包括具有電介質(zhì)涂層和金屬涂層的配線的無(wú)襯底裸片封裝體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有至少一個(gè)裸片的裸片封裝體，該裸片包括多個(gè)連接壓焊點(diǎn)和從這 些連接壓焊點(diǎn)延伸出的多個(gè)引線，其中這些引線分別包括具有所定義的芯直徑的金屬芯和 包圍這些金屬芯的具有所定義的電介質(zhì)厚度的電介質(zhì)層。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子器件和組件正以不斷增加的速度并且在越來(lái)越高的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行工作。普 及的半導(dǎo)體封裝體類型使用可以連接至襯底或引線框架的焊線，而該襯底或引線框架可以 連接至第二級(jí)互連件、通孔、襯底或封裝體走線或者焊球等，從而連接至電子器件的印刷電 路板（PCB)。
[0003] 然而，特別是在襯底需要昂貴的材料或者精密鉆孔、蝕刻或通孔的形成的情況下， 封裝可能會(huì)很貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 考慮到現(xiàn)有技術(shù)的這些問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供可以在降低整體生產(chǎn)成 本的情況下容易地制造的裸片封裝體。
[0005] 在本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的上述和其它目的，其中本發(fā)明涉及一種 裸片封裝體，包括：裸片，其具有多個(gè)連接壓焊點(diǎn)；多個(gè)引線，其包括具有所定義的芯直徑 的金屬芯、以及具有所定義的電介質(zhì)厚度的包圍所述金屬芯的電介質(zhì)層；至少一個(gè)第一連 接壓焊點(diǎn)，其保持在覆蓋所述裸片和所述多個(gè)引線的塑封料中，所述第一連接壓焊點(diǎn)連接 第一引線的金屬芯（18);以及至少一個(gè)第二連接壓焊點(diǎn)，其保持在覆蓋所述裸片和所述多 個(gè)引線的所述塑封料中，所述第二連接壓焊點(diǎn)連接至第二引線的金屬芯。
[0006] 裸片封裝體優(yōu)選是無(wú)裸片貼裝所用的永久襯底的"無(wú)芯"封裝體。例如，根據(jù)本發(fā) 明的裸片封裝體可以經(jīng)由焊球連接至印刷電路板或襯底。
[0007] 第一和/或第二連接壓焊點(diǎn)可以以暴露方式保持在塑封組件中，使得這兩者可以 連接至PCB或襯底。換句話說(shuō)，連接壓焊點(diǎn)在沒(méi)有得到裸片襯底支撐的情況下被保持為包 覆成型料。
[0008] 第一連接壓焊點(diǎn)可以連接至第一引線的金屬芯，并且第二連接壓焊點(diǎn)可以連接至 第二引線的金屬芯，而第一引線與第二引線相比更長(zhǎng)，具有不同的芯直徑以及/或者具有 不同的電介質(zhì)直徑。
[0009] 裸片封裝體可以包括可被配置為堆疊的裸片的多個(gè)裸片。此外，這些引線至少之 一可以是通過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)引線的電介質(zhì)涂層進(jìn)行全部或部分熔融所形成的帶狀引線。
[0010] 從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的有利實(shí)施例。
[0011] 此外，本發(fā)明涉及一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的裸片封裝體的方法，所述包括以下 步驟：將一個(gè)或多個(gè)裸片放置在包括臨時(shí)貼裝的壓焊點(diǎn)的臨時(shí)工件上；使用引線接合來(lái)使 所述裸片連接至所述臨時(shí)貼裝的壓焊點(diǎn)；利用電介質(zhì)涂層涂布焊線的金屬芯；對(duì)裸片組件 和引線進(jìn)行包覆成型；以及去除所述臨時(shí)工件的至少一部分和/或包覆成型件的至少一部 分，以使所貼裝的壓焊點(diǎn)暴露，從而使這些壓焊點(diǎn)例如經(jīng)由焊球連接至印刷電路板或另一 襯底。
