專利名稱：塑料封裝基底、氣腔型封裝及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將半導(dǎo)體芯片容納其內(nèi)的封裝，特別涉及塑料封裝基底、將半導(dǎo)體芯片容納在氣腔中的氣腔型封裝及其制造方法。
背景技術(shù)：
容納電或電子器件，例如半導(dǎo)體器件的封裝分為兩種不同類型，包括陶瓷封裝和塑料封裝。陶瓷封裝為氣腔型封裝，通常通過(guò)用空氣填充封裝的內(nèi)部而形成，以便防止安裝在其中的電或電子器件芯片的有源表面接觸封裝的材料，而塑料封裝一般不是氣腔型。對(duì)于物理特性弱的器件(由于與封裝的材料接觸，這種器件的期望的功能和特性會(huì)嚴(yán)重退化)、電氣敏感的高頻器件、表面聲波濾波器件、以及光學(xué)器件和C-MOS圖像傳感器或電荷耦合器件(需要透明窗(transparent window)結(jié)構(gòu))，氣腔型陶瓷封裝很必要。然而，陶瓷封裝比較昂貴并且就封裝操作效率而言不適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
因此，現(xiàn)已進(jìn)行了各種嘗試以開(kāi)發(fā)一種陶瓷封裝的替代品，它能夠克服陶瓷封裝的缺點(diǎn)，并具有如高生產(chǎn)效率和高經(jīng)濟(jì)效率等現(xiàn)有塑料封裝的優(yōu)點(diǎn)。作為這些嘗試的結(jié)果，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出氣腔型塑料封裝。由于僅用于軍事目的的切削刃技術(shù)已普遍用于非軍事部門，它的可靠性標(biāo)準(zhǔn)已制定得不是很嚴(yán)格，因此開(kāi)發(fā)氣腔型塑料封裝已成為可能，現(xiàn)已提出了形成氣腔型封裝需要的塑料密封技術(shù)。制造氣腔型塑料封裝的制造方法已快速發(fā)展以滿足低價(jià)大規(guī)模生產(chǎn)的需求。
陶瓷封裝和現(xiàn)有的塑料封裝之間的基本差異除了陶瓷封裝為氣腔型封裝之外，與現(xiàn)有的塑料封裝相比，陶瓷封裝還有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。也就是，陶瓷封裝容易設(shè)計(jì)得噪聲小并更有效地散發(fā)電或電子器件工作產(chǎn)生的熱。由于氣腔型塑料封裝以及現(xiàn)有的塑料封裝不能實(shí)現(xiàn)以上陶瓷封裝特有的優(yōu)點(diǎn)，因此氣腔型塑料封裝還不能廣泛地代替陶瓷封裝。換句話說(shuō)，使用目前的氣腔型塑料封裝技術(shù)，幾乎不可能將氣腔型塑料封裝設(shè)計(jì)得具有陶瓷封裝的功能，即使可以實(shí)現(xiàn)，氣腔型塑料封裝也不會(huì)具有通常氣腔型塑料封裝特有的優(yōu)點(diǎn)例如高生產(chǎn)效率和高經(jīng)濟(jì)效率。
在現(xiàn)有的塑料封裝的情況下，將半導(dǎo)體芯片安裝在引線框架上之后形成它的塑料體。另一方面，在氣腔型塑料封裝的情況下，它的塑料體預(yù)先形成在引線框架上，然后把半導(dǎo)體芯片安裝到塑料體內(nèi)。由此，當(dāng)制造氣腔型塑料封裝時(shí)，包括每個(gè)封裝的主要部件，也就是塑料封裝基底和蓋，必須在封裝半導(dǎo)體芯片之前，換句話說(shuō)，在將半導(dǎo)體芯片安裝并引線接合在引線框架上之前制備。接下來(lái)，把半導(dǎo)體芯片安裝在封裝基底上，然后用環(huán)氧粘結(jié)劑將蓋粘接到塑料封裝，由此形成空氣的出口和入口被完全阻斷的氣腔。
同時(shí)，根據(jù)塑料和粘結(jié)劑的種類，氣腔型塑料封裝被分為兩種不同類型，包括具有使用熱塑性樹(shù)脂注模并用B階段環(huán)氧樹(shù)脂相互粘結(jié)的基底和蓋的氣腔型塑料封裝，以及具有使用熱固性樹(shù)脂傳遞模塑并用A階段環(huán)氧樹(shù)脂相互粘結(jié)的基底和蓋的氣腔型塑料封裝。就生產(chǎn)效率和可靠性而言，后者被認(rèn)為優(yōu)越于前者。
有一種用于制造氣腔型塑料封裝的現(xiàn)有密封方法，其中粘結(jié)部分被固態(tài)的B階段環(huán)氧樹(shù)脂覆蓋的蓋通過(guò)以下步驟硬化使用先進(jìn)的設(shè)備將蓋排列在基底上，用預(yù)定的重量按壓蓋，并將蓋在封閉的加熱室中保持很長(zhǎng)時(shí)間。該方法利用了B階段環(huán)氧樹(shù)脂的特性，即加熱時(shí)，B階段環(huán)氧樹(shù)脂液化并在早期變得很粘，熱處理結(jié)束之后迅速硬化。即使逐漸被B階段環(huán)氧樹(shù)脂密封在腔體中的的空氣膨脹在B階段環(huán)氧樹(shù)脂中形成孔并從腔體排出，由于如果熱涂敷到B階段環(huán)氧樹(shù)脂它會(huì)變粘的特性，那么B階段環(huán)氧樹(shù)脂中的孔也可以自身再次密封。
然而，形成氣腔型塑料封裝的現(xiàn)有的密封方法具有幾個(gè)問(wèn)題。首先，雖然B階段環(huán)氧樹(shù)脂很昂貴，它的物理強(qiáng)度或粘附強(qiáng)度低，由此降低了B階段環(huán)氧樹(shù)脂的密封可靠性。其次，按照現(xiàn)有的密封方法形成氣腔型塑料封裝很復(fù)雜并且操作效率很低，這是由于用B階段環(huán)氧樹(shù)脂涂覆每個(gè)蓋并硬化B階段環(huán)氧樹(shù)脂期間，必須用預(yù)定重量或預(yù)定壓力按壓每個(gè)蓋，因此需要很長(zhǎng)時(shí)間硬化B階段環(huán)氧樹(shù)脂。
還有另一種使用液化的A階段環(huán)氧樹(shù)脂作為粘結(jié)劑形成氣腔型塑料封裝的密封方法。與B階段環(huán)氧樹(shù)脂不同，液化的A階段環(huán)氧樹(shù)脂不具有自愈功能，通過(guò)一般現(xiàn)有的加熱室硬化法不能用液化的A階段環(huán)氧樹(shù)脂密封氣腔。然而，A階段環(huán)氧樹(shù)脂較便宜并且具有很強(qiáng)的粘附性。
氣腔型塑料封裝的實(shí)際功能可以在封裝基底上完成。在大多數(shù)情況中，作為散熱板的金屬接地板附著到氣腔型塑料封裝的下部，以便有效地發(fā)散由于操作半導(dǎo)體芯片而產(chǎn)生的熱，安裝引線伸出金屬接地板的預(yù)定表面并間隔預(yù)定的距離以制造發(fā)出較小噪聲的氣腔型塑料封裝。
圖1示出了使用A階段環(huán)氧樹(shù)脂形成的現(xiàn)有氣腔型塑料封裝的剖面圖。參考圖1，封裝基底包括引線框架12、構(gòu)成氣腔的各壁并形成在引線框架12上、引線框架1下以及引線框架12側(cè)面的塑料體14、以及用粘結(jié)劑16接合到塑料體14的熱分散/輻射板或熱沉10。芯片18安裝在散熱板10上，并用接合線22引線接合到每個(gè)引線框架12。地線24連接芯片18和散熱板10。用液化的環(huán)氧粘結(jié)劑28將蓋20粘結(jié)到封裝基底上的塑料體14和引線框架12。穿過(guò)蓋20人工地形成一個(gè)排氣口。排氣口用阻塞物26密封。由此，完成了在芯片18周圍形成有氣腔的氣腔型塑料封裝。
