專利名稱：開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及制造過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝技術(shù)，特別是關(guān)于一種開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及制造過程，其是采用開窗型導(dǎo)線架來作為芯片載具，且其特點(diǎn)在于將一開窗型墊片安置于芯片座與半導(dǎo)體芯片之間，借此而使得同一規(guī)格的導(dǎo)線架可適用于封裝各種大小尺寸的芯片，并可附帶地增加所封裝的半導(dǎo)體芯片的散熱效能。
背景技術(shù)：
導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)為一種利用導(dǎo)線架(1eadframe)作為芯片載具(chip carrier)的封裝技術(shù)，其所采用的導(dǎo)線架一般是包括一位于中央的芯片座(die pad)和若干支位于周邊的管腳(leads)；其中芯片座即用以安置半導(dǎo)體芯片，而管腳則作為該半導(dǎo)體芯片的外部電性連接點(diǎn)。
開窗型導(dǎo)線架做為一種特殊形式的導(dǎo)線架，其特點(diǎn)在于其芯片座上形成有一空洞的開窗部，可借此而防止其上所粘貼的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生分層現(xiàn)象(delamination)。以下即配合附圖1A至附圖1D，以圖解方式簡述一現(xiàn)有的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)。
附圖1A顯示該現(xiàn)有技術(shù)所采用的開窗型導(dǎo)線架100的上視圖，而附圖1B則顯示該開窗型導(dǎo)線架100沿1B-1B線切開的剖面圖。如圖所示，此開窗型導(dǎo)線架100一般為銅制，其結(jié)構(gòu)包括若干支位于周邊的管腳110和一位于中央的芯片座120，且該芯片座120具有一實(shí)體的環(huán)狀部121和一空洞的開窗部(window)122。
此開窗型導(dǎo)線架100是用以安置一半導(dǎo)體芯片140。此處須注意的一點(diǎn)是，該半導(dǎo)體芯片140的寬度W1須為大于芯片座120的開窗部122的寬度W0；否則其將無法被安置于芯片座120上。
請(qǐng)接著參閱附圖1C，下一個(gè)步驟為進(jìn)行一置晶程序，借以將該半導(dǎo)體芯片140安置于芯片座120上，其方式為將半導(dǎo)體芯片140借由一導(dǎo)熱性黏膠層141，例如為銀膠，而粘貼至芯片座120的環(huán)狀部121上。
請(qǐng)接著參閱附圖1D，下一個(gè)步驟為進(jìn)行一焊線程序(wire-bondingprocess)，借以利用若干條焊線150，例如為金線，將半導(dǎo)體芯片140電性藕接至導(dǎo)線架100的管腳110。完成之后接著即進(jìn)行一封裝膠體制造過程，借此而形成一封裝膠體(encapsulation body)160，用以包覆半導(dǎo)體芯片140。此即完成一個(gè)封裝單元的制作。
于上述的制造過程中，將導(dǎo)線架100的芯片座120設(shè)計(jì)成具有開窗部122的目的在于其可防止半導(dǎo)體芯片140產(chǎn)生分層現(xiàn)象，亦即可防止半導(dǎo)體芯片140從芯片座120上脫落。若是芯片座120不具有此開窗部122，則由于銅制的芯片座120的熱膨脹系數(shù)(Coefficient ofThermal Expansion，CTE)大致為16ppm/℃至20ppm/℃之間，而半導(dǎo)體芯片140的熱膨脹系數(shù)則大致為3ppm/℃至4ppm/℃的間，因此二者之間的熱膨脹系數(shù)差異將易于導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片140于后續(xù)的高溫制造過程中，因熱膨脹程度不同而產(chǎn)生分層現(xiàn)象。
然而，于實(shí)際應(yīng)用上，前述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)卻有以下二項(xiàng)缺點(diǎn)。
第一項(xiàng)缺點(diǎn)為其中所采用的導(dǎo)線架100的設(shè)計(jì)規(guī)格僅適用于封裝大尺寸的芯片，亦即半導(dǎo)體芯片140的寬度W1須大于芯片座120的開窗部122的寬度W0，否則其將無法被安置于芯片座120上。因此若有較小尺寸的芯片需要封裝，則須另外設(shè)計(jì)新規(guī)格的導(dǎo)線架。但此作法將使得整體的制造成本更為增加。半導(dǎo)體業(yè)界因此需求一種新的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)，可使同一規(guī)格的導(dǎo)線架適用于封裝各種大小尺寸的芯片。
第二項(xiàng)缺點(diǎn)為芯片座120形成開窗部122會(huì)減小半導(dǎo)體芯片140與芯片座120之間的接觸面積，因此將大為減低半導(dǎo)體芯片140的散熱效能。