[0012] 該方法還可以包括圖2所示的附加方法步驟中的一個(gè)或多個(gè)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，可以生產(chǎn)"無(wú)芯"半導(dǎo)體裸片封裝體。在制造期間，這些裸片封裝體 的引線貼裝在臨時(shí)襯底上的裸片和壓焊點(diǎn)之間。在包覆成型（overmold)之后，去除臨時(shí)襯 底以使得貼裝有引線的壓焊點(diǎn)暴露。這些引線包括由電介質(zhì)包圍的金屬芯。優(yōu)選地，這些 引線還包括貼裝至接地壓焊點(diǎn)接點(diǎn)的金屬化外層。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是無(wú)芯封裝體中的涂有電介質(zhì)和金屬的引線的例示；
[0015] 圖2示出用于制造無(wú)芯封裝體的方法的一個(gè)實(shí)施例；
[0016] 圖3示出用于制造在針對(duì)圖1和2所示的實(shí)施例中所使用的具有外接地金屬的電 介質(zhì)涂布引線的方法步驟；以及
[0017] 圖4示出用于制造具有外接地金屬的電介質(zhì)涂布引線的減成法。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如從圖1看出，可以構(gòu)造無(wú)裸片貼裝所用的永久襯底的"無(wú)芯"封裝體10。這種半 導(dǎo)體裸片封裝系統(tǒng)可被形成為具有引線12、14,其中在這些引線12、14中，電介質(zhì)層16沉積 在內(nèi)金屬芯18上，并且外金屬層20沉積在電介質(zhì)層16上。在工作中，將外金屬層20貼裝 至接地壓焊點(diǎn)22。將引線12、14貼裝至裸片30,其中該裸片30可以包括裸片30所需的信 號(hào)、功率或其它功能所用的多個(gè)連接壓焊點(diǎn)。在所述實(shí)施例中，裸片30不必貼裝至永久襯 底。引線12、14可以連接至導(dǎo)電壓焊點(diǎn)34,而這些導(dǎo)電壓焊點(diǎn)可以經(jīng)由焊球32、金凸塊或 其它適當(dāng)?shù)幕ミB件貼裝至印刷電路板或其它襯底。如圖所示，引線12、14由環(huán)氧樹(shù)脂或其 它塑封料包圍，并且可以具有大致不同的長(zhǎng)度。在例示實(shí)施例中，盡管長(zhǎng)度可能不同，但由 于引線構(gòu)造因而所有的引線均具有大致相同的阻抗。然而，在其它實(shí)施例中，引線可被構(gòu)造 成具有明顯不同的阻抗。例如，可以利用薄電介質(zhì)層和導(dǎo)電金屬層順次涂布沿著長(zhǎng)度具有 所定義的直徑的金屬芯的引線。由于如此得到的低阻抗降低了功率跌落（powersag)，因此 這些引線適合功率的傳送?？蛇x地，電介質(zhì)層較厚的引線更適合傳輸信號(hào)數(shù)據(jù)。在特定實(shí) 施例中，由于如所公開(kāi)的引線構(gòu)造的優(yōu)良電氣特性，因此長(zhǎng)度大大不同但芯直徑相同的引 線盡管長(zhǎng)度改變了 50%以上，但可以具有大致相同的阻抗（在目標(biāo)阻抗的10%內(nèi)）。在特 定實(shí)施例中，引線差異可能甚至更大，其中兩個(gè)引線具有相同的截面結(jié)構(gòu)和阻抗，但一個(gè)引 線高達(dá)另一引線的長(zhǎng)度的十（10)倍大。在其它實(shí)施例中，如通過(guò)對(duì)形成引線的電介質(zhì)涂層 進(jìn)行全部或部分融合所形成的帶狀接點(diǎn)那樣，考慮堆疊的裸片。