密封圖1所示的氣腔型塑料封裝的工藝如下。芯片18和接合線22粘結(jié)到封裝基底，然后液化的環(huán)氧粘結(jié)劑28設(shè)置在蓋20和封裝基底之間的接觸部分上。接下來(lái)，排氣口還沒(méi)有被阻塞物26封閉的蓋20放置在封裝基底上。之后，加熱液化的環(huán)氧粘結(jié)劑28以使液化的環(huán)氧粘結(jié)劑28硬化并用環(huán)氧粘結(jié)劑28將蓋20固定到封裝基底。接下來(lái)，通過(guò)排氣口排放一會(huì)氣腔型塑料封裝中受熱的空氣，然后用液化的環(huán)氧粘結(jié)劑形成的阻塞物26封閉排氣口。最后，通過(guò)使形成阻塞物26的液化的環(huán)氧粘結(jié)劑硬化，完全密封在氣腔型塑料封裝中形成的氣腔。
然而，以上介紹的形成氣腔型塑料封裝的現(xiàn)有方法具有幾個(gè)問(wèn)題。首先，很難除去在形成塑料的氣腔壁的工藝和隨后的工藝期間產(chǎn)生的模塑溢料(mold flash)，由此整個(gè)氣腔型塑料封裝會(huì)被模塑溢料污染。其次，將粘結(jié)劑16插入到散熱板10、引線框架12以及塑料體14之間的空間內(nèi)以將散熱板10接合到塑料體14時(shí)，即使插入的粘結(jié)劑量與預(yù)定的量稍有不同，散熱板10和塑料體14之間粘結(jié)界面的密封能力也會(huì)變差。
下面更詳細(xì)地介紹現(xiàn)有氣腔型塑料封裝的問(wèn)題。防止在模塑工藝中在引線框架上產(chǎn)生模塑溢料的最有效方法是用模具的上和下模強(qiáng)有力地按壓引線框架。然而，在形成氣腔各壁的工藝期間，不可能使用該方法防止發(fā)生模塑溢料。此外，即使進(jìn)行通過(guò)用化學(xué)藥品溶化模塑溢料并使用水壓除去已產(chǎn)生的模塑溢料的復(fù)雜工藝，也很難完全除去模塑溢料。為了使封裝更小型化，腔體的各壁必須形成得盡可能窄，將散熱板粘結(jié)到塑料體而使用的粘結(jié)劑的量必須很小。使用具有高粘性并與金屬熱板具有強(qiáng)粘附性的液化環(huán)氧樹(shù)脂作為粘結(jié)劑。很難重復(fù)地將細(xì)微量的這種液化環(huán)氧樹(shù)脂涂敷到塑料體上。如果涂敷到塑料體上的液化環(huán)氧樹(shù)脂量稍微過(guò)量，那么液化環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)擴(kuò)散到散熱板的有效區(qū)域，從而很難將地線24粘結(jié)到散熱板10。另一方面，如果涂敷到塑料體上的液化環(huán)氧樹(shù)脂量稍微不足，那么塑料腔壁和金屬散熱板之間的密封能力會(huì)顯著降低，由此整個(gè)塑料封裝的質(zhì)量變差。
在制造氣腔型塑料封裝的現(xiàn)有方法中，為了將蓋20粘結(jié)到封裝基底并用液化環(huán)氧樹(shù)脂封閉蓋20的排氣口，必須使用高價(jià)精密的設(shè)備將液化環(huán)氧樹(shù)脂涂敷到塑料基底和蓋20的排氣口。然而，就這種高價(jià)設(shè)備的需求而言，制造氣腔型塑料封裝的現(xiàn)有方法的每小時(shí)制造量很低，因此可以說(shuō)在工廠和設(shè)備中需要大量的投資。此外，為了制備蓋20的人工排氣口，必須精確加工的用于蓋20的模具很容易被很快磨損。穿過(guò)模具磨損的部分，作為模塑溢料的薄樹(shù)脂層會(huì)在模塑蓋20期間擴(kuò)散到排氣口并閉合排氣口，由此降低了生產(chǎn)效率。
圖2示出了另一現(xiàn)有氣腔型塑料封裝的剖面圖。參考圖2，封裝基底包括第一引線框架42和第二引線框架40。第一引線框架42包括在其上安裝芯片48的焊盤。用第一引線框架42、第一引線框架42下部以及第一引線框架42側(cè)面模塑成形的第一塑料體44b形成氣腔的各壁。用導(dǎo)電焊劑將包括作為外部端子的引線的第二引線框架和散熱板接合到第一引線框架42的底面。用第一引線框架42和第二引線框架40模塑成形第二塑料體44a以形成封裝基底。芯片48接合到第一引線框架42的中心焊盤上，并用接合線52引線接合到第一引線框架42的引線。用粘結(jié)劑46將蓋50接合到封裝基底。然后，完成了在芯片48周圍形成氣腔的氣腔型塑料封裝的形成。
通過(guò)以下步驟形成氣腔型塑料封裝用上和下模具按壓第一引線框架42時(shí)首先模塑成形的第一塑料體44b形成氣腔的各內(nèi)壁，用導(dǎo)電焊劑將包括散熱板和引線接合到第一引線框架42的底面，然后用其次模塑成形的第二塑料體44a形成氣腔的外壁。然而，由于進(jìn)行了形成第一和第二塑料體44b和44a的兩次模塑工藝之后氣腔的各壁變厚，因此氣腔型塑料封裝不能滿足使更封裝小型化的需求。此外，現(xiàn)有的氣腔型塑料封裝具有其它一些問(wèn)題，例如，第一塑料體44b和第二塑料體44a之間界面的粘附強(qiáng)度很弱、模具數(shù)量增加以及開(kāi)發(fā)費(fèi)用昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
要解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的是提供一種塑料封裝基底及其制造方法，使用模塑技術(shù)制造能夠?qū)崿F(xiàn)陶瓷封裝具有的各種功能結(jié)構(gòu)，包括尺寸小型化的結(jié)構(gòu)，例如無(wú)引線或底部引線結(jié)構(gòu)，以及發(fā)出低噪聲和顯示出優(yōu)越熱性能的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第二目的是提供一種塑料封裝基底及其制造方法，其能夠提高生產(chǎn)效率并顯著降低制造成本。
本發(fā)明的第三目的是提供一種氣腔型封裝，其具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)同時(shí)不具有任何排氣口。
本發(fā)明的第四目的是提供一種通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝制造氣腔型封裝的方法，其不使用昂貴的設(shè)備但能確保高可靠性。
因此，為了實(shí)現(xiàn)第一、第二和第三目的，提供一種塑料封裝基底，包括第一引線框架，具有至少一個(gè)第一單元體，第一單元體包括接合芯片需要的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；第二引線框架，具有至少一個(gè)第二單元體，第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；以及塑料體，在第一和第二引線框架之間的空間內(nèi)模塑成形，以便第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、以及第二焊盤的底面暴露在塑料體的表面上，塑料體的頂面不高于第一引線的頂面。
