半导体封装件的制备方法、半导体封装件及其安装方法与流程

1.本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种半导体封装件的制备方法、半导体封装件以及该半导体封装件的安装方法。
2.背景
3.如图1所示，传统的无引脚封装中，基岛1’以及管脚2’的背面裸露出塑封体7’的部分在电镀制程中可被电镀锡形成镀锡层9’。在经过切割制程形成单颗的半导体封装件20’后，管脚2’的切割面暴露出塑封体7’且为裸铜面。在将所述半导体封装件20’焊接至电路板30’时，具有镀锡层9’的底部贴装面具有一定的上锡量，而没有镀锡的切割面则几乎没有上锡量，导致管脚周围焊锡量不足，无法满足汽车产品的焊锡要求和aoi侦测标准。
4.有鉴于此，有必要提供一种新的半导体封装件的制备方法、半导体封装件以及该半导体封装件的安装方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种半导体封装件的制备方法、半导体封装件以及该半导体封装件的安装方法。
6.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种半导体封装件的制备方法，包括如下步骤：
7.在引线框架的外管脚上设置沿上下方向贯穿的贯穿孔，并在所述贯穿孔内设置锡块；
8.切割所述引线框架使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。
9.作为本发明进一步改进的技术方案，所述贯穿孔包括自所述外管脚的正面向背面凹设形成的凹槽、连通所述凹槽与所述外管脚的背面的通孔，所述锡块包括位于所述凹槽内的第一锡块、位于所述通孔内的第二锡块；所述半导体封装件中的第一锡块位于切割面的一侧向外暴露，或者所述第一锡块以及第二锡块位于切割面的一侧向外暴露。
10.作为本发明进一步改进的技术方案，“在引线框架的外管脚上设置沿上下方向贯穿的贯穿孔，并在所述贯穿孔内设置锡块”具体包括如下步骤：
11.自外管脚的正面向背面凹设形成所述凹槽，在所述凹槽内设置所述第一锡块；
12.在引线框架的基岛上贴装芯片，并在芯片与内管脚之间打线；
13.对已经完成打线的引线框架进行塑封；
14.自外管脚的背面形成与所述凹槽相连通的所述通孔，在所述通孔内设置所述第二锡块。
15.作为本发明进一步改进的技术方案，“在所述凹槽内设置所述第一锡块”具体为：在所述凹槽内填充锡膏后进行回流，形成所述第一锡块。
16.作为本发明进一步改进的技术方案，“在引线框架的基岛上贴装芯片”为：在基岛上通过锡膏贴装芯片；“在所述凹槽内设置第一锡块”以及“在引线框架的基岛上贴装芯片”具体为：
17.在基岛上点锡膏的同时，在所述凹槽内填充锡膏；
18.在基岛上装芯片后进行回流，将芯片贴装于基岛上同时在所述凹槽内形成所述第一锡块。
19.作为本发明进一步改进的技术方案，“在所述通孔内设置所述第二锡块”具体为：在所述通孔内填充锡膏后进行回流，形成所述第二锡块。
20.作为本发明进一步改进的技术方案，所述通孔位于所述凹槽与所述外管脚的背面之间。
21.作为本发明进一步改进的技术方案，“自外管脚的正面向背面凹设形成所述凹槽”具体为：自外管脚的正面以及与该外管脚相连接的管脚连接筋的正面向背面凹设形成所述凹槽。
22.作为本发明进一步改进的技术方案，所述引线框架上相邻的两个引线框单元中相对的两个外管脚上的凹槽相连通。
23.作为本发明进一步改进的技术方案，所述凹槽为矩形凹槽或弧形凹槽。
24.作为本发明进一步改进的技术方案，“在所述贯穿孔内设置锡块”后，且在“切割所述引线框架”之前，所述半导体封装件的制备方法还包括如下步骤：在引线框架背面的裸露区形成镀锡层，形成待切割的半成品。
25.为实现上述发明目的，本发明还提供一种半导体封装件，所述半导体封装件采用上述的半导体封装件的制备方法制备而成。
26.为实现上述发明目的，本发明还提供一种半导体封装件，具有引线框架，所述引线框架具有基岛、位于所述基岛周侧的管脚，所述管脚包括内管脚、外管脚；所述外管脚内具有沿上下方向贯穿的贯穿孔，所述半导体封装件还包括设于所述贯穿孔内的锡块，所述锡块远离所述内管脚的一侧至少部分向外暴露。
27.作为本发明进一步改进的技术方案，所述半导体封装件还包括贴装于基岛上的芯片、连接于所述芯片与所述内管脚之间的焊线、封装所述芯片以及所述焊线的塑封体、形成于所述基岛以及所述管脚的背面的镀锡层。
28.作为本发明进一步改进的技术方案，所述贯穿孔包括自所述外管脚的正面向背面凹设形成的凹槽、连通所述凹槽与所述外管脚的背面的通孔，所述锡块包括位于所述凹槽内的第一锡块、位于所述通孔内的第二锡块；所述半导体封装件中的第一锡块远离所述内管脚的一侧向外暴露，或者所述第一锡块以及第二锡块远离所述内管脚的一侧均向外暴露。
