一种封装组件结构的制作方法

本发明涉及具有无源元件中间结构的引线框架。特别地，引线框架被修改以增强中间结构的机械锚定，该中间结构在其上放置有无源元件。

背景技术：

用于汽车应用中的电子元件和系统必须能在恶劣环境条件下运行。在发动机室内部，工作温度可能的范围是从-40℃到125℃以上。接触地面上的元素，例如灰尘，油脂，盐等，对机械和电子元件造成不好的影响。大量的这些元件是离散无源元件的组合，无源元件例如是连接到集成电路设备的电容器、电感器，和电阻器。

随着越来越多的汽车机械元件被电子产品代替，存在对于设计和建立元件和电子子系统(即发动机控制系统，防抱死制动系统，安全气囊控制系统，安全系统，等等)的具有冲突的各种需求，从而实现既耐用又节约成本。电子产品即使暴露在恶劣的操作环境下多年都必须是可靠的。这些元件的失效可能是灾难性的。

需要一种用集成电路来组合无源元件的封装技术，这种封装技术需要足够鲁棒性以承受严酷的汽车环境。

技术实现要素：

本申请在组装元件中被发现是有用的，可以经得起严格的汽车环境。集成电路被设置在引线框架的第一表面上并且电连接到第一表面。另外的无源元件设置在中间基板上。中间基板设置在与第一表面相对的表面上。在一些应用中，无源元件设置在中间基板上，通过在中间基板上和在引线框架的相对侧的表面上的机械锁紧连接器可能连接到集成电路上所选择的焊盘上。在引线框架中或中间基板中的锁紧连接器可能是锁销或接收锁销的锁紧座。这些锁紧连接器提供机械强度将被无源元件植入的中间基板与引线框架及所附接的集成电路结合在一起。引线框架、 中间基板和集成电路的组件通常被密封在封装结构中的系统中的模封料中。在一个特定的例子中，封装设备是汽车防盗控制系统的一部分。

在一个示例的实施例中，封装组件结构包括引线框架，引线框架具有上侧表面和相对的下侧表面。引线框架包括管芯连接焊盘，其中在相对的下侧表面上定义管芯连接区；焊盘垫围绕管芯连接区。多个锁销布置在上侧表面管芯连接焊盘的周围的预定位置处。这个实施例的特点是多个锁销可能整体地形成在引线框架中。

在另一个实施例中，电子设备包括具有上侧表面和相对的下侧表面的引线框架，引线框架包括管芯连接焊盘，其中管芯连接区定义在相对的下侧表面上，焊盘垫围绕管芯连接区；以及同一性质的多个锁紧耦合布置在上侧表面上的管芯周围的预定位置处。中间基板具有与预定位置相应的相反性质的锁紧耦合用于摩擦地接收引线框架的锁紧耦合并提供在引线框架和中间基板之间的机械连接；中间基板设置在引线框架的上侧表面上。中间基板具有定义用于无源元件电路的区域。有源器件管芯附接到引线框架的相对的下侧表面上的管芯连接区，有源器件管芯的焊盘通过导电互连电连接到焊盘垫。

以上小结并不是为了呈现内本发明的每一个实施例，或每个方面。在图中和下面的详细说明中提供了另外的实施例。

附图说明

本申请通过以下各种实施例的详细描述并结合附图可以更好地理解，其中：

图1A-1C示出了现有技术中电子防盗系统封装中的单个引线框架上的无源元件组件和集成电路设备。

图2A-2D示出了根据本发明实施例的组件的侧视图；

图3A-3D示出了根据本发明实施例的组件的侧视图；

图4A-4C示出了根据本发明的汽车元件组件的实施例的顶视图；

图5A-5B示出了根据本发明的具有锁销的引线框架以及附接在其上的中间基板；

图6示出了根据本发明的经由锁销附接中间基板的引线框架；

图7A-7B示出了根据本发明的与中间基板组装的引线框架，无源元件植入中间基板；

图8示出了根据本发明的设备的组装流程图。

当本申请可改为各种修改和可选形式时，在附图中以示例的方式示出了其中的细节并且将详细描述。然而应该理解的是，其目的不是为了将本发明限制到特定的所描述的实施例。相反，其目的是为了涵盖落在权利要求所限定的本发明的范围和思想中的所有的修改、等同、及其替换。