優(yōu)選地，第一引線框架的第一引線和第一焊盤的頂面與塑料體的頂面齊平。優(yōu)選地，第一引線框架的第一引線的頂面與塑料體的頂面齊平，但高于第一引線框架的第一焊盤的頂面。優(yōu)選地，第一引線框架的每個(gè)第一引線具有凹陷部分，每個(gè)第一引線的凹陷部分形成為具有下部和上部的臺(tái)階形，每個(gè)第一引線的下部附著到第二引線，每個(gè)第一引線的上部部分地覆蓋第二焊盤，塑料體置于每個(gè)第一引線的突起部分和第二焊盤之間。
為了實(shí)現(xiàn)第一、第二和第三目的，提供一種塑料封裝基底的制造方法，包括制備第一引線框架，該第一引線框架具有至少一個(gè)第一單元體，第一單元體包括接合芯片需要的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；制備第二引線框架，該第二引線框架具有至少一個(gè)第二單元體，第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；將第一和第二引線框架相互連接，以使第一引線框架的第一引線和第一焊盤分別對(duì)應(yīng)于第二引線框架的第二引線和第二焊盤；通過(guò)除去第一引線框架的不需要的部分來(lái)完成由第一和第二引線框架組成的具有封裝必須具有的預(yù)定電學(xué)和物理功能的結(jié)合體；以及通過(guò)模塑成形工藝在第一和第二引線框架組成的結(jié)合體中的空間中形成塑料體。
優(yōu)選地，塑料體露出第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、以及第二焊盤的底面，并以不比第一引線的頂面突出的方式形成。
優(yōu)選地，第一引線框架具有多個(gè)第一單元體，每個(gè)第一單元體由第一引線和第一焊盤組成，并設(shè)置有將單元體相互隔開(kāi)的多個(gè)分區(qū)條，經(jīng)由焊盤連接部分，每個(gè)第一單元體的第一焊盤連接到分區(qū)條或框架邊沿，每個(gè)第一單元體的第一引線利用在每個(gè)第一單元體的第一引線之間的預(yù)定空間相互隔開(kāi)。換句話說(shuō)，第一焊盤用第一引線之間設(shè)置的連接部分連接到焊盤邊沿，以便第一焊盤和每個(gè)第一引線之間的相對(duì)表面增大，第一引線外觀上與焊盤一致。另選地，第一引線與島形第一焊盤120隔開(kāi)，僅用引線連接部分112固定到第一焊盤120。另選地，每個(gè)第一引線的中心區(qū)可以彎曲。
制造塑料封裝基底的方法還包括拋光第一引線的頂面，以除去在形成塑料體的步驟中產(chǎn)生的模塑溢料；用適合于線接合的材料鍍覆在塑料體表面上露出的第一引線的表面；將芯片引線接合到第一焊盤，以便芯片電連接到第一引線；以及將蓋接合到塑料封裝基底，以便氣腔形成在芯片要引線接合的塑料體上，可以穩(wěn)定地保持氣腔的氣密狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的塑料封裝基底，由于在由第一和第二引線框架組成的結(jié)合體上進(jìn)行模塑工藝，因此可以簡(jiǎn)化制造塑料封裝基底的工藝。此外，由于塑料體沒(méi)有形成在第一引線的頂面，因此可以減少發(fā)生模塑溢料的可能性，如果發(fā)生模塑溢料，那么通過(guò)拋光工藝可以容易地除去模塑溢料。
為了實(shí)現(xiàn)第四個(gè)目的，提供一種氣腔型塑料封裝，包括具有引線部分和焊盤部分的封裝基底；芯片，接合到封裝基底的焊盤部分上并電連接到封裝基底的引線部分；蓋，與封裝基底形成氣腔，同時(shí)緊密地粘附到封裝基底，它包括覆蓋壁，以便芯片能夠安裝在氣腔中；以及密封劑，用于圍繞蓋周邊氣密地密封蓋和封裝基底。
優(yōu)選地，封裝基底為陶瓷或塑料印刷電路板。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，封裝基底可以包括第一引線框架的第一單元體，其包括接合芯片需要的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并相距預(yù)定的距離；第二引線框架的第二單元體，其包括第二焊盤以及作為外部引線的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二單元體的第二引線和第二焊盤分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一引線和第一焊盤；以及塑料體，在第一和第二引線框架之間的空間內(nèi)模塑成形，以便第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、以及第二焊盤的底面暴露在塑料體的表面上，塑料體的頂面不高于第一引線的頂面。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，每個(gè)第一引線形成為具有下部和上部的臺(tái)階形，每個(gè)第一引線的下部附著到第二引線，每個(gè)第一引線的上部部分地覆蓋第二焊盤，塑料體置于每個(gè)第一引線的突起部分和第二焊盤之間。
為了實(shí)現(xiàn)第四個(gè)目的，提供一種氣腔型塑料封裝的制造方法，包括制備包括多個(gè)排列的單元體的封裝基底，每個(gè)單元體由接合芯片需要的焊盤部分和用于將芯片電連接到外部的引線部分組成；將芯片接合到每個(gè)單元體的焊盤部分上；制備蓋板，該蓋板包括多個(gè)對(duì)應(yīng)于封裝基底的單元體的獨(dú)立蓋；蓋壁，通過(guò)覆蓋緊密粘附到封裝基底的腔壁，在每個(gè)獨(dú)立蓋下與封裝基底形成氣腔；連接部分，其將獨(dú)立的蓋相互連接并與封裝基底隔開(kāi)預(yù)定的距離；蓋堵封件，其沿蓋板的邊緣形成以便配合到封裝基底；將蓋板固定到封裝基底以使覆蓋壁和蓋板的蓋堵封件保護(hù)封裝基底的每個(gè)單元體中的芯片；將固定蓋板的封裝基底加熱到預(yù)定溫度；將液化的環(huán)氧密封劑插入到除了安裝芯片的氣腔之外的蓋堵封件和每個(gè)覆蓋壁之間的空間內(nèi)，同時(shí)將封裝基底保持在預(yù)定的溫度，然后使液化的環(huán)氧密封劑硬化；以及通過(guò)切割封裝基底的連接部分，將固定蓋板的封裝基底分割為獨(dú)立的封裝。
制備封裝基底的步驟包括制備第一引線框架，該第一引線框架具有至少一個(gè)第一單元體，第一單元體包括接合芯片需要的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；制備第二引線框架，該第二引線框架具有至少一個(gè)第二單元體，第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；將第一和第二引線框架相互附著，以使第一引線框架的第一引線和第一焊盤分別對(duì)應(yīng)于第二引線框架的第二引線和第二焊盤；通過(guò)除去第一引線框架的不需要的部分來(lái)完成由第一和第二引線框架組成的具有封裝必須具有的預(yù)定電學(xué)和物理功能的結(jié)合體；以及通過(guò)模塑成形工藝在第一和第二引線框架組成的結(jié)合體中的空間中形成塑料體。