29.为实现上述发明目的，本发明还提供一种半导体封装件的安装方法，包括如下步骤：将上述半导体封装件焊接至电路板上，在焊接的同时，外管脚上的锡块熔化，且熔化的部分锡块于外管脚远离内管脚的一侧与所述外管脚背面的镀锡层相连接，另一部分经通孔与所述外管脚背面的镀锡层相连接。
30.本发明的有益效果是：本发明中的半导体封装件的制备方法中，通过在引线框架的外管脚上设置贯穿孔，并在贯穿孔内设置锡块，另外在切割后，使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。在后续将该半导体封装件焊接至电路板上时，锡块熔化后，能够实现外管脚从正面到侧面、背面甚至是内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
附图说明
31.图1为现有技术中的半导体封装件安装至电路板上后的结构示意图；
32.图2(a)为引线框架的俯视图；
33.图2(b)为图2(a)中a-a向的剖视图；
34.图3为图2中的引线框架形成凹槽后的剖视图；
35.图4(a)为在图3中的凹槽内形成第一锡块、且在图3中的引线框架上贴装芯片并打线后的结构示意图；
36.图4(b)为图4(a)中b-b向的剖视图；
37.图5为对图4中的引线框架进行塑封后的剖视图；
38.图6为在图5中的外管脚上形成通孔后的剖视图；
39.图7为在图6中的通孔内形成第二锡块后的剖视图；
40.图8为对图7中的引线框架的裸露区形成镀锡层后的半成品的剖视图；
41.图9为对图8中的半成品切割后形成的本发明第一实施方式中的半导体封装件的剖视图；
42.图10为图9所示的半导体封装件安装至电路板上后的剖视图；
43.图11为对图8中的半成品切割后形成的本发明第二实施方式中的半导体封装件的剖视图；
44.图12为图11所示的半导体封装件安装至电路板上后的剖视图；
具体实施方式
45.以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述，请参照图2-图12所示，为本发明的较佳实施方式。但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
46.请参图2-图9所示，为制备本发明第一实施方式中的半导体封装件20的制备方法的步骤图，包括如下步骤：
47.在图2(a)以及图2(b)所示的引线框架10的外管脚22上设置沿上下方向贯穿的贯穿孔，并在所述贯穿孔内设置锡块；
48.如图9所示，切割所述引线框架10使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。
49.本发明中的半导体封装件20的制备方法中，通过在引线框架10的外管脚22上设置贯穿孔，并在贯穿孔内设置锡块3，另外在切割后，使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露，即，最终的半导体封装件20中的外管脚22内的锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。在后续将该半导体封装件20焊接至电路板30上时，锡块熔化后，部分熔化后的锡块自所述切割面向下流动至与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，剩下的熔化后的锡块沿所述贯穿孔与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，实现外管脚22从正面到侧面、背面甚至是内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率；且在将该半导体封装件20焊接至电路板30上时，预置的所述锡块能够利用势能原理自上而下流至电路板30的焊盘上，减少功的消耗，更加节能。
50.具体地，结合图2所示，所述引线框架10包括多个引线框单元，每一所述引线框单
元具有基岛1、位于所述基岛1周侧的管脚2，所述管脚2包括内管脚21以及外管脚22。上述的引线框架10的外管脚22即指每一引线框单元中的外管脚22。
51.本实施方式中，“在引线框架10的外管脚22上设置沿上下方向贯穿的贯穿孔，并在所述贯穿孔内设置锡块”具体包括如下步骤：
52.如图3所示，自外管脚22的正面向背面凹设形成凹槽221，如图4所示，在所述凹槽221内设置第一锡块3；