具体实施方式

所披露的实施例在增加组装元件的可靠性方面是有用的，组装元件包括连接到具有无源元件，例如电阻器，电容器和电感器的结构的集成电路(IC)设备。在一个示例的实施例中，在引线框架基板的前侧表面上，与引线框架基板附接的IC位于前侧表面上，有源设备焊盘被引线键合到引线框架上所定义的区域。另外的无源元件被设置(通常是经由贴装二工艺)到分离的中间基板上。经由锁紧连接器将中间基板附接到引线框架相对的背侧表面。锁紧连接器包括引线框架或中间基板中的孔或锁销，并且具有相反的性质。在引线框架中的预先定义的导电迹线将特定的IC设备引脚经由IC设备引线键合和连接到锁紧连接器的预定的迹线连接到所选的无源元件。组件被封装在模封料中。在示例的实施例中，所使用的特定的封装是电子防盗系统封装，它类似于塑料双列直插式封装(PDIP)。在这些实施例中，在集成电路外的另外的元件被组合在一起以建立适应单个封装的电路子系统。

参考图1A-1C，在引线框架组件5的上侧表面上，具有用于布置无源元件的焊盘，无源元件例如是片状电容器15，和用于线圈10的接触20。无源元件被粘合和焊接到引线框架组件5上。在引线框架5的相对的下侧表面上，设备管芯25被焊接到管芯附接区30(如虚线框所示)，引线键合区45将管芯焊盘35电连接到引线框架焊盘垫(“手指”)40。电路组件55被密封在适当的模封料50中，导致LSP封装60。

现有的LSP封装组件可能遭受将元件附接到引线框架上的粘胶和引 起故障的引线框架之间的剥离。此外，在制造工艺期间，由于在元件连接之间的导电胶的流动可能导致无源元件之间发生短路电路。从生产处理上，胶粘的元件可能从引线框架上去除。

根据本申请，无源元件被集成到中间基板上，例如印刷电路板(PCB)，从而成为无源元件单元。在一个实施例中，引线框架具有多个在其上定义的锁销。这些锁销占用无源元件单元中定义的位置；锁销提高无源元件与引线框架的机械啮合。在一个实施例中，锁销摩擦啮合在无源元件单元中定义的孔；可选择性地在它们的摩擦啮合之后，锁销可能被焊接以提供电连接。引线框架具有管芯连接区，IC设备被焊接到该管芯连接区上。管芯连接区被焊盘垫围绕，管芯焊盘被引线键合到该焊盘垫上。根据设计要求，在IC设备上适当的引脚被连接到无源元件上。引线框架，中间无源元件单元，和设备管芯的组件被密封到模封料中。

参考图2A-2D，在一个实施例中，在组件100中，线圈和其它无源元件105附接到中间基板110。中间基板105具有锁销115。在引线框架120的上侧表面上，中间基板105被插入到引线框架120中，引线框架120具有锁紧座125以接收中间基板110的锁销115。形成这些锁销115从而当啮合到锁紧座125中时，它们可能被摩擦约束。图2B描述了具有线圈和其它无源元件105以及引线框架120的结构130，线圈和其它无源元件105组装在中间结构110上，。在引线框架120的下侧表面上，设备管芯140用适当的管芯焊接材料135来管芯粘接。管芯焊接135可能是用粘胶，焊料，超声波焊接，等等。引线键合145用相应的引线框架手指连接设备管芯140的管芯连接盘142，从而提供电连接到设备管芯140。在引线框架120上预定的位置提供电连接往返于无源元件和设备管芯140。通常，锁销115被焊接到引线框架120上预定的位置以形成电连接。通过组装所有的元件，设备管芯140、中间基板110、和无源元件105的组件150，被密封到模封料160中。图2D的完整的设备170经历附加工艺步骤以准备用于最终用户的设备。

参考图3A-3D，在另一个实施例中，线圈和其它无源元件205被附接到中间结构210中。在其上定义锁紧座225。引线框架220具有锁销215，当中间结构210设置在引线框架220的一侧上时，锁销215与中间 结构210的锁紧座225啮合。在一个实施例中，这些锁销215可以焊接到锁紧座225上以增强引线框架220和设置在中间结构210上的无源元件之间的电连接。图3B示出了部分组件的设备230。参考图3C。在引线框架220的相对的下侧表面上，设备管芯240是用适当的管芯焊接材料235附接到引线框架220的管芯。引线键合区245将相应的引线框架手指与设备管芯240的管芯连接焊盘242连接，从而提供电连接到设备管芯240。组件250被密封到模封料260中。图3D的完整的设备270经历另外的工艺步骤以准备用于最终用户的设备。