在將封裝基底加熱到預(yù)定溫度的步驟中，預(yù)定溫度盡可能接近液化環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變范圍。
根據(jù)本發(fā)明，由于液化的環(huán)氧樹(shù)脂插在封裝基底和預(yù)加熱到預(yù)定溫度的蓋之間，在壓力變化變得很緩慢的狀態(tài)下使液化的環(huán)氧樹(shù)脂硬化，由此可以氣密地密封封裝基底和蓋。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)地介紹優(yōu)選的實(shí)施例，本發(fā)明的以上目的和其它優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，其中圖1示出了現(xiàn)有氣腔型塑料封裝的剖面圖；圖2示出了另一現(xiàn)有氣腔型塑料封裝的剖面圖；圖3到7示出了根據(jù)本發(fā)明的氣腔型塑料封裝的剖面圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的第一引線框架的透視圖；圖9A、9B和10示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的第一引線框架的單元體的變形的透視圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的第二引線框架的透視圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的第一和第二引線框架組成的結(jié)合體的透視圖；圖13示出了由第一和第二引線框架組成的圖12的結(jié)合體的底部透視圖，其中第一和第二引線框架通過(guò)沖壓工藝除去一部分；圖14示出了通過(guò)沖壓工藝從第一引線框架除去不需要部分之后，完成的第一和第二引線框架的結(jié)合體的透視圖。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的氣腔型塑料封裝的封裝基底的透視圖；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的氣腔型塑料封裝的部分剖面及透視圖；圖17包括根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種情況的第一和第二引線框架的透視圖及第一和第二引線框架的單元體的放大圖；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種情況的氣腔型塑料封裝的封裝基底的透視圖；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種情況的氣腔型塑料封裝的部分剖面透視圖；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣腔型塑料封裝的蓋板的部分剖面透視圖；圖21示出了圖20的單元蓋的底部透視圖；圖22示出了將蓋板安裝在封裝基底上并將環(huán)氧樹(shù)脂插在蓋和封裝基底之間之后，本發(fā)明第一實(shí)施例的塑料封裝的部分剖面透視圖；圖23示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣腔型塑料封裝的部分剖面透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明。但是，本發(fā)明也可以以許多不同的方式實(shí)施，而不局限于這里陳述的各實(shí)施例。然而，提供這些實(shí)施例以便本公開(kāi)更詳盡和完整，并將本發(fā)明的概念完整轉(zhuǎn)達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
<第一實(shí)施例>
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣腔型塑料封裝的剖面圖。參考圖3，包括作為內(nèi)部端子的第一引線110a和第一焊盤120的第一引線框架和包括作為外部端子的第二引線210和第二焊盤220的第二引線框架用導(dǎo)電焊劑接合在一起。用粘結(jié)劑(未圖示)將芯片520粘結(jié)到第一引線框架上的第一焊盤120上，并用接合線503引線接合到第一引線框架的第一引線110a。
用環(huán)氧模塑化合物(EMC)塑料體320將第一和第二引線框架模塑成形為結(jié)合體。第一引線110a和第一焊盤120的頂面與第二引線210和第二焊盤220的底面露出。塑料體320的頂面與第一引線110a和第一焊盤120的頂面齊平。
通過(guò)在蓋402和封裝基底之間置入環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑504，蓋402氣密地接合到包括用塑料體320將第一和第二引線框架連接在一起的封裝基底。由此，完成了包括基底、蓋402以及形成在兩者之間的氣腔的氣腔型塑料封裝。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的另一氣腔型塑料封裝的剖面圖。圖3和4中的相同參考數(shù)字表示相同的元件，因此不再重復(fù)對(duì)它們的介紹。
參考圖4，第一引線框架的第一引線110d的預(yù)定部分彎成臺(tái)階形，塑料體320頂面與第一引線110d的頂面齊平，并且高于第一焊盤120的頂面。換句話說(shuō)，第一引線110d的下部彎到第二引線210的頂面，第一引線110d的上部部分覆蓋第二焊盤220，塑料體320置于兩者之間。
下面介紹根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的電或電子器件需要的氣腔型塑料封裝的塑料封裝基底、包括根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的封裝基底的氣腔型塑料封裝、以及根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況制造氣腔型塑料封裝的方法。
制備相互覆蓋并接合在一起的第一和第二引線框架。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的第一引線框架的透視圖。圖9A、9B和10示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的第一引線框架的單元體的變形的透視圖。圖11示出了制備與圖8的第一引線框架相關(guān)聯(lián)的第二引線框架的透視圖。
在第一引線框架100中，如圖8所示，被分區(qū)條102分開(kāi)并且每一個(gè)包括第一引線110a和第一焊盤120的多個(gè)第一單元體130a排列成一種矩陣。第一引線框架100不具有對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有引線框架中的外部引線的特定引線部分，在框架邊沿101中，每個(gè)第一單元體130a的第一引線110a和第一焊盤120以預(yù)定的間隔分開(kāi)。在一個(gè)第一單元體130a的放大圖中，第一引線110a設(shè)置在第一焊盤120和焊盤邊沿121之間，并用最小的連接部分固定到焊盤邊沿121。每個(gè)第一單元體130a用最小焊盤連接部分131固定到分區(qū)條102或第一引線框架100的框架邊沿101。
