专利名称：Qfn器件及其引线框的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体封装，特别是用于组装方形扁平无引脚(QFN)型半导体器件的引线框。
背景技术：
QFN和PQFN(功率QFN)半导体封装由于其小尺寸、适度的热耗散以及良好的电子性能而被广泛应用。通常使用具有管芯焊盘和围绕管芯焊盘的多条引线的引线框来组装这类封装。将半导体管芯连接至管芯焊盘并电连接至引线，然后用封装材料覆盖引线框、管芯和电连接。图IA示出了现有的在QFN封装中使用的引线框100的顶视图。引线框100包括用于连接半导体管芯(图IA未示出)的管芯焊盘102和围绕管芯焊盘102的多条引线 104。系条105支撑管芯焊盘102。图IB示出了现有的QFN器件106的剖面图。现有的QFN器件106包括具有引线104和管芯焊盘102的引线框100。半导体管芯108接至管芯焊盘102。利用线接合工艺借助接合引线112将引线104电连接至半导体管芯108上的对应接合焊盘110。用封装材料114覆盖包括引线框100、引线104、半导体管芯108以及接合线112的组装体，从而形成现有的QFN器件106。如图IB所示，引线104的外缘是暴露的，并且未被封装制料114覆盖。引线104的暴露部分可以被焊接到基板上(未示出)，例如印刷线路板(PCB)。这些焊点的质量通过检查来检测。包括目视检查，光学检查，X射线显微镜方法和内窥镜检查法在内的许多技术手段被用来检测焊点的质量。填入焊料(填充在焊点处的焊料)的目视检查由于其简便并且成本高效，因而是焊点质量检测所采用的技术中最为广泛应用的技术手段之一。但是，目视检查并不总是有效。随着半导体器件的尺寸越来越小，基板上可能密集安装有许多QFN器件，这样当将QFN器件安装到基板上时，填入焊料不能被看到，并且目视检查只能从顶表面和侧面进行。如此，对填入焊料的目视检查变得困难且无效。鉴于此，需要提高用于QFN型半导体器件封装的焊点的目视检查的有效性。
当结合附图阅读时，以下详细描述的本发明的优选实施例将被更好地理解。本发明是以示例方式示出的并且不受附图所限。在附图中相同的附图标记表示类似元件。应当理解，这些图并不是按比例示出的，它们被简化以更易于理解本发明。图IA示出了现有的在QFN型半导体器件封装中使用的引线框的顶视图；图IB示出了现有的QFN型半导体器件封装的侧面剖视图；图2A和图2B分别是根据本发明实施例的引线框的顶视图和正视图；图3是根据本发明实施例的、接有半导体管芯的图2A所示的引线框的顶视图；图4A和图4B分别是根据本发明实施例的QFN型半导体器件封装的顶视图和透视图；以及
图5是图示用于组装根据本发明实施例的QFN型半导体器件封装的方法的流程图。
本发明的
具体实施例方式对附图的详细描述意图描述本发明目前的首要实施方式，但是并不意图代表可以实现本发明的唯一形式。应当理解，相同或者相当的功能可以用意图涵盖本发明的精神及范围的各种不同实施方式完成。在本发明的一个实施例中，提供一种用于半导体器件封装的引线框。该引线框包括管芯焊盘和围绕该管芯焊盘的多条引线。在每条引线的外缘形成通道，该通道从引线的下表面延伸至上表面。当将半导体器件封装接至基板(如印刷线路板(PCB))后，该通道便于目视检查该半导体器件封装的焊点。 在本发明的另一实施例中，提供一种半导体器件封装。该半导体器件封装包括管芯焊盘以及接至该管芯焊盘的半导体管芯。多条引线围绕管芯焊盘。每一条引线的内缘均电连接至半导体管芯上的对应焊盘。在每条引线的外缘形成通道，该通道从引线的下表面延伸至上表面。除了每条引线的外缘和相应的通道被暴露以外，封装材料覆盖管芯焊盘、半导体管芯以该多条引线。当将所述半导体器件封装焊接到基板时，该通道使得焊料能够在所述引线的外缘流动，从而能加强对焊料与引线的连接的目视检查。在本发明的又一实施例中，提供一种组装半导体器件的方法。提供引线框，其具有管芯焊盘和围绕管芯焊盘的多条引线。在每一条引线的外缘形成通道，从而该通道从每条引线的下表面延伸至所述引线的上表面。将半导体管芯接至管芯焊盘。每条引线的内缘电连接至所述半导体管芯的相应的接合焊盘上。