53.结合图4所示，在引线框架10的基岛1上贴装芯片5，并在芯片5与内管脚21之间打线；
54.如图5所示，对已经完成打线的引线框架10进行塑封；
55.如图6所示，自外管脚22的背面形成与所述凹槽221相连通的通孔222，如图7所示，在所述通孔222内设置第二锡块4。
56.即，所述贯穿孔包括自所述外管脚22的正面向背面凹设形成的凹槽221、连通所述凹槽221与所述外管脚22的背面的通孔222，所述锡块包括位于所述凹槽221内的第一锡块3、位于所述通孔222内的第二锡块4。本发明中，通过分步形成所述凹槽221以及所述通孔222以形成所述贯穿孔，有利于在所述凹槽221、通孔222内分别设置所述第一锡块3、第二锡块4，简化所述锡块的成型。
57.当然，并不以此为限，于其他实施方式中，也可直接形成所述贯穿孔，然后在所述贯穿孔内设置与该贯穿孔的形状相匹配的锡块即可。
58.进一步地，“自外管脚22的正面向背面凹设形成凹槽221”具体为：通过蚀刻在所述外管脚22上形成所述凹槽221。当然，并不以此为限。
59.结合图2、图4(a)所示，所述引线框架10还包括连接相邻两个引线框单元中的外管脚22的管脚连接筋8，“自外管脚22的正面向背面凹设形成所述凹槽221”具体为：自外管脚22的正面以及与该外管脚22相连接的管脚连接筋8的正面向背面凹设形成所述凹槽221。在沿所述管脚连接筋8切割后，凹槽221内的第一锡块3位于切割面的一侧能够完全向外暴露。
60.进一步地，相邻的两个引线框单元中相对的两个外管脚22上的凹槽221相连通。能够简化凹槽221的成型工艺以及在凹槽221内成型第一锡块3的工艺，提高效率。
61.具体地，所述凹槽221可以为矩形凹槽221或者弧形凹槽221。当然，并不以此为限，可以根据具体需求改变所述凹槽221的具体形状。
62.于一具体实施方式中，“在所述凹槽221内设置所述第一锡块3”具体为：在所述凹槽221内填充锡膏后进行回流，形成所述第一锡块3。回流以将锡膏与引线框架10相焊接形成第一锡块3，不会影响引线框架10的强度，也不会对后制程作业传输造成影响。当然，并不以此为限，于其他实施方式中，也可以直接在所述凹槽221内放置预成型的与所述凹槽221的形状相适配的锡块。
63.具体地，回流工艺中的具体参数可采用现有的回流工艺中的参数，只要能够将锡膏填满凹槽221并形成第一锡块3即可。
64.如图4(a)以及图4(b)所示，本实施方式中，在引线框架10的基岛1上贴装芯片5为在基岛1上通过锡膏贴装芯片5，此时，上述步骤中的“在所述凹槽221内设置第一锡块3”以及“在引线框架10的基岛1上贴装芯片5”具体为：
65.在基岛1上点锡膏的同时，在所述凹槽221内填充锡膏；
66.在基岛1上装芯片5后进行回流，将芯片5贴装于基岛1上同时在所述凹槽221内形成所述第一锡块3。
67.即，在基岛1以及凹槽221内同时填充锡膏，然后同时回流以在将芯片5贴装于基岛1上的同时在所述凹槽221内形成所述第一锡块3，简化工艺，降低成本。
68.当然，并不以此为限，于其他实施方式中，上述步骤中的“在所述凹槽221内设置第一锡块3”以及“在引线框架10的基岛1上贴装芯片5”也可以分步完成，即，可以先在所述凹槽221内填充锡膏后进行回流形成第一锡块3，然后再在基岛1上贴装芯片5。
69.进一步地，“自外管脚22的背面形成与所述凹槽221相连通的通孔222”具体为：通过蚀刻在所述外管脚22的背面形成与所述凹槽221相连通的通孔222。当然，并不以此为限。
70.进一步地，“在所述通孔222内设置所述第二锡块4”具体为：在所述通孔222内填充锡膏后进行回流，形成所述第二锡块4。回流以在通孔222内形成与引线框架10、第一锡块3相焊接的第二锡块4，不会影响引线框架10的强度，也不会对后制程作业传输造成影响。
71.可知的是，在通过回流在所述凹槽221内形成第一锡块3后，先对引线框架10进行塑封，形成的塑封体7能够封闭所述凹槽221的开口。在后续通过回流在所述通孔222内成型所述第二锡块4时，能够避免熔化的第一锡块3流出，有利于所述第二锡块4的成型。
72.进一步地，请参图8所示，“在所述贯穿孔内设置锡块”后，且在“切割所述引线框架10”之前，所述半导体封装件20的制备方法还包括如下步骤：在引线框架10背面的裸露区形成镀锡层9，形成待切割的半成品。此时，“切割所述引线框架10使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露”即指：切割所述半成品形成单颗的半导体封装件20，所述半导体封装件20中的锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。