相關(guān)的專利技術(shù)例如包括有美國專利第5,140,404號(hào)″SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURED BY A METHODFOR ATTACHING A SEMICONDUCTOR DIE TO A LEADFRAMEUSING A THERMOPLASTIC COVERED CARRIER TAPE″。此美國專利發(fā)明了一種進(jìn)步性的導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)。然而此專利并未對(duì)前述的二項(xiàng)問題提供適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的便是在于提供一種新的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)，可使同一規(guī)格的導(dǎo)線架適用于封裝各種大小尺寸的半導(dǎo)體芯片。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種新的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其可增加所封裝的半導(dǎo)體芯片的散熱效能。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明即提供了一種新的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)。
本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)于制造過程上包含以下步驟(1)預(yù)制一導(dǎo)線架，其包括若干支管腳和一芯片座；該芯片座具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗部具有一預(yù)定尺寸；(2)安置一開窗型墊片于該導(dǎo)線架的芯片座上；該開窗型墊片具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗型墊片的開窗部是大致對(duì)齊至該導(dǎo)線架的芯片座的開窗部；(3)安置一半導(dǎo)體芯片于該開窗型墊片上；(4)進(jìn)行一焊線程序，借此而將該半導(dǎo)體芯片電性藕接至該導(dǎo)線架的管腳；以及(5)進(jìn)行一封裝膠體制造過程，借此而形成一封裝膠體，用以包覆該半導(dǎo)體芯片。
本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)于結(jié)構(gòu)上包含以下構(gòu)件(a)一導(dǎo)線架，其包括若干支管腳和一芯片座；該芯片座具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗部具有一預(yù)定尺寸；(b)一開窗型墊片，其是安置于該導(dǎo)線架的芯片座上；該開窗型墊片具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗型墊片的開窗部是大致對(duì)齊至該導(dǎo)線架的芯片座的開窗部；(c)一半導(dǎo)體芯片，其是安置于該開窗型墊片的環(huán)狀部上；(d)一焊線組，其用以將該半導(dǎo)體芯片電性藕接至該導(dǎo)線架的管腳；以及(e)一封裝膠體，其用以包覆該半導(dǎo)體芯片。
本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)的特點(diǎn)在于將一開窗型墊片安置于芯片座與半導(dǎo)體芯片之間，借此而使得同一規(guī)格的導(dǎo)線架可適用于封裝各種大小尺寸的芯片。此特點(diǎn)使得本發(fā)明于應(yīng)用上較現(xiàn)有技術(shù)更具有成本效益。此外，此開窗型墊片亦可附帶地增加所封裝的半導(dǎo)體芯片的散熱效能。


本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容及其實(shí)施例已用圖解方式詳細(xì)繪制于本說明書的附圖中。這些附圖的內(nèi)容簡述如下附圖1A至附圖1D(現(xiàn)有技術(shù))為結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示一現(xiàn)有的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)于制造過程上的各個(gè)主要步驟；附圖2A至附圖2D為結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)于制造過程上的各個(gè)主要步驟。
標(biāo)號(hào)說明
100開窗型導(dǎo)線架110管腳120芯片座121芯片座120的環(huán)狀部122芯片座120的開窗部140半導(dǎo)體芯片141導(dǎo)熱性黏膠層150焊線160封裝膠體200開窗型導(dǎo)線架210管腳220芯片座221芯片座220的環(huán)狀部222芯片座220的開窗部230開窗型墊片231開窗型墊片230的環(huán)狀部232開窗型墊片230的開窗部233導(dǎo)熱性黏膠層240半導(dǎo)體芯片241導(dǎo)熱性黏膠層250焊線260封裝膠體具體實(shí)施方式
