半导体管芯封装及其组装方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明通常涉及半导体管芯封装，并且更具体地涉及具有绝缘外引线或者支撑指的半导体管芯封装。
[0002]半导体管芯封装提供合适的外部电连接以及半导体管芯免受机械和环境应力的保护。半导体管芯尺寸的减小的持续发展和在管芯中形成的电路的增加的功能性和复杂度需要封装的尺寸减小。
[0003]半导体管芯封装的一个典型类型是四方扁平封装(QFP)，其形成有安装至引线框架的半导体管芯。引线框架由具有管芯连接焊盘(常常称作标记)的金属片和将标记连接至框架的支柱组成。引线框架具有围绕标记的引线指。用接合线将管芯的电极连接至引线指的近端，以提供容易将管芯电连接至电路板等的装置。在电极与焊盘连接之后，半导体管芯和接合线被封装在模塑化合物中，仅使部分引线指暴露。为了便于至电路板的连接，将这些暴露的或者外部的引线从引线框架的框架上切下(切单)并且弯曲。
[0004]QFP封装的固有结构和尺寸导致外部引线的数量受到限制，并且因此限制了能够用于特定QFP封装尺寸的封装外部电连接的数量。然而，可以减小引线宽度和引线间距以允许增加的引线数量。这种间距的减小可能引起内引线短路并且减小的引线宽度可能导致相对细的引线变形或者弯曲。因此，减小引线间距并且同时减小内引线短路的风险将是有利的。
【附图说明】
[0005]通过结合附图参考以下对优选实施例的说明，可以最好地理解本发明及其目的和优点，其中:
[0006]图1是根据本发明第一实施例的引线框架片的部分平面视图；
[0007]图2是在半导体管芯填充之后，作为图1的引线框架片的一部分的引线框架组件的平面图；
[0008]图3是由图2的引线框架组件组成的线接合的引线框架组件的平面图；
[0009]图4是穿过图3的线接合的引线框架组件的4-4’的横截面侧视图；
[0010]图5是根据本发明第一实施例当夹持图3的线接合的引线框架组件时模制和成形夹具的横截面侧视图；
[0011]图6是根据本发明第一实施例的半导体管芯封装的侧视图；
[0012]图7是图6的半导体管芯封装的平面图；
[0013]图8是根据本发明第二实施例当夹持图3的线接合的引线框架组件时模制和成形夹具的横截面侧视图；
[0014]图9是根据本发明第二实施例的半导体管芯封装的侧视图；
[0015]图10是图9的半导体管芯封装的平面图；
[0016]图11是根据本发明第三实施例当夹持图3的线接合的引线框架组件时模制和成形夹具的截面侧视图；
[0017]图12是根据本发明第三实施例的半导体管芯封装的侧视图；
[0018]图13是图11的半导体管芯封装的平面图；
[0019]图14是根据本发明第四实施例的引线框架片的部分平面视图；
[0020]图15是根据本发明第五实施例的一组安装脚的端视图；
[0021]图16是根据本发明的实施例图示组装半导体管芯封装的方法的流程图。
[0022]优选实施例的详细说明
[0023]下面结合附图所阐述的详细描述旨在描述本发明的现有优选实施例，并不旨在代表本发明可被实现的唯一形式。应当理解，可以通过不同实施例实现的相同或等效的功能，这些实施例也旨在包括在本发明的精神和范围之内。在全文中相同的标号用于表示相似的元件。而且，术语“包括”或其任何其它变形旨在覆盖非排他性的包括，使得包括一系列元件或步骤的模块、电路、设备组件、结构和方法步骤并不仅包括这些元件，还可以包括未明确列出的或固有的这种模块、电路、设备组件或步骤。前加“包括一”的元件或步骤并不排除(但不作更多限制)包括所述元件或步骤的其它相同要素或步骤的存在。
[0024]在一个实施例中，本发明提供包括管芯标记和围绕该管芯标记的引线指的半导体管芯封装。引线指中的每一个具有邻近管芯标记的接合端和从管芯标记延伸出的伸长区域。半导体管芯被安装在管芯标记上并且接合导线将管芯的电极电连接至引线指中的每一个的接合端。模塑化合物形成覆盖管芯、接合导线、引线指的接合端和管芯标记的外壳。引线指中的每一个的伸长区域从外壳伸出以提供用于封装的外部连接器引线。模塑化合物从外壳延伸出以提供模制至外部连接器引线的绝缘支撑指。
