半導(dǎo)體封裝和用于生產(chǎn)半導(dǎo)體封裝的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及半導(dǎo)體封裝和用于制造半導(dǎo)體封裝的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體封裝可以被焊接到支撐物(support)(如例如印刷電路板)上。為了保證焊料連接的質(zhì)量，該焊料連接可以在焊接工藝之后被檢查。如果焊縫被封裝的外殼隱藏，目視檢查可以是不可能的。
【附圖說明】
[0003]附圖被包含以提供對(duì)示例的進(jìn)一步理解，并且合并在本描述中并且構(gòu)成它的一部分。附圖圖示示例并且與描述一起用來解釋示例的原理。將易于意識(shí)到其他示例和示例的許多預(yù)期的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橥ㄟ^參考下面的詳細(xì)描述，它們變得更好理解。圖中的元件并不必相對(duì)于彼此成比例。
[0004]圖1A圖示依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝的一部分的橫截面視圖。
[0005]圖1B圖示焊接到印刷電路板的圖1A的半導(dǎo)體封裝的該部分的橫截面視圖。
[0006]圖2A圖示依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝的一部分的橫截面視圖。
[0007]圖2B圖示焊接到印刷電路板的如在圖2A中圖示的半導(dǎo)體封裝的該部分的橫截面視圖。
[0008]圖3示出依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝的平面視圖。
[0009]圖4圖示根據(jù)圖3的半導(dǎo)體封裝沿著線A — A’的橫截面視圖。
[0010]圖5A圖示依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝沿著線B — B’的橫截面視圖。
[0011]圖5B圖示圖5A的半導(dǎo)體封裝的平面視圖。
[0012]圖6A圖示依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝沿著線C 一 C’的橫截面視圖。
[0013]圖6B圖示根據(jù)圖6A的半導(dǎo)體封裝的平面視圖。
[0014]圖7A圖示依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝沿著線D — D’的橫截面視圖。
[0015]圖7B圖示根據(jù)圖7A的半導(dǎo)體封裝的平面視圖。
[0016]圖8圖示依據(jù)本公開的半導(dǎo)體封裝的平面視圖。
[0017]圖9圖示詳細(xì)說明用于生產(chǎn)半導(dǎo)體封裝的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面參考附圖來描述示例，其中同樣的參考數(shù)字大體上被利用來始終指代同樣的元件。在下面的描述中，出于解釋的目的，闡明許多特定細(xì)節(jié)以便提供對(duì)示例的一個(gè)或多個(gè)方面的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以顯而易見的是，可以用這些特定細(xì)節(jié)的更低程度來實(shí)踐示例的一個(gè)或多個(gè)方面。因此，下面的描述不是采取以限制的意義進(jìn)行理解，并且保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書來限定。