以下即配合所附圖的附圖2A至附圖2D，詳細(xì)說明本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)的一實(shí)施例。
實(shí)施例請(qǐng)首先參閱附圖2A，本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)于制造過程上的第一個(gè)步驟為首先預(yù)制一開窗型導(dǎo)線架200和一開窗型墊片230，用以封裝一半導(dǎo)體芯片240。
開窗型導(dǎo)線架200包括若干支位于周邊的管腳210和一位于中央的芯片座220，且該芯片座220具有一實(shí)體的環(huán)狀部221和一空洞的開窗部222，其中該開窗部222具有一預(yù)定的寬度W0。
開窗型墊片230亦具有一實(shí)體的環(huán)狀部231和一空洞的開窗部232。此開窗型墊片230的整體寬度W1須大于芯片座220的開窗部222的寬度W0，而其中的開窗部232的寬度W2則須小于半導(dǎo)體芯片240的寬度W4。此外，此開窗型墊片230的環(huán)狀部231的寬度W3須至少等于或大于0.25mm，以能提供良好的支撐效果。再者，此開窗型墊片230的熱膨脹系數(shù)須介于開窗型導(dǎo)線架200的熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體芯片240的熱膨脹系數(shù)之間。
半導(dǎo)體芯片240的寬度W4可為大于或小于芯片座220的開窗部222的寬度W0。于此實(shí)施例中，假設(shè)半導(dǎo)體芯片240的寬度W4是小于芯片座220的開窗部222的寬度W0(本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)即在于附圖1A至附圖1D所示的現(xiàn)有技術(shù)并無法用來封裝此種較小尺寸的芯片)。
請(qǐng)接著參閱附圖2B，下一個(gè)步驟為將開窗型墊片230安置于導(dǎo)線架200的芯片座220上，其方式為利用一導(dǎo)熱性黏膠層233，例如為銀膠，將開窗型墊片230的環(huán)狀部231粘貼至芯片座220的環(huán)狀部221，并使得開窗型墊片230的開窗部232對(duì)齊至芯片座220的開窗部222。
請(qǐng)接著參閱附圖2C，下一個(gè)步驟為進(jìn)行一置晶程序，借以將半導(dǎo)體芯片240安置于芯片座220上的開窗型墊片230上，其方式為將半導(dǎo)體晶240借由一導(dǎo)熱性黏膠層241，例如為銀膠，而粘貼至開窗型墊片230的環(huán)狀部231上。
請(qǐng)接著參閱附圖2D，下一個(gè)步驟為進(jìn)行一焊線程序，借以利用若干條焊線250，例如為金線，將半導(dǎo)體芯片240電性藕接至導(dǎo)線架200的管腳210。完成之后接著進(jìn)行一封裝膠體制造過程，借此而形成一封裝膠體260，用以包覆半導(dǎo)體芯片240。此即完成本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其所制成的封裝單元即如附圖2D所示。
綜而言之，本發(fā)明提供了一種新穎的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)，其是采用開窗型導(dǎo)線架來作為芯片載具，且其特點(diǎn)在于將一開窗型墊片安置于芯片座與半導(dǎo)體芯片之間，借此使得同一規(guī)格的導(dǎo)線架可適用于封裝各種大小尺寸的芯片。此特點(diǎn)使得本發(fā)明于應(yīng)用上較現(xiàn)有技術(shù)更具有成本效益。此外，此開窗型墊片亦可附帶地增加所封裝的半導(dǎo)體芯片的散熱效能。本發(fā)明因此較現(xiàn)有技術(shù)具有更佳的進(jìn)步性及實(shí)用性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容的范圍。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于權(quán)利要求書中。任何他人所完成的技術(shù)實(shí)體或方法，若是與權(quán)利要求書中所定義者為完全相同、或是為一種等效的變更，均將被視為涵蓋于此專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，該制造過程至少包含以下步驟(1)預(yù)制一導(dǎo)線架，其包括若干支管腳和一芯片座；該芯片座具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗部具有一預(yù)定尺寸；(2)安置一開窗型墊片于該導(dǎo)線架的芯片座上；該開窗型墊片具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗型墊片的開窗部是大致對(duì)齊至該導(dǎo)線架的芯片座的開窗部；(3)安置一半導(dǎo)體芯片于該開窗型墊片上；(4)進(jìn)行一焊線程序，借此而將該半導(dǎo)體芯片電性藕接至該導(dǎo)線架的管腳；以及(5)進(jìn)行一封裝膠體制造過程，借此而形成一封裝膠體，用以包覆該半導(dǎo)體芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，步驟(1)中所述的導(dǎo)線架是為銅制。
