形成具有焊料增强引线框端子的表面安装式集成电路封装的方法与流程

本公开涉及表面安装式集成电路(ic)封装，例如，例如使用包括在切单切割(singulation cut)之前的激光开槽和锯阶切割(saw step cut)两者的工艺形成具有焊料增强引线框端子的表面安装式ic封装的方法。

背景技术：

1、用于将集成电路器件(例如，管芯或芯片)连接到印刷电路板(pcb)的两种类型的表面安装式封装是(1)具有从封装的侧面延伸出的多个引线的封装，通常称为″扁平引线封装″，和(2)不具有从封装的侧面延伸出的引线的扁平封装，在本文通常称为″扁平无引线封装″。

2、扁平无引线封装(例如，四方扁平无引线(qfn)和双扁平无引线(dfn))可通过到pcb的表面安装式焊料连接而固定到pcb，而无需使用封装引线和或pcb中的通孔。例如，扁平无引线封装可包括安装在引线框(例如，铜引线框)上并封装在绝缘模制化合物中的管芯。引线框可包括管芯附接焊盘和位于管芯附接焊盘周围的多个引线框端子。管芯可安装在管芯附接焊盘上并通过线键合(wire bond)连接到每个引线框端子。qfn封装或dfn封装的每个引线框端子可用焊料安装到下面的pcb焊盘，以在qfn封装或dfn封装与pcb之间提供物理和电连接。

3、在一些扁平无引线封装中，引线框端子可至少部分地镀覆有焊料增强材料，以改善每个引线框端子与下面的pcb之间的焊料键合。换句话讲，焊料增强材料可改善引线框端子的″焊料可润湿性″。然而，用于形成具有镀覆的引线框端子的封装的一些技术可能导致引线框材料形成毛刺(例如，铜毛刺)，这可能导致相邻引线框端子之间的电短路(或″桥接″)。另外，一些技术可能无法有效地从要镀覆有焊料增强材料的引线框端子表面去除模制化合物，这可能降低焊料增强镀覆的有效性，或者换句话讲降低引线框端子的焊料可润湿性。

4、需要用于形成具有镀覆有焊料增强材料的引线框端子的封装的改善工艺，例如以避免或减轻上文所讨论的问题。

技术实现思路

1、本公开提供了形成扁平无引线集成电路(ic)封装的方法，该扁平无引线ic封装具有焊料可润湿引线框端子，即镀覆有焊料增强材料以改善与pcb的焊料连接的引线框端子。ic管芯(芯片)被安装在管芯附接焊盘上，被键合到相邻的引线框端子结构，并且被封装在模制化合物中。可执行激光开槽工艺和化学去毛刺以从沿着一行引线框端子结构延伸的引线框端子槽中去除模制化合物的至少一部分。可沿着引线框端子槽执行锯阶切割，并且该锯阶切割部分地延伸穿过引线框厚度以限定锯阶切割槽。锯阶切割(其可比引线框端子槽宽)可去除在激光开槽工艺和化学去毛刺之后保留在引线框端子槽中的任何模制化合物。暴露的引线框表面(包括通过锯阶切割暴露的端子端面)镀覆有焊料增强材料(例如，锡)。可沿着锯阶切割槽执行切单切割，其宽度比锯阶切割槽窄，以限定端子端面镀覆有焊料增强材料的引线框端子。切单的封装可用焊料安装到pcb，其中引线框端子端面的焊料增强镀覆可提供增强的焊料连接。

2、在锯阶切割之前执行的激光开槽工艺可改善锯阶切割的结果。例如，激光开槽工艺可从引线框端子槽中去除大量的模制化合物，这可减少由于锯阶切割导致的引线框金属毛刺的形成，例如由模制化合物中的硅石使引线框的较软材料(例如，铜)变形所导致。

3、另外，在激光开槽工艺和化学去毛刺之后执行去除保留在引线框端子槽中的任何模制化合物的锯阶切割可改善引线框端子端面的焊料增强镀覆(例如，镀锡)，这可改善引线框端子与pcb之间的焊料连接。

4、一个方面提供了一种形成电子器件的方法。形成或获得封装集成电路(ic)结构，该封装ic结构包括安装在第一管芯附接焊盘上的第一管芯、安装在第二管芯附接焊盘上的第二管芯、该第一管芯附接焊盘与该第二管芯附接焊盘之间的一行引线框端子结构以及封装该第一管芯和该第二管芯并且至少部分地填充沿着该行引线框端子结构延伸的引线框端子槽的模制化合物。执行激光开槽工艺以从沿着该行引线框端子结构延伸的该引线框端子槽中去除第一量的该模制化合物。沿着该引线框端子槽并且延伸穿过每个引线框端子结构的部分深度执行锯阶切割以限定锯阶切割槽，该锯阶切割槽具有比该引线框端子槽的横向宽度大的横向宽度。执行镀覆工艺以用焊料增强镀覆材料镀覆每个引线框端子结构的暴露表面，该暴露表面包括该锯阶切割槽的暴露表面。执行切单工艺以限定包括该第一管芯的第一ic封装和包括该第二管芯的第二ic封装。该切单工艺包括沿着该行引线框端子结构延伸并与该锯阶切割槽对准的切单切割。该切单切割将每个引线框端子结构划分为(a)该第一ic封装的第一引线框端子，该第一引线框端子具有第一端子端面，和(b)该第二ic封装的第二引线框端子，该第二引线框端子具有第二端子端面。该切单切割具有比该锯阶切割槽的该横向宽度小的横向宽度，使得焊料增强镀覆材料的区域保留在由该切单切割限定的该第一端子端面和该第二第一端子端面中的每一者上。