[0019]概括的各種方面可以以各種形式被實(shí)施。下面的描述通過圖示的方式示出在其中可以實(shí)踐該方面的各種組合和配置?？梢岳斫?，所描述的方面僅僅是示例并且在不脫離本公開的范圍的情況下，可以利用其他方面和/或示例，以及可以做出結(jié)構(gòu)或功能上的改變。在這點(diǎn)上，方向術(shù)語(yǔ)，諸如“頂部”、“底部”、“前面”、“后面”、“首”、“尾”等，參考正被描述的(一個(gè)或多個(gè))附圖的取向使用。因?yàn)槭纠牟考軌蛞远喾N不同取向定位，所以方向術(shù)語(yǔ)用于圖示的目的而絕不是限制性的。此外，雖然示例的特別的特征或方面可以只參考幾個(gè)實(shí)施的一個(gè)被公開，但是這樣的特征或方面可以與其它的實(shí)施的一個(gè)或多個(gè)其它的特征或方面結(jié)合，因?yàn)閷?duì)于任何給定或特別的應(yīng)用可能是所希望的并且是有利的。
[0020]如在本說明書中采用，術(shù)語(yǔ)“連接”、“耦接”、“電連接”和/或“電耦接”不意圖必定表示元件必須直接連接或耦接在一起。在“連接”、“耦接”、“電連接”和“電耦接”的元件之間可以提供介入元件。
[0021]本文描述半導(dǎo)體封裝和用于制造半導(dǎo)體封裝的方法。與所描述的半導(dǎo)體封裝有關(guān)而作出的說明還可以適用于對(duì)應(yīng)的方法，并且反之亦然。例如，如果描述了半導(dǎo)體封裝的特定部件，則用于制造半導(dǎo)體封裝的對(duì)應(yīng)的方法可以包含以合適的方式提供該部件的動(dòng)作，即使這樣的動(dòng)作沒有在附圖中被明確地描述或圖示。此外，本文描述的各種示例性方面的特征可以彼此結(jié)合，除非另外特定注明。
[0022]半導(dǎo)體封裝可以包含半導(dǎo)體芯片或芯片(簡(jiǎn)稱)。半導(dǎo)體芯片可以包含輸入/輸出墊，該墊可以被電連接到該封裝外部的端子，諸如例如焊墊(solder pad)。焊墊可以允許半導(dǎo)體封裝到支撐物的連接或更特定地例如通過焊接到印刷電路板的接觸墊的連接。例如，焊墊可以被布置在引線框上。焊墊可以具有在大約0.15_和大約0.4_之間的厚度。焊墊可以包含彼此電接觸的第一表面和第二表面。第一表面可以與第二表面相對(duì)并且相隔為焊墊的厚度。例如，芯片與焊墊的第一表面之間的電連接可以通過引線接合、帶式自動(dòng)接合、倒裝芯片接合等被實(shí)現(xiàn)。沒有排除提供電連接的其它可能性。
[0023]焊墊的第二表面可以提供從半導(dǎo)體封裝的外面是易接近的端子。半導(dǎo)體封裝可以區(qū)分為引線封裝和無引線封裝。在引線封裝中，焊墊或端子或引線可以從將芯片密封在半導(dǎo)體封裝中的密封材料中凸出，然而，在無引線封裝中，焊墊或端子可以與密封材料對(duì)準(zhǔn)或相對(duì)于密封材料凹進(jìn)。四方扁平無引線(QFN)封裝和平面網(wǎng)格陣列(LGA)是無引線封裝的示例。封裝的其它示例包含其中管芯墊可以是直接可焊接到印刷電路板的封裝。具有直接可焊接的管芯墊的封裝可以是無引線封裝或可以另外包含引線。
[0024]半導(dǎo)體封裝可以被安裝在支撐物上，例如，PCB(印刷電路板)，該P(yáng)CB可以包含接觸墊。半導(dǎo)體封裝的端子可以例如在回流焊接爐中被焊接到PCB上的接觸墊。通過焊接工藝，焊縫可以在端子與各自的接觸墊之間被形成。由于焊接工藝的特性的變化和/或由于污染物，焊縫的質(zhì)量可以變化。因此，焊縫可以被檢查，例如通過稱為引線前端(lead - tip)的檢查。