73.具体地，在引线框架10背面的裸露区形成镀锡层9后，所述第一锡块3与所述镀锡层9之间通过所述第二锡块4相连接。
74.请参图9所示，本实施方式中，切割形成的所述半导体封装件20中的第一锡块3位于切割面的一侧向外暴露，即，在切割时，不切割到所述通孔222，切刀上的热量也不会传递到通孔222内的第二锡块4上，能够避免锡膏的流失。同时，在将该半导体封装件20焊接至电路板30上时，锡块熔化后，部分熔化后的第一锡块3自所述外管脚22正面经所述切割面向下流动至与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，剩下的熔化后的锡块沿所述通孔222与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，实现外管脚22从正面到侧面、背面以及内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
75.进一步地，所述通孔222位于所述凹槽221与所述外管脚22的背面之间，从而，在沿所述管脚连接筋8切割时，能够根据需求选择是否切割到所述通孔222。
76.进一步地，本实施方式中，相邻的两个引线框单元中相对的两个外管脚22上的通孔222不相连通，从而，能够根据需求选择是否切割到所述通孔222。
77.具体地，本发明中的半导体分装件的制备方法中的“在芯片5与内管脚21之间打线”、“对已经完成打线的引线框架10进行塑封”、“在引线框架10背面的裸露区形成镀锡层9”，这些具体工艺参数均可沿用现有的工艺，于此，不再赘述。
78.进一步地，结合图9所示，本发明还提供一种采用上述半导体封装件20的制备方法制备而成的半导体封装件20。所述半导体封装件20的制备方法如上所述，于此，不再赘述。
79.所述半导体封装件20包括引线框架10，所述引线框架10具有基岛1、位于所述基岛
1周侧的管脚2，所述管脚2包括内管脚21、外管脚22；所述外管脚22内具有沿上下方向贯穿的贯穿孔，所述半导体封装件20还包括设于所述贯穿孔内的锡块，所述锡块远离所述内管脚21的一侧至少部分向外暴露。可知的是，所述锡块远离所述内管脚21的一侧即指所述锡块位于切割面的一侧。本发明中的半导体封装件20，通过在引线框架10的外管脚22上设置贯穿孔，并在贯穿孔内设置锡块，另外在切割后，使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。在后续将该半导体封装件20焊接至电路板30上时，锡块熔化后，部分熔化后的锡块自所述切割面向下流动至与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，剩下的熔化后的锡块沿所述贯穿孔与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，实现外管脚22从正面到侧面、背面甚至是内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率；且在将该半导体封装件20焊接至电路板30上时，预置的所述锡块能够利用势能原理自上而下流至电路板30的焊盘上，减少功的消耗，更加节能。
80.进一步地，结合图3、图4、图6、图7所示，所述贯穿孔包括自所述外管脚22的正面向背面凹设形成的凹槽221、连通所述凹槽221与所述外管脚22的背面的通孔222，所述锡块包括位于所述凹槽221内的第一锡块3、位于所述通孔222内的第二锡块4。
81.本实施方式中，所述半导体封装件20中的第一锡块3远离所述内管脚21的一侧向外暴露，在将该半导体封装件20焊接至电路板30上时，锡块熔化后，部分熔化后的第一锡块3自所述外管脚22正面经所述切割面向下流动至与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，剩下的熔化后的锡块沿所述通孔222与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，实现外管脚22从正面到侧面、背面以及内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
82.进一步地，所述半导体封装件20还包括贴装于基岛1上的芯片5、连接于所述芯片5与所述内管脚21之间的焊线6、封装所述芯片5以及所述焊线6的塑封体7、形成于所述基岛1以及所述管脚2的背面的镀锡层9。