這里，第一單元體130a可以以許多種形式實(shí)施。通常使用圖8中的一個(gè)第一單元體130a的放大圖所示的結(jié)構(gòu)，其中第一焊盤120連接到沿每個(gè)單元體130a和第一引線110a的邊界形成，第一引線110a連接到焊盤邊沿121并且為鋸齒形，它面向?qū)⒔雍闲酒牡谝缓副P120的邊緣。
另一方面，參考圖9A，其中示出了為得到低噪聲效果而設(shè)計(jì)的另一單元體130b，第一焊盤120連接到第一焊盤120，連接部分設(shè)置在第一引線110b之間，以便第一焊盤120和每個(gè)第一引線110b之間的相對(duì)表面增大，并且第一引線110b外觀上與焊盤120一致。
參考圖9B，其中示出了另一單元體130c，每個(gè)第一引線110c象島一樣與焊盤120隔開(kāi)，并僅用引線連接部分112固定到第一焊盤120。
如圖10所示，與圖8中所示的每個(gè)第一單元體130a的第一引線110a不同，第一引線110d具有突起部分，因此每個(gè)第一引線110d端部高于第二焊盤220的表面。形成具有突起部分的第一引線110的原因是提高散熱特性，并通過(guò)使后面將參考圖11介紹的第二焊盤220占據(jù)較大的空間并覆蓋第一引線110d的預(yù)定部分得到低噪聲效果。圖8、9A和9B中所示的每個(gè)第一引線110a、110b以及110c也形成有突起部分。
如圖11所示，在第二引線框架200中，排列引線邊沿201、分區(qū)條202以及每個(gè)具有包括第二引線210和第二焊盤220并經(jīng)由分區(qū)條202相互隔開(kāi)的多個(gè)單元230，以便它們面對(duì)第一引線框架100的對(duì)應(yīng)部件，將第二引線210與第一引線110a之間和第二焊盤220與第一焊盤120之間相對(duì)的表面形成得盡可能大。這里，第二引線框架200和第一引線框架100沒(méi)有相互附著，而是相互隔開(kāi)。
圖8所示的引線框架100和圖11所示的第二引線框架200借助導(dǎo)電焊劑310相互附著。圖12示出了第一引線框架100的第一單元體130與第二引線框架200的第二單元體230相互連接在一起的透視圖。
參考圖12，第一引線框架100的第一單元體130與第二引線框架200的第二單元體230借助導(dǎo)電焊劑310相互附著，以便第一焊盤120的底面與第二焊盤220的頂面附著在一起。此外，第一引線110a的底面與第二引線210的頂面也附著在一起，以便就它們的電學(xué)和物理功能而言第一引線110a與第二引線210緊密連接在一起。
接下來(lái)，通過(guò)沖壓工藝從第一引線框架100除去不需要的部分。圖13示出了第一引線框架100的底部和連接在一起的第二引線框架200、以及將通過(guò)沖壓工藝除去的第一引線框架100的不需要部分的透視圖。參考圖13，除了第一焊盤120和第一引線110a之外，第一引線框架100的所有部分，也就是，焊盤邊沿121、引線連接部分111以及焊盤連接部分131通過(guò)沖壓工藝除去。結(jié)果，第一引線框架100和第二引線框架200結(jié)合成一個(gè)結(jié)合體，該結(jié)合體可以實(shí)現(xiàn)封裝的預(yù)定的電學(xué)或物理功能，并可以進(jìn)行傳遞模塑。圖14示出了通過(guò)沖壓工藝除去第一引線框架100的不需要部分之后，完成的第一和第二引線框架100和200的結(jié)合體的透視圖。
接下來(lái)，對(duì)第一和第二引線框架100和200的結(jié)合體進(jìn)行塑料模塑成形工藝，由此形成封裝基底300。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的氣腔型塑料封裝的封裝基底300的透視圖。參考圖15，形成的塑料體320具有與第一和第二引線框架100和200的結(jié)合體相同的厚度，并覆蓋至少第二引線框架200的整個(gè)區(qū)域，以便用塑料體320填充第一和第二引線框架100和200的結(jié)合體中的空區(qū)。結(jié)果，第一引線110a的頂面、第一焊盤120的頂面以及第二引線框架200的整個(gè)底面僅暴露到第一和第二引線框架100和200的結(jié)合體的頂面和底面。在圖15中，形成塑料體320以使第一引線110a的頂面以及第一焊盤120的頂面與塑料體320的頂面齊平。如果使用具有圖10所示的第一單元體130d的第一引線框架，如圖4所示，形成塑料體320以使塑料體320的頂面高于第一焊盤120的頂面。
形成塑料體320時(shí)，模塑溢料分布在第一和第二引線框架100和200的金屬面上，該金屬面與塑料體320齊平。然而，通過(guò)機(jī)械拋光等將模塑溢料從第一和第二引線框架100和200的表面上擦磨掉，可以容易地除去模塑溢料。
接下來(lái)，模塑成形塑料體320之后，用適合于芯片502接合、金屬線503接合以及板安裝的材料鍍覆塑料體320表面上露出的金屬表面，由此完成封裝基底300。
接下來(lái)，對(duì)封裝基底300進(jìn)行隨后的工藝，由此完成氣腔型塑料封裝500。圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種情況的氣腔型塑料封裝的部分剖面透視圖。參考圖16，對(duì)構(gòu)成封裝基底300的每個(gè)單元體進(jìn)行芯片接合工藝和引線接合工藝，然后使用環(huán)氧粘結(jié)劑504將蓋402氣密地安裝在封裝基底500的每個(gè)單元體上。然后，將封裝基底300切成獨(dú)立塑料封裝，每個(gè)獨(dú)立的塑料封裝為圖16所示的無(wú)引線氣腔型塑料封裝500。
可以對(duì)每個(gè)獨(dú)立的塑料封裝分別地進(jìn)行封裝基底300的塑料體320的形成。在這種情況下，通過(guò)切割第二引線210，每個(gè)獨(dú)立封裝成為底部引線型封裝。
圖17包括根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的第一和第二引線框架的透視圖及根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的第一和第二引線框架的單元體的放大圖。圖18示出了圖17的第一和第二引線框架的結(jié)合體上模塑成形的封裝基底的透視圖。圖19示出了包括圖18的封裝基底的氣腔型塑料封裝的部分剖面透視圖。
參考圖17到19，制備第一引線框架100e和對(duì)應(yīng)于第一引線框架1OOe的第二引線框架200e。在圖17中，示出了第一引線框架100e的放大的第一單元體130e和第二引線框架200e的放大的第二單元體230e。在第一單元體130e中，第一引線110e排列在第一焊盤120周圍，看起來(lái)象一個(gè)島一樣與環(huán)繞物隔離。在第二單元體230e中，第二引線230e排列在第二焊盤220周圍。每個(gè)第二引線230e具有凹陷到預(yù)定深度的半腐蝕部分211。除了接觸第一單元體130e的島形第一引線110e的部分之外，半腐蝕部分211形成在每個(gè)第二引線230e的大部分上。