参考图4A-4C，在一个实施例中，引线框架300具有上侧表面和相对的下侧表面。在引线框架300的上侧表面上，虚线区310定义了包围完整的有源电路/无源器件组件组件的引线框架的区域。在引线框架300的相对的下侧表面上，管芯连接区315由虚线定义。锁销320被定义在五个位置处(320a-e)。在其它实施例中，可能只有一个锁销。为了定义几何平面和提高刚性，在平面上分配三个锁销。在引线框架300的相对的下侧表面上焊接设备管芯350。焊盘345经由焊线340电连接到焊盘垫335。由虚线310定义的区域是在设备管芯和无源设备组件350组装之后被切筋的引线框架。在无源设备组件(中间结构)350上，在五个位置(325a-e)中的相应的孔(即锁紧座)325啮合锁销320。包含线圈330和片状电容器335的无源设备被焊接到中间结构350的基板上。在用锁紧座325啮合锁销320之后，锁销320可能通过摩擦或粘合或焊接到这些锁紧座位置而被机械地保护。位置325可能具有金属通孔电镀并将各种无源元件330、335连接到特定的设备焊盘，这些特定的设备焊盘被连接到特定的焊盘垫335。参考图4C，完整的组件375被密封在适当的模封料中。在密封之后，在边界310处切筋引线框架。

参考图5A-5C，在一个实施例中，引线框架400具有三个完整地形成的锁销420(A-C)，引线框架400接收具有相应的锁紧座的中间结构。管芯连接区415在引线框架400的下侧表面上。焊盘垫425包围管芯连接区。虚线X，X’和Y，Y’定义区域，在该区域中，在根据本发明电子组件组装之后切筋引线框架400。图5B示出了在引线框架400上的锁销420a的近视图。注意在图5B中，锁销420a-420c向上弯并且与引线框架400 的平面表面垂直。垂直的锁销420a-420c啮合位于附接在其上的中间基板中的锁紧座位置。

参考图6，在一个实施例中，具有中间基板525的引线框架500经由锁销510和520附接到引线框架500。

参考图7A-7B，在一个实施例中，组件700具有引线框架710，引线框架710具有锁销720，中间基板715附接到锁销720。无源元件720和线圈730被焊接到中间基板715上。在一些应用中，锁销710可能摩擦地啮合中间基板715，或者通过焊接或结合来啮合。在其它的一些应用中，在中间基板715中的通孔可能电镀以促进电连接或可能只是机械连接以将中间基板715固定到引线框架710的锁销720。机械连接可能是使孔和锁销按大小排列从而锁销摩擦啮合孔。

参考图8，在步骤810示例的工艺中，具有进料分类的特定元件，进料包括引线框架和无源元件。引线框架可能具有设备位置阵列。在步骤820中，在预定的位置处，在引线框架上形成锁销。回到图5A-5B，引线框架400的整体的锁销420A-420C，可能向上弯并且垂直于引线框架400的平面。接着在步骤830中，无源元件单元被附接到引线框架的第一侧上。在步骤840中，IC设备附接到引线框架的相对的第二侧上。在步骤850中，IC设备被引线键合。接着在步骤860中，制造所有的电连接，组件被密封在模封料中。在步骤870中，组装的单元阵列被切筋和形成到各个设备中。接着在步骤880中，各个设备在被运送到最终用户前经历“最终的电学的”测试880。

根据本申请，可能使用其它组件的封装类型。引线框架可能被修改以容纳适当配置的中间结构。另外，本申请的实施例适用于所有的普通的封装内系统，以及封装内封装。可以设计相关的生产工具以促进组装。

参考特定的示例性例子描述各个实施例。选择示例的例子以帮助本领域的普通技术人员形成清楚的了解，并且实施各个实施例。然而，具有一个或多个实施例的系统、结构、和设备的范围，以及根据一个或多个实施例实施的方法的范围，完全不限于所提出的特定的实施例。相反，本领域普通技术人员基于该描述可以很好地认识到，可能实施根据各个实施例的许多其它结构、布置和方法。

在本申请的描述中所使用的关于位置表示例如上侧、下侧、上面的、下面的，可以理解的是这些表示是参考相应的图给出的，并且如果在制造或操作期间设备的方向发生变化，其他位置关系可能替代地应用。如上所述，这些位置关系的描述是为了清楚起见，而不是限制。

本申请关于特定实施例和特定附图的描述，但是本发明不限于此，而是由权利要求提出。所描述的图只是示意的，而不是限制。在这些图中，为了示例的目的，各个元件的尺寸可能被放大并且不是按特定的比例放大。其目的是本申请涵盖在相关公差、元件的性质和操作模式中的不重要的变化。其目的是为了涵盖本发明不完美的实施。

在说明书和权利要求书中所使用的术语“包括”，并不是为了排除其它元件或步骤。因此，术语“包括”不应当被局限于其后列出的项目；它排除其它元件或步骤，因此对于以下描述的范围“一种设备包括A和B”，不应当限于设备只包括元件A和元件B。这种表达表示，根据本申请，与设备相关的元件是A和B。

在不离开权利要求所限定的本发明的思想和范围时，本申请许多其它的实施例对于本领域技术人员是清楚的。