83.进一步地，本发明还提供一种半导体封装件20的安装方法，包括如下步骤：将上述半导体封装件20焊接至电路板30上，在焊接的同时，外管脚22上的锡块熔化，且熔化的部分锡块于外管脚22远离内管脚21的一侧与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接，另一部分经贯穿孔与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接。可知的是，于外管脚22远离内管脚21的一侧与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接的锡块，能够实现管脚2从正面到侧面再到背面的全方位焊接，经贯穿孔与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接的锡块能够实现管脚2内部与管脚2的正面、背面之间的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
84.具体地，请参图10所示，部分熔化后的第一锡块3自所述外管脚22正面经所述切割面向下流动至与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，剩下的熔化后的锡块沿所述通孔222与该管脚2背面的镀锡层9相聚合，实现外管脚22从正面到侧面、背面以及内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
85.请参图11所示，为本发明第二实施方式中的半导体封装件20a，制备该半导体封装件20a的制备方法与制备第一实施方式中的半导体封装件20的制备方法的区别在于：切割步骤，即，切割后形成的所述半导体封装件20a中的第一锡块3以及第二锡块4位于切割面的一侧均向外暴露，即，在切割时，切割到所述通孔222，增大了切割面锡块暴露的面积，将该半导体封装件20a焊接至电路板30上时，实现外管脚22从正面到侧面、背面的全方位焊接，
且能够提升外管脚22侧面的上锡量，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
86.可知的是，在需要切割到所述通孔222的第二实施方式中，相邻的两个引线框单元中相对的两个外管脚22上的通孔222也可以设置为相连通。当然，并不以此为限。
87.本发明中制备本发明第二实施方式中的半导体封装件20a的制备方法中除了切割步骤外，其他步骤均可参考制备第一实施方式中的半导体封装件的步骤图，如图2-图8所示。
88.本发明中第二实施方式与第一实施方式除上述区别外，其他均相同，于此，不再赘述。
89.相应地，结合图11所示，采用本发明第二实施方式中的半导体封装件20a的制备方法制备出的半导体封装件20a与采用第一实施方式中的半导体封装件20的制备方法制备出的半导体封装件20的区别在于：所述半导体封装件20a中的所述第一锡块3以及第二锡块4远离所述内管脚21的一侧均向外暴露。能够增大切割面锡块暴露的面积，提升外管脚22侧面的上锡量，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
90.对应的，结合图12所示，该半导体封装件20a的安装方法为：将上述半导体封装件20a焊接至电路板30上，在焊接的同时，外管脚22上的锡块熔化，且熔化的部分锡块于外管脚22远离内管脚21的一侧与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接，另一部分经贯穿孔与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接。
91.具体地，第一锡块3、第二锡块4中熔化的部分锡块于外管脚22远离内管脚21的一侧与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接，另一部分经所述通孔222与所述外管脚22背面的镀锡层9相连接.
92.与现有技术相比，本发明中的半导体封装件20、20a的制备方法中，通过在引线框架10的外管脚22上设置贯穿孔，并在贯穿孔内设置锡块，另外在切割后，使锡块位于切割面的一侧至少部分向外暴露。在后续将该半导体封装件20、20a焊接至电路板30上时，锡块熔化后，能够实现外管脚22从正面到侧面、背面甚至是内部的全方位焊接，提升电路的可靠性，有效提升aoi侦测稳定性和通过率。
93.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
94.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。