如圖18所示，形成的塑料體320具有與第一和第二引線框架100e和200e的結(jié)合體相同的厚度，并覆蓋至少第二引線框架200e的整個(gè)區(qū)域，以便用塑料體320填充第一和第二引線框架100e和200e的結(jié)合體中的空區(qū)。由此，第一引線110e的頂面、第一焊盤120的頂面以及第二引線框架200e的整個(gè)底面僅暴露到用塑料體320填充的第一和第二引線框架100e和200e的結(jié)合體的頂面和底面。在圖15中，形成塑料體320以使第一引線110a的頂面以及第一焊盤120的頂面與塑料體320的頂面齊平。如果使用具有圖10所示的第一單元體130d的第一引線框架，如圖4所示，形成塑料體320以使塑料體320的頂面高于第一焊盤120的頂面。
形成塑料體320時(shí)，模塑溢料分布在第一和第二引線框架100e和200e的金屬面上，該金屬面與塑料體320齊平。然而，可以通過(guò)機(jī)械拋光等從第一和第二引線框架100e和200e的表面上容易地除去模塑溢料。
接下來(lái)，在模塑成形塑料體320之后，用適合于芯片502接合、金屬線503接合以及板安裝的材料(如銅等)鍍覆塑料體320表面上露出的金屬表面，由此完成封裝基底300e。
接下來(lái)，對(duì)封裝基底300e進(jìn)行隨后的工藝，由此完成氣腔型塑料封裝500e。圖19示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種情況的氣腔型塑料封裝500e的部分剖面透視圖。
可以在第一和第二引線框架100e和200e的整個(gè)結(jié)合體上同時(shí)進(jìn)行封裝基底300的塑料體320的形成，也可以對(duì)每個(gè)獨(dú)立的塑料封裝分別地進(jìn)行該形成。與本實(shí)施例中不同，可以通過(guò)放置三個(gè)引線框架、并借助導(dǎo)電焊劑將它們相互附著、通過(guò)沖壓工藝除去第一和第二引線框架的結(jié)合體的不需要部分，形成第一和第二引線框架的結(jié)合體。
通過(guò)在完成本發(fā)明的封裝基底之后，形成用于形成氣腔所需要的蓋并裝配蓋和本發(fā)明的封裝基底來(lái)完成根據(jù)本發(fā)明的氣腔型塑料封裝。另選地，在芯片接合工藝之后，通過(guò)單個(gè)模塑成形工藝完成根據(jù)本發(fā)明的塑料封裝。
本發(fā)明具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一，由于第一和第二焊盤，金屬散熱板的厚度和面積增加，由此增加了氣腔型塑料封裝的熱阻。
第二，由于封裝基底具有平坦的表面結(jié)構(gòu)，因此容易防止發(fā)生模塑溢料或容易從氣腔型塑料封裝基底上除去模塑溢料，由此簡(jiǎn)化了制造氣腔型塑料封裝需要的封裝基底的制造工藝，提高了制造效率并減少了制造成本。
第三，通過(guò)增大面向第一焊盤邊緣的面積或使第二焊盤覆蓋第一引線的預(yù)定部分，設(shè)計(jì)具有低噪聲的氣腔型塑料封裝。
第四，由于塑料封裝可以制成無(wú)引線或底部引線結(jié)構(gòu)，因此可以減少氣腔型塑料封裝占據(jù)的電路基板的面積。
最后，由于兩個(gè)或多個(gè)引線框架結(jié)合為具有作為封裝預(yù)定電和物理功能的一個(gè)結(jié)合體作為封裝，因此可以容易地進(jìn)行電布線工藝，這對(duì)于僅使用一個(gè)引線框架來(lái)說(shuō)是不可能的。
<第二實(shí)施例>
圖5到7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣腔型塑料封裝的變形的剖面圖。本發(fā)明不局限于圖5到7示出的包括各種封裝基底的氣腔型塑料封裝，可以應(yīng)用到具有不同封裝基底結(jié)構(gòu)的其它氣腔型塑料封裝(未示出)。
參考圖5，借助粘結(jié)劑(未示出)將芯片520接合到封裝基底404，形成接合線503以便電連接芯片520和封裝基底404。用密封劑450將塑料蓋410氣密地安裝在封裝基底上，從而形成氣腔。在圖5中，為方面起見(jiàn)僅示出了封裝基底404的主要部件。然而，在封裝基底404中，可以形成多個(gè)引線(未示出)，以用接合線503電連接到外部端子。封裝基底404可以是陶瓷或塑料的印刷電路基板。
參考圖6，包括作為內(nèi)部端子的第一引線110a和第一焊盤120的第一引線框架和包括作為外部端子的第二引線210和第二焊盤220的第二引線框架用導(dǎo)電焊劑310附著在一起。用粘結(jié)劑(未示出)將芯片520接合到第一引線框架的第一焊盤120上，并用接合線503引線接合到第一引線框架的第一引線110a。用環(huán)氧模塑化合物(EMC)塑料體320將第一和第二引線框架模塑成形為結(jié)合體。第一引線110a和第一焊盤120的頂面與第二引線210和第二焊盤220的底面露出。塑料體320的頂面與第一引線110a和第一焊盤120的頂面齊平。
通過(guò)在蓋410和封裝基底之間插入環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑504，蓋410氣密地接合到包括用塑料體320將第一和第二引線框架連接在一起的封裝基底。由此，完成了包括基底、蓋402以及形成在兩者之間的氣腔的氣腔型塑料封裝。
參考圖7，其中示出了包括幾乎與圖6所示的封裝基底相同的氣腔型塑料封裝，第一引線框架的第一引線110d的預(yù)定部分彎成臺(tái)階形，塑料體320的頂面與第一引線110d的頂面齊平，并且高于第一焊盤120的頂面。換句話說(shuō)，第一引線110d的下部接合到第二引線210的頂面，第一引線110d的上部部分覆蓋第二焊盤220，塑料體320置于兩者之間。在本實(shí)施例中，借助環(huán)氧粘結(jié)劑450將蓋410氣密地接合到封裝基底，由此形成了氣腔。
下面，參考圖20到23更詳細(xì)地介紹根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的氣腔型塑料封裝，特別是具有圖6所示結(jié)構(gòu)的氣腔型塑料封裝的制造方法。然而，該方法不局限于這里介紹的氣腔型塑料封裝，可以同樣應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明的氣腔型塑料封裝的其它變形。由于各種封裝基底已在本發(fā)明的第一實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，因此在第二實(shí)施例中不再重復(fù)它們的說(shuō)明。包括圖15所示封裝基底的氣腔型塑料封裝的制造方法如下。
參考圖20，制備蓋板400，它在安裝到封裝基底300之后，能夠在蓋板400和封裝基底30的每個(gè)單元體之間的空間形成氣腔。圖20示出了蓋板400的部分剖面透視圖，圖21示出了排列在蓋板400上的多個(gè)獨(dú)立蓋中一個(gè)底部的透視圖。
