)準(zhǔn)模制技術(shù)如將引線框條帶50放置于模具中并且將犧牲材料60注入到模具中而在引線框條帶50的引線連接桿56上形成犧牲材料60。犧牲材料60將在模具中沿著引線連接桿56行進(jìn)。犧牲材料60可能隨著時(shí)間推移而硬化并且在一些情況中可能需要固化步驟來(lái)硬化。在其他實(shí)施例中，犧牲材料是沉積于引線連接桿56上的圖案。在又一實(shí)施例中，犧牲材料60是在整 個(gè)引線框條帶50之上沉積的掩蓋并且然后在除了引線連接桿56之上的那些位置之外的所有位置處被去除。例如，如果犧牲材料60是感光材料，那么該感光材料可以是正性或者負(fù)性光刻膠。在一個(gè)實(shí)施例中，感光材料可以是所沉積的掩蓋，經(jīng)歷圖案化的曝光，并且然后去除該感光材料的經(jīng)曝光或未經(jīng)曝光的部分，從而使得僅連接桿56之上的感光材料保留，由此形成犧牲材料60。

如在圖2C中示出的，通過(guò)粘合材料26將多個(gè)半導(dǎo)體裸片24固定于這些裸片焊盤(pán)14的這些上表面。使用標(biāo)準(zhǔn)的組裝技術(shù)，粘合材料26可以被施加于裸片24的下表面和裸片焊盤(pán)14的上表面中的至少一者。通過(guò)導(dǎo)電線30將半導(dǎo)體裸片24電耦接至引線16。也就是，使用標(biāo)準(zhǔn)的組裝技術(shù)，導(dǎo)電線30的第一端32被耦接至裸片24的鍵合焊盤(pán)34并且導(dǎo)電線30的第二端36被耦接至引線16。

盡管未示出，如在本領(lǐng)域中所公知的，可以以倒裝芯片安排將裸片電耦接至引線。也就是，裸片將大于在附圖中所示出的，從而使得每個(gè)裸片的外周長(zhǎng)將位于這些引線的上表面的一部分上。位于裸片和引線之間的焊球?qū)⑻峁┢溟g的電氣通信。在那個(gè)方面，引線可以提供針對(duì)裸片的電氣支撐和機(jī)械支撐。因此，在一些實(shí)施例中，引線框條帶可以不包括裸片焊盤(pán)。

如在圖2D中示出的，使用常規(guī)封裝技術(shù)在引線框條帶50之上形成包封材料40，由此形成多個(gè)組裝的封裝體。例如，如在本領(lǐng)域中公知的，可以使用模制工藝以在引線框條帶50之上形成包封材料40。也就是，將引線框條帶50放置于模具中并且將包封材料40引入到模具中。包封材料40流經(jīng)模具并且隨著時(shí)間推移而硬化。在一些實(shí)施例中，用一個(gè)或多個(gè)固化步驟可以使包封材料40硬化，然而，這將取決于所使用的包封材料。這些固化步驟可以發(fā)生于包封步驟之后的任何后續(xù)工藝步驟過(guò)程中。

如在圖2E中示出的，引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58被去除。如在圖2E中示出的，去除引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58分別暴露了犧牲材料60的下表面62和包封材料40的下表面64。

可以使用標(biāo)準(zhǔn)引線框蝕刻技術(shù)去除引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58。在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻化學(xué)劑是氨基化學(xué)劑。引線16和裸片焊盤(pán)14的下表面上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層22基本上耐蝕刻化學(xué)劑并由此充當(dāng)為蝕刻掩模。類(lèi)似地，包封材料40也基本上耐蝕刻化學(xué)劑。在那個(gè)方面，包封材料形成蝕刻停止。犧牲材料60也可以基本上耐蝕刻化學(xué)劑。

當(dāng)完成蝕刻引線連接桿56和裸片焊盤(pán)連接桿58時(shí)，電氣組件被隔離開(kāi)，而同時(shí)組裝的封裝體保持為機(jī)械地耦接在一起。具體地，通過(guò)去除引線連接桿56，每個(gè)組裝的封裝體與其他組裝的封裝體電隔離開(kāi)，而同時(shí)通過(guò)犧牲材料60維持與彼此的機(jī)械耦接。類(lèi)似地，通過(guò)去除裸片焊盤(pán)連接桿58，每個(gè)組裝的封裝體的裸片焊盤(pán)14與同一組裝的封裝體的引線16電隔離開(kāi)，而同時(shí)通過(guò)包封材料40維持機(jī)械地耦接在一起。

當(dāng)每個(gè)組裝的封裝體與其他組裝的封裝體電隔離開(kāi)時(shí)，每個(gè)封裝體可以被電性地測(cè)試而仍然以引線框條帶的形式機(jī)械地耦接在一起。也就是，當(dāng)組裝的封裝體通過(guò)犧牲材料40保持為彼此機(jī)械地耦接時(shí)，在電氣測(cè)試過(guò)程中處理該封裝體更容易。如將對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明顯的，電氣地測(cè)試帶狀形式的封裝體的能力提供了顯著的益處。包括耦接在一起的多個(gè)封裝體的條帶相比于單獨(dú)地每個(gè)封裝體更加容易處理。在那個(gè)方面，可以以簡(jiǎn)化的方式并且比電氣測(cè)試多個(gè)單獨(dú)的封裝體更高效地完成電氣測(cè)試這些單獨(dú)的封裝體。

