半导体封装件及其制造方法与流程

本公开涉及用于半导体封装件的引线框架。具体地，本公开涉及基于夹子的封装件。

背景技术：

半导体封装件使用所谓的夹子来提供到半导体裸片上的各端子的外部电连接。当与使用基于导线(所谓的引线键合(wirebond))连接的封装件相比时，基于夹子的封装件通常具有改进的电气、机械和热性能。

虽然与引线键合布置相比，基于夹子的封装件具有改进的可靠性和性能，但是它们可能遭受涉及制造一致性(consistentmanufacturability)的问题。例如，夹子的一端通常使用焊料材料附接到半导体封装件的各端子。夹子的相对一端也可以使用焊接材料附接到外部引线。然后使用已知为回流的处理来形成夹子与半导体封装件的各端子之间的连接和夹子与外部引线之间的连接。然而，诸如排气的效应可以导致夹子相对于半导体封装件的各端子和/或外部引线移动，这导致夹子的倾斜或旋转。夹子的倾斜或旋转可导致封装件的长期可靠性或完全失效。具体地，夹子的倾斜也被称为元件竖立(tomb-stoning)，即夹子向上移动使得夹子的端部相对于半导体裸片的端子升高，这可以由向上拉动夹子的焊料的表面张力导致。

技术实现要素：

根据实施例，提供一种半导体封装件，包括：引线框架，其具有裸片附接部分和引线部分；半导体裸片，其安装在所述裸片附接部分上，所述半导体裸片具有布置在其上的接触端子；夹子部分，其具有：可容纳地安装在引线部分的孔中的第一接头部分(tabportion)，以及布置在所述第一接头部分的任一侧上的第二接头部分，其中所述第二接头部分被固定地安装以将所述夹子部分连接到所述引线部分。

所述第一接头部分可相对于所述引线部分形成角度，使得所述第一接头部分被所述引线部分中的孔容纳。所述第一接头部分的长度可等于或大于所述引线部分的厚度。所述第一接头部分相对于所述引线部分成大约90度的角度。所述第二接头部分可以实质上平行于所述引线部分且相对于所述第一接头部分成大约90度的角度。

所述夹子部分还可被安装到半导体裸片的接触端子。所述夹子部分还可包括与第一接头部分临近的一个或多个孔，该一个或多个孔被构造为和布置为允许气体的排出。所述接头部分可为锥形的，使得接头部分的靠近夹子部分的一端更厚，并且在接头部分的远离夹子部分的一端更薄。

根据实施例，还提供了制造半导体封装件的方法，所述方法包括：提供引线框架，其具有裸片附接部分和引线部分；将半导体裸片安装在所述裸片附接部分上，所述半导体裸片具有布置在其上的接触端子；提供夹子部分，其具有第一接头部分和第二接头部分，第二接头部分布置在所述第一接头部分的任一侧上，将所述第一接头部分可容纳地安装在所述引线部分中的孔中并且将所述第二接头部分固定地安装至所述引线部分。

第一接头部分可相对于引线部分形成角度，并且引线部分中的孔容纳第一接头部分。第一接头部分可延伸穿过孔。第一接头部分可相对于引线部分成大约90度的角度。

第二接头部分可实质上布置为平行于引线部分并且相对于第一接头部分成大约90度的角度。夹子部分可被安装到半导体裸片的接触端子。该方法还可包括在夹子部分中临近第一接头部分设置一个或多个孔，该一个或多个孔被构造为和布置为允许气体的排出。

附图说明

为了能够详细地理解本公开的特征的方式，参照实施例进行更具体的描述，其中在附图中示出一些实施例。然而，应当注意，附图仅示出了典型的实施例，因此不应被认为是对其范围的限制。附图用于促进对本公开的理解，因此不必按比例绘制。在结合附图阅读本说明书时，所要求保护的主题的优点对于本领域技术人员将变得显而易见，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件，并且其中：

图1a示出了根据实施例的没有模制(moulding)的半导体器件的平面图；

图1b示出了根据实施例的没有模制的半导体器件的侧面图；以及

图2a至图2f示出了根据实施例的用于制造半导体器件的处理步骤。

具体实施方式

图1a示出了根据实施例的半导体器件100的平面图。为了清楚和解释的目的，未示出模制化合物或材料，然而本领域技术人员将理解，这可以以例如图2f中所示的任何适当方式形成。

总的来说，半导体器件包括安装在引线框架的相应裸片附接部分104上的一个或多个半导体裸片102。夹子部分108将半导体裸片102的接触端子电连接到引线框架的引线部分106。夹子部分108包括第一接头部分110，第一接头部分110被构造为和布置为被引线部分106中的对应的孔112可接合地容纳(engageablyreceived)或与引线部分106中的对应的孔112紧密配合(matewith)。夹子部分108还包括布置在第一接头部分110的任一侧上的第二接头部分114。第二接头部分114实质上平行于引线部分106的顶表面。

第一接头部分110可形成与引线部分106中的对应孔112配合的间隙，使得孔112可滑动地容纳第一接头部分110。如下所述，这允许夹子部分108在回流处理期间上下移动，但防止夹子部分108相对于引线部分106和/或半导体裸片102的接触端子旋转。换言之，第一接头部分110与对应的孔112的侧壁的布置限制或约束夹子部分108平行于半导体裸片102的接触端子的表面的移动。此外，第一接头部分110的长度可使得其突出穿过引线部分106，或换句话说，第一接头部分110的长度可比其中形成有孔112的引线部分106的厚度长，这防止第一接头部分110(因此防止夹子部分108)从引线框架106脱离。