沿蓋板400的邊緣形成蓋堵封件440，以便蓋板400可以緊密地粘附到封裝基底300，并固定到封裝基底300?？梢允褂勉^狀物將蓋堵封件440配合到封裝基底300希望的位置。在蓋堵封件440的側(cè)壁進(jìn)一步形成液化的環(huán)氧粘結(jié)劑可以插入的插入孔(未示出)。
每個(gè)獨(dú)立的蓋包括覆蓋部分410和覆蓋壁430。每個(gè)覆蓋壁430的寬度從覆蓋部分410向下具有輕微的斜度。用連接部分420將每個(gè)獨(dú)立的蓋連接到蓋堵封件440和相鄰的獨(dú)立蓋。當(dāng)蓋板400緊密粘附到封裝基底300時(shí)，連接部分420與封裝基底300的表面相距預(yù)定的距離，以使環(huán)氧樹(shù)脂流過(guò)該間隔。由此由除了覆蓋壁430密封的氣腔之外，蓋板400的所有部分和封裝基底300結(jié)合成一體，因此可以穿過(guò)插入孔均勻地進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂的插入。
接下來(lái)，如圖22所示，蓋板400緊密粘附到芯片520和接合線503將接合的封裝基底300，并配合于封裝基底300。接下來(lái)，固定安裝蓋板的封裝基底300放置在散熱板(可以容易地控制它的溫度)上，然后加熱到預(yù)定的溫度。預(yù)定溫度盡可能接近在隨后的工藝中插在蓋板400和封裝基底300之間的空間內(nèi)的液化環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變范圍(vitrificationtransition range)。
隨后，通過(guò)插入孔(未示出)將液化環(huán)氧樹(shù)脂插在蓋板400和封裝基底300之間的空間內(nèi)并連續(xù)地保持預(yù)定溫度，使其硬化。
在本實(shí)施例中預(yù)加熱封裝基底300和蓋板400的原因是優(yōu)選在氣腔內(nèi)的壓力變化范圍最小并且因此氣腔的壓力幾乎沒(méi)有任何變化時(shí)，進(jìn)行液化環(huán)氧樹(shù)脂的插入。換句話說(shuō)，根據(jù)波義耳-查理(Boyle-charle’s)定律，假設(shè)密閉空間中的空氣體積保持在不變的水平，隨著在密閉空間中溫度的增高，密閉空間中的內(nèi)部壓力變化。換句話說(shuō)，密閉空間中的內(nèi)部壓力直接隨密閉空間中的溫度增高而變化，如果密閉空間中的溫度達(dá)到預(yù)定的水平，那么溫度和壓力的變化變得緩慢，最終達(dá)到飽和狀態(tài)。如果在相互緊密接觸的封裝基底300和蓋板400之間插入液化環(huán)氧樹(shù)脂之前，加熱封裝基底300和蓋板400，與本實(shí)施例中類似，氣腔中的空氣密度逐漸降低并達(dá)到飽和狀態(tài)，這可以參考理想氣體方程“PV＝nRT”進(jìn)行解釋(其中P表示壓力，V表示體積，n表示氣體摩爾數(shù)，R表示理想氣體常數(shù)，T表示溫度)。根據(jù)以上方程，如果氣腔中的空氣密度逐漸降低，那么氣腔中的壓力敏感地隨氣腔中溫度的變化的程度減輕。
如果不預(yù)加熱封裝基底300和蓋板400而將液化環(huán)氧樹(shù)脂插入在封裝基底300和蓋板400之間，那么加熱封裝基底300和蓋板400以使液化環(huán)氧樹(shù)脂硬化，隨著液化環(huán)氧樹(shù)脂連續(xù)地增加，氣腔中的內(nèi)部壓力氣密地密封。然后，當(dāng)氣腔中的內(nèi)部壓力達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，還沒(méi)有完全硬化而仍然處于液體狀態(tài)的液化環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)滲出到封裝基底300和蓋板400之間的接觸部分之外，因此會(huì)破壞氣腔的氣密狀態(tài)。
相反，如果預(yù)加熱封裝基底300和蓋板400之后將液化環(huán)氧樹(shù)脂插入在封裝基底300和蓋板400之間然后硬化，就好像在液化的環(huán)氧樹(shù)脂能氣密地密封封裝基底300和蓋板400的條件下那樣，氣腔具有幾乎相同的溫度，換句話說(shuō)，就好像氣腔處于在室溫的大氣壓下并且從未加熱過(guò)。此外，由于氣腔中空氣的密度很低，氣腔中的溫度變化對(duì)氣腔中的壓力變化影響很小，因此液化環(huán)氧樹(shù)脂可以在穩(wěn)定地保持氣腔的氣密狀態(tài)的同時(shí)硬化。
隨著氣腔面積的增大，要用液化的環(huán)氧樹(shù)脂密封的部分的面積減少，液化的環(huán)氧樹(shù)脂密封的粘性增加，很容易使氣腔的氣密狀態(tài)保持穩(wěn)定，因此在用液化的環(huán)氧樹(shù)脂密封封裝基底300和蓋板400之前必須考慮以上因素。
接下來(lái)，在液化的環(huán)氧樹(shù)脂完全硬化之后，因此用液化的環(huán)氧樹(shù)脂密封封裝基底300和蓋板400的整個(gè)工藝完成之后，切掉每個(gè)獨(dú)立蓋的連接部分420，然后將封裝基底300和蓋板400的接合體分成獨(dú)立的封裝。圖23示出了該獨(dú)立封裝的部分剖面透視圖。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，可以形成具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)并穩(wěn)定地保持氣腔型塑料封裝中形成的氣腔的氣密狀態(tài)的氣腔型塑料封裝。
此外，可以制造如下氣腔型塑料封裝它能夠不必使用昂貴的調(diào)整裝置而僅使用簡(jiǎn)單的散熱板，穩(wěn)定地保持氣腔型塑料封裝中形成的氣腔的氣密狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種塑料封裝基底，包括第一引線框架，其具有至少一個(gè)第一單元體，第一單元體包括接合芯片所需的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；第二引線框架，其具有至少一個(gè)第二單元體，第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；以及塑料體，其在第一和第二引線框架之間的空間內(nèi)模塑成形，以便第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、以及第二焊盤的底面暴露在塑料體的表面上，塑料體的頂面不高于第一引線的頂面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的塑料封裝基底，其中第一引線框架的第一引線和第一焊盤的頂面與塑料體的頂面齊平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的塑料封裝基底，其中第一引線框架的第一引線的頂面與塑料體的頂面齊平，但高于第一引線框架的第一焊盤的頂面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的塑料封裝基底，其中每個(gè)第一引線形成為具有下部和上部的臺(tái)階形，每個(gè)第一引線的下部附著到第二引線，每個(gè)第一引線的上部部分地覆蓋第二焊盤，塑料體置于每個(gè)第一引線的突起部分和第二焊盤之間。