5、在一个示例中，在该切单工艺之后，通过一种包括将该第一引线框端子焊接到印刷电路板(pcb)的工艺将该第一ic封装安装到该pcb，其中每个第一引线框端子上的该焊料增强镀覆材料的区域在该第一ic封装与该pcb之间提供增强的焊料连接。

6、在一个示例中，在该激光开槽工艺之后和该锯阶切割之前，执行化学去毛刺以去除在该激光开槽工艺之后保留在该引线框端子槽中的第二量的该模制化合物。

7、在一个示例中，在该激光开槽工艺之后，该模制化合物的剩余区域保留在该引线框端子槽中，并且该锯阶切割从该引线框端子槽中去除该模制化合物的该剩余区域。

8、在一个示例中，该引线框端子槽具有底部区域和从该底部区域的相对侧延伸的侧壁区域，在该激光开槽工艺之后，该模制化合物的剩余区域保留在该引线框端子槽的该侧壁区域中的至少一个侧壁区域上，并且该锯阶切割从该引线框端子槽的该侧壁表面去除该模制化合物的剩余区域。

9、在一个示例中，该锯阶切割向下延伸到该引线框端子槽下方的竖直深度。在另一示例中，该锯阶切割向下延伸到该引线框端子槽的底部上方的深度。

10、在一个示例中，该焊料增强镀覆材料包括锡。

11、在一个示例中，该镀覆工艺包括电镀工艺。

12、在一些示例中，该第一ic封装包括扁平无引线封装。例如，第一ic封装可包括四方扁平无引线(qfn)封装、双扁平无引线(dfn)封装或微引线框(mlp)封装。

13、另一方面提供了一种形成电子器件的方法。将第一管芯和第二管芯分别安装到引线框的第一管芯附接焊盘和第二管芯附接焊盘。将该第一管芯和该第二管芯中的每一者在该第一管芯附接焊盘与该第二管芯附接焊盘之间键合到该引线框的一行引线框端子结构。用模制化合物封装该键合的第一管芯和第二管芯，该模制化合物至少部分地填充在该第一附接焊盘与该第二附接焊盘之间沿着该行引线框端子结构延伸的引线框端子槽。沿着该引线框端子槽执行激光开槽工艺，以从该引线框端子槽中去除第一量的该模制化合物。沿着该引线框端子槽并且延伸穿过每个引线框端子结构的部分深度执行锯阶切割以限定锯阶切割槽，该锯阶切割槽具有比该引线框端子槽的横向宽度大的横向宽度。执行镀覆工艺以用焊料增强镀覆材料镀覆每个引线框端子结构的暴露表面，该暴露表面包括该锯阶切割槽的暴露表面。执行切单工艺以限定包括该第一管芯的第一ic封装和包括该第二管芯的第二ic封装，该切单工艺包括沿着该行引线框端子结构延伸并与该锯阶切割槽对准的切单切割。该切单切割将每个引线框端子结构划分为(a)该第一ic封装的第一引线框端子，该第一引线框端子具有第一端子端面，和(b)该第二ic封装的第二引线框端子，该第二引线框端子具有第二端子端面。该切单切割具有比该锯阶切割槽的该横向宽度小的横向宽度，使得焊料增强镀覆材料的区域保留在由该切单切割限定的该第一端子端面和该第二第一端子端面中的每一者上。

14、在一个示例中，在该切单工艺之后，将该第一ic封装安装到印刷电路板(pcb)，包括将该第一引线框端子焊接到该pcb，其中每个第一引线框端子上的该焊料增强镀覆材料的区域在该第一ic封装与该pcb之间提供增强的焊料连接。

15、在一个示例中，在该激光开槽工艺之后和该锯阶切割之前，执行化学去毛刺以化学地去除在该激光开槽工艺之后保留在该引线框端子槽中的第二量的该模制化合物。

16、在一个示例中，通过对引线框坯件进行半蚀刻，形成包括该第一管芯附接焊盘和该第二管芯附接焊盘以及该行引线框端子结构的该引线框。

17、在一个示例中，在该激光开槽工艺之后，该模制化合物的剩余区域保留在该引线框端子槽中，并且该锯阶切割从该引线框端子槽中去除该模制化合物的该剩余区域。

18、在一个示例中，该引线框端子槽具有底部区域和从该底部区域的相对侧延伸的侧壁区域，在该激光开槽工艺之后，该模制化合物的剩余区域保留在该引线框端子槽的该侧壁区域中的至少一个侧壁区域上，并且该锯阶切割从该引线框端子槽的该侧壁表面去除该模制化合物的剩余区域。

19、在一个示例中，该锯阶切割向下延伸到该引线框端子槽下方的竖直深度。在另一示例中，该锯阶切割向下延伸到该引线框端子槽的底部上方的深度。