如在圖2F中示出的，去除犧牲材料60，由此將這些組裝的封裝體分離成多個(gè)單獨(dú)的封裝體10?？梢允褂酶鞣N技術(shù)去除犧牲材料60并且所使用的方法取決于針對(duì)犧牲材料60使用的材料的類(lèi)型。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，使用掩蓋技術(shù)去除犧牲材料60，其中，組裝的引線框條帶的大部分(如果不是全部)暴露于沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)或掩模類(lèi)型特征的去除步驟。

在犧牲材料60為可熱分解的聚合物的實(shí)施例中，通過(guò)將引線框條帶暴露于熱處理過(guò)程中，如通過(guò)將引線框條帶放置于烤箱中，可 以去除犧牲材料。如將對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員明顯的，用于熱處理過(guò)程中的加工時(shí)間和溫度將是適合于分解該聚合物的那些時(shí)間和溫度并且將取決于所使用的特定類(lèi)型的聚合物。當(dāng)暴露于熱中時(shí)，聚合物將分解和/或溶解，由此將這些封裝體彼此分離開(kāi)。

在犧牲材料60是在流體中可溶解的如像聚乙烯醇(PVA)的水溶性材料的實(shí)施例中，通過(guò)將引線框條帶放置于流體浴(如水浴)中去除犧牲材料60。在一些實(shí)施例中，浴可以包括攪拌。

在該實(shí)施例中，其中，犧牲材料60是感光材料，可以使用用于去除感光材料的各種標(biāo)準(zhǔn)的方法去除該感光材料。該方法將取決于所使用的特定類(lèi)型的感光材料。在一個(gè)實(shí)施例中，用顯影劑去除感光材料。在一個(gè)實(shí)施例中，用于去除感光材料的化學(xué)劑可以在浴中完成并且可以包括攪拌。在另一個(gè)實(shí)施例中，感光材料通過(guò)暴露于熱處理過(guò)程如暴露于烤箱中而被去除。

可以獲得使用犧牲材料將這些單獨(dú)的封裝體分離開(kāi)的各種益處。具體地，將認(rèn)識(shí)到的是，單片化步驟不會(huì)不利地影響封裝體中的組件。例如，這些封裝體可以被分離開(kāi)而不把在鋸切工藝或穿孔工藝過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的機(jī)械應(yīng)變引入到封裝體中。此外，通過(guò)不鋸切在引線框條帶上形成的組裝的封裝體，可以消除從引線延伸的鋸切毛邊。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)以無(wú)圖案或者無(wú)掩模的方式去除犧牲材料而使這些封裝體單片化。而且，整個(gè)引線框條帶會(huì)暴露于該去除方法。在那個(gè)方面，可以完成單片化步驟而沒(méi)有用于與在引線框條帶上的組裝的封裝體的劃切軌道(如與自動(dòng)化切割工具相關(guān)聯(lián)的那些)對(duì)準(zhǔn)的耗時(shí)的對(duì)準(zhǔn)步驟。有意義地，該單片化工藝不需要昂貴的鋸切設(shè)備。

此外，用于去除犧牲層的設(shè)備可以是低成本、標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，該設(shè)備可廣泛購(gòu)得并且不需要特殊對(duì)準(zhǔn)設(shè)備。不需要執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)步驟、圖案化和蝕刻步驟或者其他耗時(shí)的多重步驟過(guò)程。在熱去除實(shí)施例中，在烤箱中簡(jiǎn)單地加熱引線框條帶至標(biāo)準(zhǔn)的操作溫度，如200℃至 260℃，或者在那個(gè)范圍中或附近的一些溫度。裸片和封裝體將被期望經(jīng)常在其使用壽命中暴露于(并且可以自己生成)260℃的范圍中的溫度并且不會(huì)降低性能。因此，將它們加熱到260℃不會(huì)損壞它們，但將完全熔化掉犧牲層60。

類(lèi)似地，如果材料60是水溶性的，簡(jiǎn)單地用水對(duì)整個(gè)引線框沖洗一段時(shí)間以完全去除層60但不影響、損壞或者去除封裝體或引線框的任何部分。

應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在圖2A至圖2F中示出和描述的方法可以以與所示出的不同的順序執(zhí)行。例如，可以在于引線連接桿之上形成犧牲材料之前將裸片固定于裸片焊盤(pán)并電耦接至引線上。

以上所描述的各個(gè)實(shí)施例可以被組合以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。在本說(shuō)明書(shū)中引用的和/或在申請(qǐng)數(shù)據(jù)表中列舉的所有美國(guó)專(zhuān)利、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)、外國(guó)專(zhuān)利、外國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)和非專(zhuān)利公開(kāi)通過(guò)引用而完全并入于此。如果有必要，可以對(duì)實(shí)施例的各方面進(jìn)行修改，以采用各專(zhuān)利、申請(qǐng)和公開(kāi)的概念來(lái)提供更進(jìn)一步的實(shí)施例。

鑒于以上的詳細(xì)說(shuō)明，可以對(duì)實(shí)施例做出這些和其他改變?？傊谝韵聶?quán)利要求書(shū)中，所使用的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被解釋為將權(quán)利要求書(shū)局限于本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中所披露的特定實(shí)施例，而是應(yīng)當(dāng)被解釋為包括所有可能的實(shí)施例、連同這些權(quán)利要求有權(quán)獲得的等效物的整個(gè)范圍。相應(yīng)地，權(quán)利要求書(shū)不受本披露的限制。