可选地，第一接头部分110可与孔112的各侧壁形成位置转换配合(location-transitionfit)或过盈配合(interferencefit)。

如下面更详细地讨论的，一个或多个除气孔116也可设置在夹子部分108中，临近第一接头部分110，这允许在焊料回流处理期间的气体排出。除气孔116允许回流气体被释放，从而防止在夹子部分下方形成气体压力，这可具有迫使夹子部分108向上的效果。

焊料材料可设置在第二接头部分114和引线部分106之间。由于在第一接头部分110的任一侧上的第二接头部分114的布置，任何由于焊料和第二接头部分114之间产生的表面张力引起的力的不平衡将被平衡，从而防止夹子相对于半导体裸片102的接触端子向上倾斜，即元件竖立(tomb-stoning)。此外，第二接头部分114被布置为相对于引线部分106的上表面实质上平行。这具有这样的效果：当夹子部分108安装在引线部分106上时，任何可保留在第二接头部分114中的毛刺或升高的边缘不会影响夹子部分108的高度。此外，这具有附加的优点，不需要去毛刺处理，即去除毛刺或升高边缘。

图1b是根据实施例的图1a的半导体器件的侧面图。如图1b中所示，第一接头部分110延伸进入且穿过引线部分106中的孔112。如上面所讨论的，第一接头部分110可延伸穿过孔112，从而防止第一接头部分110(因此防止夹子部分108)从引线框架106脱离。

当第一接头部分110延伸进入或穿过孔时，第一接头部分110相对于第二接头部分114弯曲或成角度。优选地，第一接线部分110被弯曲或形成90度(±5度)角，然而，可选地，第一接头部分110可弯曲或成一角度，使得其被引线部分106中的孔112容纳。

第一接头部分110的端部(即被布置为插入到引线部分106中的孔112中的端部)可以是锥形的。这允许在组装期间将夹子部分108更容易地插入到引线部分106中。

图2a至图2f示出了根据实施例的用于制造半导体器件100的处理步骤。

从图2a开始，提供了引线框架，其包括裸片附接部分104以及多个引线部分106。裸片附接部分104和多个引线部分106可以由任何合适的材料，例如铜形成。此外，引线部分106中的每一个包括至少一个孔或插槽112，其如上面所讨论的被布置为容纳夹子部分108的第一接头部分110。

在图2b中所示的下一步骤中，将裸片附接材料204分配到裸片附接部分104上。裸片附接材料204经布置以用于将半导体裸片102固定地安装到裸片附接部分104。裸片附着材料可以是任何适当的粘合材料，诸如焊料或导电粘合剂。此外，可以将夹子部分附接材料206分配到引线部分106上。夹子部分附接材料206可以被布置为将夹子部分108固定地安装到引线部分106。具体地，夹子部分附接材料206布置在引线部分106上，使得其与布置在第一接头部分110的任一侧上的第二接头部分114固定地接触。夹子附接材料206可以是如上所述的焊料材料。

可选地，与夹子附接材料206的分配同时进行裸片附接材料204的分配。可选地，裸片附接材料204可以由与夹子附接材料206相同的材料形成。

在分配裸片附接材料204和夹子附接材料206之后，如图2c中所示，可以将半导体裸片102附接到引线框架的裸片附接部分104。在放置半导体裸片102之后，可以将接触端子附接材料208分配至半导体裸片102的接触端子上，以用于将夹子部分106电连接和机械连接到半导体裸片102。可通过诸如焊料印刷或焊料分配的任何适当的处理来涂覆(apply)裸片附接材料204。

一旦半导体裸片102位于裸片附接部分104上的合适位置，就将接触端子附接材料208布置在半导体裸片102的接触端子上，如图2d所示。然后，如图2e所示，可以将夹子部分108布置在接触端子上和引线部分106上。

将夹子部分108的第一接头部分110插入到引线部分106的孔112中，这使夹子部分108与半导体裸片102的接触端子对准，并且还使第二接头部分114与引线部分106对准，并因此与布置在引线部分106上的夹子附接材料206对准。这种布置导致第二接头部分114与引线部分106的顶表面平行或实质上平行，并且夹子部分108的重量与分配在引线部分106上的焊料的量确保了将第二接头部分114连接到引线部分106的焊料的厚度也将是均匀的。通常地，焊料厚度将是均匀的并且在1μm至5μm的范围内。具体的焊料厚度取决于所分配的焊料的体积。

在夹子部分108附接到半导体裸片102的接触部分和引线部分106之后，组件经历焊料回流以固化夹子附接材料206、接触端子附接材料208和裸片附接材料204。在回流处理之后，第二接头部分114实质上平行于引线部分106的顶表面。在回流处理期间，在夹子部分和引线部分之间产生的气体可通过设置在夹子部分的一个或多个除气孔116排出。

在回流处理之后，可将组装封装在模具材料中，如图2f所示。

虽然上述实施例示出了所谓的双裸片布置，其包括两个半导体裸片102，具有两个对应的裸片附接部分104和多个引线部分106，但是本领域技术人员将理解，本公开还可以涉及根据半导体器件的具体功能所需的单个或多个裸片的布置。这样，实施例因此可以包括至少一个半导体裸片102、至少一个裸片附接部分104和至少一个引线部分106。

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在单独实施例的上下文中描述的特征也可在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合来提供。

术语“包括”不排除其他元件或步骤，术语“一”或“一个”不排除复数。权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。