[0025]在另一个实施例中，本发明提供组装半导体管芯封装的方法。本发明包括提供具有围绕管芯标记的围绕框架的引线框架。引线框架具有从围绕框架向内延伸并且支撑管芯标记的连接杆，并且有围绕管芯标记的引线指，每个引线指具有邻近管芯标记的接合端和朝外框架延伸远离管芯标记的伸长区域。外档杆桥接伸长区域的相邻自由端并且内挡杆从外围绕框架支撑引线指。内挡杆为除了相邻伸长区域之间的区域之外的周边定义了外部周边封装外壳轮廓。方法还包括将半导体管芯安装在半导体管芯标记上并且用接合导线将半导体管芯的电极电连接至引线指中的每一个的接合端。还执行将每个伸长区域成形为在其自由端处具有安装脚的外部连接器引线。引线指中的每一个的伸长区域从外壳伸出以提供用于封装的外部连接器引线。在模制工序期间，模塑化合物中的一些从相邻的外部连接器引线之间的模腔流出以提供模制到外部连接器引线的绝缘支撑指。
[0026]在另一个实施例中，本发明提供在其中形成有引线框架阵列的引线框架片。引线框架中的每一个包括围绕管芯标记的围绕框架和从围绕框架向内延伸并且支撑管芯标记的连接杆。引线框架中的每一个还包括围绕管芯标记的引线指，每个引线指具有邻近管芯标记的接合端和朝外框架延伸远离管芯标记的伸长区域。外挡杆桥接伸长区域的相邻自由端并且内挡杆从外围绕框架支撑引线指。内挡杆为除了相邻伸长区域之间的区域之外的周边定义了外部周边封装外壳轮廓。
[0027]现在参考图1，示出了根据本发明第一实施例的引线框架片100的部分平面图。引线框架片100通常由金属(例如铜)形成并且因此既导热又导电。引线框架片100具有阵列中的多个引线框架102并且引线框架102通常通过冲压或者切割出引线框架片100的区域来形成。引线框架102中的每一个具有围绕位于中心的管芯标记106的外围绕框架104，该管芯标记106由围绕框架104支撑。
[0028]引线框架102中的每一个还包括围绕管芯标记106的引线指108，所述引线指108各自具有邻近管芯标记106的接合端110和朝外围绕框架104延伸远离管芯标记106的伸长区域。各个外档杆114桥接伸长区域112的相邻自由端并且与内挡杆116结合从外围绕框架104支撑引线指108。在本实施例中，内挡杆116不桥接引线指108两端并且如对本领域技术人员清楚的是还有提供附加支撑的伪引线118。
[0029]在本实施例中，有从围绕框架104向内延伸并且支撑管芯标记106的连接杆120。连接杆120各自具有角形截面122，该角形截面122被弯曲使得在管芯标记106与围绕框架104之间形成下置关系。
[0030]图2是在半导体管芯填充之后，作为引线框架片100的一部分的引线框架组件200的平面图。具有用于外部连接的电极204的半导体管芯202安装至管芯标记106。
[0031]图3是由引线框架组件200组成的线接合的引线框架组件300的平面图。线接合的引线框架组件300包括将半导体管芯202的电极204电连接至引线指108中的每一个的接合端110的接合线302。此外，虚线所示为由将在下面描述的模塑化合物形成的封装外壳轮廓304的周边。封装外壳轮廓304以内挡杆116为边界，然而，内挡杆116不桥接引线指108两端。因此，如将在下面描述的，在相邻的引线指108之间提供外壳模制出口 306。
[0032]图4是穿过线接合的引线框架组件300的4-4’的横截面侧视图。在本图示中，示出了在管芯标记106与围绕框架104之间的下置关系。还不出了与外围绕框架104共面的引线指108的伸长区域112。
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