[0019] 圖2是用于制造諸如針對(duì)圖1所述等的無(wú)芯封裝體的方法的一個(gè)實(shí)施例。可以將 多個(gè)裸片臨時(shí)貼裝（40)至工件，其中隨后可以以物理方式脫離并去除工件或者對(duì)該工件 進(jìn)行蝕刻或以化學(xué)方式去除該工件。該工件包括臨時(shí)貼裝壓焊點(diǎn)以支撐各引線的金屬芯和 外金屬接地層貼裝這兩者。使用引線接合（41)來(lái)使裸片連接至包圍該裸片的臨時(shí)貼裝壓 焊點(diǎn)，之后對(duì)金屬芯進(jìn)行電介質(zhì)涂布（42)。通過(guò)形成向接地壓焊點(diǎn)的連接來(lái)對(duì)電介質(zhì)層進(jìn) 行金屬化（43)，并且對(duì)多裸片組件和引線整體進(jìn)行包覆成型（44)。在使包覆成型件固化之 后，去除（45)臨時(shí)工件，并且可以對(duì)包覆成型件進(jìn)行蝕刻或者可以通過(guò)打磨或拋光來(lái)去除 (46)包覆成型件以使貼裝有引線的壓焊點(diǎn)更好地暴露?？梢詫?duì)各個(gè)裸片及其所連接的引線 進(jìn)行切單（singulate)，并且準(zhǔn)備好通過(guò)焊球或其它方式連接至印刷電路板（PCB)或另一 襯底（47)。
[0020] 通常，薄的電介質(zhì)層將提供低阻抗，從而適合功率線，厚的電介質(zhì)有利于信號(hào)，并 且外金屬層連接至相同的接地端。注意，芯直徑和電介質(zhì)厚度的組合是可以的，并且可以進(jìn) 行一系列的這些步驟以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以上的阻抗。在特定實(shí)施例中，可以期望在功率線上具有 大的芯以增加功率處理能力、降低功率線溫度、以及/或者補(bǔ)償電源以及將加劇接地反彈 或功率跌落的接地線上的任何電感。由于許多封裝體可以受益于具有三（3)個(gè)以上的不同 電介質(zhì)厚度的引線，因此中間厚度的電介質(zhì)層也是有用的。例如，具有中間電介質(zhì)厚度的引 線可用于連接阻抗大大不同的源和負(fù)載以使功率傳送最大化。例如，10歐姆的源可以連接 至具有20歐姆的引線的40歐姆的負(fù)載。此外，由于電介質(zhì)的成本可能高，因此可以使用厚 的電介質(zhì)來(lái)使重要的信號(hào)路徑相互連接，其中可以利用厚度與功率引線相比更大但與重要 的信號(hào)引線相比更小（中間）的電介質(zhì)層來(lái)涂布狀況或重置等不太重要的引線。有利地， 這樣可以減少電介質(zhì)沉積材料的成本和時(shí)間。
[0021] 可以與焊線直徑相組合地選擇電介質(zhì)涂層的精確厚度，以針對(duì)各引線實(shí)現(xiàn)特別期 望的阻抗值。
[0023] 在等式（1)中給出同軸線的特性阻抗，其中：L是每單位長(zhǎng)度的電感，C是每單位長(zhǎng) 度的電容，a是焊線的直徑，b是電介質(zhì)的外徑，并且ε1^是同軸電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。
[0024] 如圖3所示，在一個(gè)實(shí)施例中，具有外接地金屬的電介質(zhì)涂布引線的制造可以使 用以下步驟來(lái)進(jìn)行。清洗（50)裸片和襯底上的連接壓焊點(diǎn)，并且使用焊線使裸片連接至連 接壓焊點(diǎn)（51)?？蛇x地，可以貼裝（52)第二直徑的配線（例如，適合功率連接的較大直徑 的配線），或者可以對(duì)裸片的區(qū)域進(jìn)行遮掩（53)或保護(hù)以允許進(jìn)行選擇性沉積?？梢猿练e (54)成分相同或不同的電介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)層，之后對(duì)電介質(zhì)的一部分進(jìn)行選擇性激光或 熱燒蝕或者化學(xué)去除，以使得能夠到達(dá)在電介質(zhì)沉積步驟中所覆蓋的接地接點(diǎn)（55)。該步 驟是可選的，這是因?yàn)椋谝恍?shí)施例中，不需要接地通孔。由于針對(duì)厚度值的頻率依賴性 (Er的函數(shù)）使得能夠通過(guò)電容耦合來(lái)進(jìn)行接地建立，因此這對(duì)于以較高頻率進(jìn)行