除了引线的外缘和相应的通道被暴露以外，所述管芯焊盘、所述半导体管芯和所述多条引线被封装材料覆盖。当将所述半导体器件焊接到基板时，该通道允许焊料在所述引线的外缘流动，从而能加强对焊料与引线的连接目视检查。本发明的各种实施例提供了封装的半导体器件。虽然下面尤其参照方形扁平无引脚(QFN)型半导体器件封装和用于组装QFN型半导体器件的处理来描述本发明，本领域技术人员应当理解，这里说明的发明构思可以应用于其他类型的半导体器件封装。形成在引线的外缘的通道允许在将封装的半导体器件焊接到基板时，焊料能在所述引线的外缘流动。可以方便地从顶部和侧面观察到焊缝，这使得即使在基板上密集地排布有器件时目视检查焊缝(焊料引线结合处)也更为有效。现在参考图2A和2B，其分别示出了根据本发明的实施例的引线框200的顶视图和正视图。引线框200包括用于连接半导体管芯(图2A未示出)的管芯焊盘202，连接至管芯焊盘202的系条203，和围绕管芯焊盘202的多条引线204 (统称作引线204)。每一系条203从引线框200的边缘延伸至的管芯焊盘202对应的边缘。每个引线204的厚度约为O. 127mm-0. 508mm。每一引线204的外缘包括通道206，其从引线204的下表面(图2A未示出)延伸至上表面(图2A中可看到的表面)。在本发明的实施例中，可通过切割贯穿每条引线204的外缘的孔来形成通道206。在本发明的各种实施例中，可通过蚀刻、钻孔、冲压和切割操作中的任意一种形成通道206。通道206从每一引线204的外缘向内延伸约
O.05mm-0. Imm0如图2A和图2B所示，引线框200被用来组装方形扁平无引脚(QFN)半导体器件。现在参照图3，其示出了根据本发明实施例的带有半导体管芯302的引线框200的顶视图。半导体管芯302连接至管芯焊盘202。在本发明的各种实施例中，利用热导性的粘结剂将半导体管芯302连接至管芯焊盘202。利用线接合工艺，将每条引线204的内缘电连接至半导体管芯302的对应接合焊盘(未示出)。接合线304将引线204连接至半导体管芯302中的对应接合焊盘上。虽然示出了使用了线接合工艺，但应当理解，其他任何适合的工艺例如倒装芯片法(也称作受控融塌芯片连接或C4)或带自动接合工艺也可以被用来形成引线204和对应的接合焊盘之间的电连接。如图3所示的引线框200，半导体管芯302，引线204和接合线304被封装材料覆盖从而形成方形扁平无引脚(QFN)半导体器件封装。现在参照4A和4B，其分别示出了根据本发明实施例的QFN半导体器件封装400的顶视图和透视图。除了引线204的外缘和通道206被暴露以外，引线框200、半导体管芯302、接合线304和引线204被封装材料402覆盖。QFN半导体器件封装400尺寸大约为 3X3mm和9X9mm。在本发明的各种实施例中，合适的化合物例如环氧树脂、酚醛树脂硬化齐U、二氧化硅和脱模剂都可以用作封装材料402。任何已有的模塑设备都可以被用来在引线框200上散布模塑化合物以形成封装。在外部通过使用填入焊料焊点形成QFN半导体器件封装400上的连接。引线204的暴露部分被用来将QFN半导体器件封装400焊接到基板或印刷线路板(PCB)。通道206使得在焊料回流工艺中使得焊料能通过引线204的外缘流到上表面。因此，能很容易地从QFN半导体器件封装400的顶部和侧面观察到焊缝，目视检查焊点变得容易。现在参考图5，其示出了根据本发明实施例的用于组装QFN半导体器件的方法的流程图。流程图的各个步骤已经结合附图2A，2B，3，4A，4B进行了说明。在步骤502中，提供了引线框200及管芯焊盘202，系条203和围绕管芯焊盘202的引线204。在步骤504中，通道206被形成在相应引线204的外缘，从而每一个通道206从相应的引线204的下表面延伸至上表面。通道206可以通过现有的任意技术形成，如蚀刻，钻孔，冲压和切割。在步骤506中，半导体管芯302被连接至管芯焊盘202。在步骤508中，每一引线204的内缘均电连接至半导体管芯302上的对应的接合焊盘。在本发明的实施例中，该电连接可通过线接合工艺形成。