5.一種制造塑料封裝基底的方法，包括制備第一引線框架，該第一引線框架具有至少一個(gè)第一單元體，該第一單元體包括接合芯片所需的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；制備第二引線框架，該第二引線框架具有至少一個(gè)第二單元體，該第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；將第一和第二引線框架相互附著，以使第一引線框架的第一引線和第一焊盤分別對(duì)應(yīng)于第二引線框架的第二引線和第二焊盤；通過(guò)除去第一引線框架的不需要的部分，完成由第一和第二引線框架組成的具有封裝必須具有的預(yù)定電學(xué)和物理功能的結(jié)合體；以及通過(guò)模塑成形工藝在第一和第二引線框架組成的結(jié)合體中的空間中形成塑料體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中塑料體露出第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、以及第二焊盤的底面，并以不比第一引線的頂面突出的方式形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中第一引線框架具有多個(gè)第一單元體，每個(gè)單元體由第一引線和第一焊盤組成，并設(shè)置有將單元體相互隔開(kāi)的多個(gè)分區(qū)條，每個(gè)第一單元體的第一焊盤經(jīng)由焊盤連接部分連接到分區(qū)條或框架邊沿，每個(gè)第一單元體的第一引線利用形成在每個(gè)第一單元體的第一引線之間的預(yù)定空間相互隔開(kāi)。
8.一種氣腔型封裝，包括封裝基底，其具有引線部分和焊盤部分；芯片，其接合到封裝基底的焊盤部分上并電連接到封裝基底的引線部分；蓋，其與封裝基底形成氣腔，同時(shí)緊密地粘附到封裝基底，它包括覆蓋壁，以便芯片能夠安裝在氣腔中；以及密封劑，其圍繞蓋周邊氣密地密封蓋和封裝基底。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的氣腔型塑料封裝，其中封裝基底包括第一引線框架的第一單元體，其包括接合芯片所需的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并相距預(yù)定的距離；第二引線框架的第二單元體，其包括第二焊盤以及作為外部引線的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二單元體的第二引線和第二焊盤分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一引線和第一焊盤；以及塑料體，其在第一和第二引線框架之間的空間內(nèi)模塑成形，以便第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、以及第二焊盤的底面暴露在塑料體的表面上，塑料體的頂面不高于第一引線的頂面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的氣腔型塑料封裝，其中每個(gè)第一引線形成為具有下部和上部的臺(tái)階形，每個(gè)第一引線的下部附著到第二引線，每個(gè)第一引線的上部部分地覆蓋第二焊盤，塑料體置于每個(gè)第一引線的突起部分和第二焊盤之間。
11.一種氣腔型塑料封裝的制造方法，包括制備封裝基底，封裝基底包括多個(gè)排列的單元體，每個(gè)單元體由接合芯片所需的焊盤部分和將芯片電連接到外部所需的引線部分組成；將芯片接合到每個(gè)單元體的焊盤部分上；制備蓋板，該蓋板包括多個(gè)對(duì)應(yīng)于封裝基底的單元體的獨(dú)立蓋；覆蓋壁，其通過(guò)覆蓋緊密粘附到封裝基底的腔壁，與封裝基底形成氣腔；連接部分，其將獨(dú)立的蓋相互連接并與封裝基底隔開(kāi)預(yù)定的距離；蓋堵封件，其沿蓋板的邊緣形成以便配合于封裝基底；將蓋板固定到封裝基底以使覆蓋壁和蓋板的蓋堵封件保護(hù)封裝基底的每個(gè)單元體中的芯片；將固定蓋板的封裝基底加熱到預(yù)定溫度；將液化的環(huán)氧密封劑插入到除了安裝芯片的氣腔之外的蓋堵封件和每個(gè)覆蓋壁之間的空間內(nèi)，同時(shí)將封裝基底保持在預(yù)定的溫度，然后使液化的環(huán)氧密封劑硬化；以及通過(guò)切割封裝基底的連接部分，將固定蓋板的封裝基底分割為獨(dú)立的封裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中制備封裝基底的步驟包括制備第一引線框架，該第一引線框架具有至少一個(gè)第一單元體，第一單元體包括接合芯片所需的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；制備第二引線框架，該第二引線框架具有至少一個(gè)第二單元體，第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；將第一和第二引線框架相互連接，以使第一引線框架的第一引線和第一焊盤分別對(duì)應(yīng)于第二引線框架的第二引線和第二焊盤；通過(guò)除去第一引線框架的不需要的部分來(lái)完成由第一和第二引線框架組成的具有封裝必須具有的預(yù)定電學(xué)和物理功能的結(jié)合體；以及通過(guò)模塑成形工藝在第一和第二引線框架組成的結(jié)合體中的空間中形成塑料體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑料封裝基底、氣腔型封裝及其制造方法，塑料封裝基底包括第一引線框架，具有至少一個(gè)第一單元體，第一單元體包括接合芯片所需的第一焊盤以及作為內(nèi)部端子的多個(gè)第一引線，第一引線排列在第一焊盤周圍并與第一焊盤相距預(yù)定的距離；第二引線框架，具有至少一個(gè)第二單元體，第二單元體包括第二焊盤以及作為外部端子的多個(gè)第二引線，第二引線框架接合到第一引線框架，以便第二焊盤和第二引線分別對(duì)應(yīng)于第一引線框架的第一焊盤和第一引線；以及塑料體，在第一和第二引線框架之間的空間內(nèi)模塑成形，以便第一引線的頂面、第一焊盤的頂面、第二引線的底面、第二焊盤的底面暴露在塑料體的表面，塑料體的頂面不高于第一引線的頂面。
文檔編號(hào)H01L23/02GK1449583SQ01814647
公開(kāi)日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2001年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
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