3.如權(quán)利要求1所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，步驟(2)中所述的開窗型墊片的熱膨脹系數(shù)是介于該開窗型導(dǎo)線架的熱膨脹系數(shù)與該半導(dǎo)體芯片的熱膨脹系數(shù)之間。
4.如權(quán)利要求1所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，步驟(2)中所述的開窗型墊片是借由一導(dǎo)熱性黏膠層而粘貼至該導(dǎo)線架的芯片座的環(huán)狀部。
5.如權(quán)利要求4所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，該導(dǎo)熱性黏膠層是為銀膠。
6.如權(quán)利要求1所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，步驟(3)中所述的半導(dǎo)體芯片是借由一導(dǎo)熱性黏膠層而粘貼至該開窗型墊片的環(huán)狀部。
7.如權(quán)利要求6所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，該導(dǎo)熱性黏膠層是為銀膠。
8.如權(quán)利要求1所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝制造過程，其特征在于，步驟(5)中所述的焊線是為金制焊線。
9.一種開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該封裝結(jié)構(gòu)至少包含以下構(gòu)件(a)一導(dǎo)線架，其包括若干支管腳和一芯片座；該芯片座具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗部具有一預(yù)定尺寸；(b)一開窗型墊片，其是安置于該導(dǎo)線架的芯片座上；該開窗型墊片具有一實(shí)體的環(huán)狀部和一空洞的開窗部，且該開窗型墊片的開窗部是大致對(duì)齊至該導(dǎo)線架的芯片座的開窗部；(c)一半導(dǎo)體芯片，其是安置于該開窗型墊片的環(huán)狀部上；(d)一焊線組，其用以將該半導(dǎo)體芯片電性藕接至該導(dǎo)線架的管腳；以及(e)一封裝膠體，其用以包覆該半導(dǎo)體芯片。
10.如權(quán)利要求9所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)線架是為銅制。
11.如權(quán)利要求9所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該開窗型墊片的熱膨脹系數(shù)是介于該開窗型導(dǎo)線架的熱膨脹系數(shù)與該半導(dǎo)體芯片的熱膨脹系數(shù)之間。
12.如權(quán)利要求9所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該開窗型墊片是借由一導(dǎo)熱性黏膠層而粘貼至該導(dǎo)線架的芯片座的環(huán)狀部。
13.如權(quán)利要求12所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)熱性黏膠層是為銀膠。
14.如權(quán)利要求9所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該半導(dǎo)體芯片是借由一導(dǎo)熱性黏膠層而粘貼至該開窗型墊片的環(huán)狀部。
15.如權(quán)利要求14所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)熱性黏膠層是為銀膠。
16.如權(quán)利要求9所述的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該焊線是為金制焊線。
全文摘要
開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及制造過程，是采用開窗型導(dǎo)線架來作為芯片載具，且其特點(diǎn)在于將一開窗型墊片安置于芯片座與半導(dǎo)體芯片之間，借此而使得同一規(guī)格的導(dǎo)線架可適用于封裝各種大小尺寸的芯片。此特點(diǎn)可使得本發(fā)明的開窗型導(dǎo)線架式半導(dǎo)體封裝技術(shù)于應(yīng)用上較現(xiàn)有技術(shù)更具有成本效益。此外，此開窗型墊片亦可附帶地增加所封裝的半導(dǎo)體芯片的散熱效能。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1466179SQ0212319
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者邱倉鈴, 陳旭地, 何宗達(dá) 申請(qǐng)人:矽品精密工業(yè)股份有限公司