在步骤510中，半导体管芯302，管芯焊盘202和引线204的组装体被封装材料402覆盖。封装以如下形式进行，即每一引线204的外缘和相应的通道206被暴露以进行外部电连接。引线204中的通道206使得当QFN半导体器件400被焊接到基板上时，焊料能在引线204的外缘流动。因此，可以容易地从顶部和从侧面检查焊点。焊点的可见性改善了对焊料-引线连接的目视检查。参照QFN半导体器件给出了上述说明。很明显，对于本领域技术人员来说，本发明也可以同样被用于功率QFN(PQFN)半导体器件。虽然以上已经示出和描述了本发明的各种实施例，但应清楚本发明并不仅限于这些实施例。对于本领域技术人员而言，只要不脱离如权利要求书所描述的本发明精神和范围，各种修改，改变，变化以及替换都是显而易见的。
权利要求
1.一种用于半导体器件封装的引线框，所述引线框包括 管芯焊盘； 多个支撑所述管芯焊盘的系条；以及 多条围绕所述管芯焊盘的引线，其中每条引线的外缘具有形成在其中的通道，所述通道从所述引线的下表面延伸至所述引线的上表面。
2.如权利要求I所述的引线框，其特征在于，每条引线具有从约O.127mm至O. 504mm的厚度，并且所述通道从所述引线的外缘向内延伸约O. 05mm至O. 1mm。
3.如权利要求I所述的引线框，其特征在于，使用蚀刻、钻孔、冲压和切割作业中的至少一种在所述弓I线中形成所述通道。
4.如权利要求I所述的引线框，其特征在于，所述通道包括通孔。
5.一种封装的半导体器件，包括 管芯焊盘； 半导体管芯，连接到所述管芯焊盘； 多条围绕所述管芯焊盘的引线，其中每条引线的内缘均电连接至所述半导体管芯上的相应的接合焊盘，其中每条引线的外缘具有形成在其中的通道，所述通道从所述引线的下表面延伸至所述通道的上表面；以及 封装材料，覆盖所述管芯焊盘、所述半导体管芯以及所述多条引线，其中暴露每条引线的外缘和相应的通道，以使得当将所述封装的器件被焊接到基板上时，焊料能在每条引线的所述外缘流动，从而允许对焊料与弓I线的连接进行目视检查。
6.如权利要求5所述的半导体器件封装，其特征在于，每条引线具有约O.127mm至O. 508mm的厚度,所述通道从所述引线的外缘向内延伸约O. 05mm-0. 1mm。
7.如权利要求5所述的半导体器件封装，其特征在于，所述封装的厚度约为3X 3mm和9 X 9mm。
8.如权利要求5所述的半导体器件封装，其特征在于，每条引线的内缘通过导线电连接至所述半导体管芯上的相应的接合焊盘。
9.一种组装半导体器件的方法，包括 提供具有管芯焊盘以及多条围绕所述管芯焊盘的引线的引线框； 在每条引线的外缘形成通道，其中所述通道从所述引线的下表面延伸至上表面； 连接半导体管芯至所述管芯焊盘； 将每条引线的内缘电连接至所述半导体管芯上的相应的接合焊盘；以及 使用封装材料封装所述管芯焊盘、所述半导体管芯和所述多条引线，其中暴露出每条引线的外缘和相应的通道，以使得当将所组装的半导体器件焊接到基板时，焊料能在所述弓I线的外缘流动，从而促进了对焊料与弓I线的连接的目视检查。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，使用蚀刻、钻孔、冲压和切割作业中的至少一种来形成所述通道。
全文摘要
本发明涉及一种QFN器件及其引线框。用于包括管芯焊盘和多条围绕管芯焊盘的引线的方形扁平无引脚(QFN)型半导体器件封装的引线框。引线的外缘包括自引线的下表面延伸至引线的上表面的通道。半导体管芯连接至所述管芯焊盘。每条引线的内缘均电连接至在所述半导体管芯上的对应的接合焊盘上。除暴露出引线的外缘和相应的通道以外，使用封装材料覆盖所述组件。该通道使得当将所述QFN器件焊接到基板时，焊料能在所述引线的外缘流动，从而改善执行目视检查焊料与引线连接情况的能力。
文档编号H01L21/56GK102969291SQ201110326978
公开日2013年3月13日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者许南, 庞兴收, 田斌, 赵树峰 申请人:飞思卡尔半导体公司