[0025]當(dāng)焊縫可以可見時(shí)，可以通過從安裝的部件或半導(dǎo)體封裝的上側(cè)的目視檢查來實(shí)行焊縫的光學(xué)控制。如果部件的外殼隱藏了焊縫，該焊縫可以不必是可見的。目視檢查可以基于范圍粗略地從大約300nm到大約IlOOnm的光學(xué)窗口內(nèi)的電磁頻譜。目視檢查可以是快速的、精確的并且不是太昂貴。能夠通過圖像處理技術(shù)來自動(dòng)進(jìn)行光學(xué)檢查。焊縫的控制可以進(jìn)一步通過X射線檢查被實(shí)行。X射線的電磁頻譜可以粗略地處于大約0.0lnm到大約1nm的范圍。X射線檢查與目視檢查相比可能更慢、沒有那么精確并且更昂貴。X射線檢查可以允許檢查從安裝的部件上面可以不必是可見的焊縫。
[0026]在引線是從上面可見的(對(duì)于引線封裝來說情況通常如此)情況下，光學(xué)檢查可能沒有問題并且焊縫能夠被容易地檢查。然而，在封裝下面形成的焊縫(對(duì)于非引線的封裝或無引線的封裝來說情況通常如此)可以僅通過X射線檢查進(jìn)行控制。在其中焊縫是在封裝的下面的一個(gè)示例可以是暴露的管芯墊。暴露的管芯墊可以要么因?yàn)樗鼈兊暮缚p不被控制，要么它們可以被X射線控制。
[0027]圖1A示出半導(dǎo)體封裝(或封裝)10的一部分的簡(jiǎn)化的橫截面視圖。封裝10可以包含外殼12，外殼12可以在模制工藝中形成。例如，模制工藝可以包含傳遞模制法。傳遞模制法可以被看作為在其中部件可以從模制化合物被形成在密閉的模制器具中的模制工藝。模制化合物可以在壓力下以熱塑料的狀態(tài)從傳遞罐(transfer pot)穿過管道被輸送到密閉的腔體中。該模制化合物因此可以通過形成外殼12來密封芯片。例如密封劑材料或模制化合物可以是絕緣材料。例如，密封劑材料可以包含電介質(zhì)材料。在特定的示例中，密封劑材料可以包含聚合物、纖維浸漬聚合物、顆粒填充聚合物、其它有機(jī)材料等中的至少一種。密封劑可以由任何適當(dāng)?shù)挠操|(zhì)塑料、熱塑性塑料、熱固性塑料材料等制成。密封劑的材料在一些示例中可以包含填充劑材料。密封劑可以包含環(huán)氧樹脂材料和填充劑材料，該填充劑材料包含小顆粒的玻璃或像氧化鋁的其它電絕緣的礦物填充劑材料或有機(jī)的填充劑材料。
[0028]半導(dǎo)體封裝10可以包含底表面14、上表面16和側(cè)表面20。底表面14與上表面16之間的距離可以被定義為半導(dǎo)體封裝的厚度。焊墊18可以被布置在底表面14處。例如，焊墊18可以是引線框的部分。用于引線框的合適的金屬可以是銅，然而，其它的材料以及甚至非金屬材料可以被可替代地或另外使用?？梢员皇褂玫暮线m的銅鐵合金是C 194 ESH(Extra Spring Hard (超彈性硬))?？梢员皇褂玫暮线m的銅镲合金是C 7025。例如，包含焊墊的引線框的所有結(jié)構(gòu)能夠在刻蝕或沖壓的工藝中被產(chǎn)生。焊墊18可以遠(yuǎn)離半導(dǎo)體封裝10的側(cè)表面20。焊墊18可以包含上表面18A和下表面18B。圖1A僅僅圖示了半導(dǎo)體封裝10的一部分?？梢岳斫?，半導(dǎo)體封裝10可以包含可以被密封在外殼12中的芯片。這樣的芯片的輸入/輸出墊可以被電接觸到焊墊18，并且更特定地被電接觸到焊墊18的上表面18A。例如，電接觸可以通過引線接合被提供。外殼12的厚度(S卩，模制化合物的厚度)依賴于焊墊是否被覆蓋而變化。外殼12的厚度在焊墊沒有被覆蓋的地方可以等于封裝的厚度，并且外殼12的厚度在焊墊被覆蓋的地方可以等于封裝的厚度減去焊墊的厚度。外殼的厚度在芯片被模制化合物覆蓋的地方可以再次不同。
[0029]焊墊18可以包含通孔22。通孔22可以從焊墊18的下表面18B通到焊墊18的上表面18A，焊墊18的下表面18B不必由外殼12的密封劑材料所覆蓋，焊墊18的上表面18A可以被布置在外殼12內(nèi)。焊墊18可以形成通孔22的側(cè)壁。可以在相同的被用來形成整個(gè)引線框的刻蝕或沖壓的工藝中形成通孔22 ο然而，還可能的是，在已經(jīng)沖壓出或刻蝕的引線框上在分