專利名稱:經(jīng)過改良的表面固定包裝的制作方法
技術領域:
本發(fā)明通常涉及電子裝置。更具體而言,本發(fā)明為電子裝置的包裝提供一種經(jīng)過改良的包裝、包裝系統(tǒng)和方法。僅通過舉例而言,本發(fā)明為經(jīng)常被用于各種數(shù)字、模擬、小信號離散的和電源應用的集成電路裝置和離散裝置生產(chǎn)“小軌跡尺寸的包裝”,例如為系統(tǒng)和次系統(tǒng)組件的電源開/關控制提供的電子控制開關和直流電/直流電轉(zhuǎn)換中的開關組件,特別是移動電話和使用電池供電的應用,例如移動電話、便攜式電腦和筆記本電腦、個人數(shù)字助理(PDAs)、數(shù)碼相機和其它電腦應用,以及非移動式的應用,例如機頂盒、平板監(jiān)視器;母板、臺式電腦、服務器和主機電腦;還可用于自動電子儀器和蜂窩基站以及光纖及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。
背景技術:
一種級別的微電子裝置包裝是具有“小軌跡尺寸”、低引線數(shù)的包裝。由這些包裝所封裝的微電子電路處于使用低引線數(shù)的低、中集成水平裝置中。與為傳統(tǒng)的大型DSPs(數(shù)字信號處理器)、ASICs(針對應用的集成電路)、電腦存儲器裝置(例如Flash,DRAM,ROM)、微處理器(例如IntelTMPentium)等裝置提供的更為傳統(tǒng)的集成電路裝置的包裝(例如BGAs,PLCC,QFP,PGA)相比,這種包裝通常較小,因為以上傳統(tǒng)的包裝通常使用較高的引線數(shù)和特大的芯片尺寸。與這種傳統(tǒng)集成電路裝置的包裝不同,小軌跡尺寸、低引線數(shù)的包裝試圖使軌跡尺寸降至最小,并為產(chǎn)品的一種特定型號提供最小要求的引線數(shù)。隨著對增強的性能要求不斷提高,電子儀器的新應用通常要求這種較小尺寸的包裝和經(jīng)過提高的包裝效率,其衡量標準在于電腦主板的每個單位區(qū)域上的性能。這種經(jīng)過提高的效率可能針對一種特定的性能水平而采取較小包裝軌跡的形式,或針對一種現(xiàn)有的軌跡采取增強性能的形式。這種針對空間效率而不斷提高的需要要求獲得離散的、電源和小信號MOSFET以及電源控制電路、電源處理ICs、電源ICs和模擬ICs,包括用于以下產(chǎn)品的電子裝置便攜式電腦產(chǎn)品和筆記本電腦、便攜式電信產(chǎn)品和便攜式娛樂產(chǎn)品,如手持游戲機、MP-3播放器、數(shù)碼相機(DSCs,便攜式攝像機),用于鋰離子電池包保護電子儀器等產(chǎn)品。
雖然用于傳統(tǒng)裝置的包裝設計已經(jīng)有很大的改進,但是到目前為止,經(jīng)過改進的包裝設計很少將重點放在針對較小的、低引線數(shù)和低集成裝置上來改良包裝設計,尤其是針對電源應用。許多傳統(tǒng)的小軌跡包裝仍然缺乏效率和性能。舉例而言,傳統(tǒng)包裝的配置無法在個人電腦主板所占用的每個單位區(qū)域提供經(jīng)過增強的性能。在許多傳統(tǒng)包裝中,個人電腦主板上全部可用包裝軌跡區(qū)域中只有10%或更少的區(qū)域由一活動的半導體裝置所占用。尤其是當可用的主板空間由最終產(chǎn)品的最大允許尺寸和三維波形系數(shù)決定時,例如移動電話,這種較低的區(qū)域效率在半導體組件的應用中限制了其功能性或性能。在這種情況下,低性能可能在半導體中造成缺乏所需的特征(不可能有這些特征,是因為可用硅區(qū)域的數(shù)量有限),或較高的電阻裝置、晶體管、電源MOSFET或其它導致增加的電源流失、自加熱和因自加熱而進一步增加電阻的轉(zhuǎn)換因素。這些增加的電源流失可被視為一種潛在的熱問題與效率和電池壽命的損失。
此外,典型情況下,這種小的、低引線數(shù)的包裝缺乏足夠的能力來從半導體芯片中去除熱量,并將該熱量由該包裝傳入個人電腦主板和其周圍。該包裝無法去除熱量的高熱阻特性,這一點在應用中(和在產(chǎn)品中)限制了這些傳統(tǒng)型小包裝的效用,在應用中,半導體芯片被迫消耗實質(zhì)的電源,即使只有幾秒鐘。在高功率消耗條件下,除非電源消耗有限制,否則半導體芯片可能發(fā)生故障,或被損壞,且可能損害其自身的包裝,甚至損害個人電腦主板附近的其它組件。
作為這種傳統(tǒng)包裝的另一種限制,用于在任何既定的包裝上增加潛在引線數(shù)量的方法事實上可能減小能適合包裝的最大芯片尺寸,且這樣做甚至會導致更高電源的損失和更低的效率。
可以發(fā)現(xiàn),調(diào)整傳統(tǒng)包裝中的導線框架設計以便使芯片尺寸最大化,事實上,這可能導致與集成電路或芯片相連接的引線數(shù)量不足,且可能造成該引線和結合座的位置很難或不可能促進合適的或最佳的接線結合。
同樣地,可以發(fā)現(xiàn),為最佳的結合而調(diào)整引線的數(shù)量可能造成一種較小的芯片和較低的硅性能,例如在一電源晶體管中增加電阻,且在其它情況下,可能在一包裝中導致熱阻的升高,而該包裝沒有方便的方法來將熱量由硅中傳入印刷電路板(PCB)。這一權衡方法可能在引線的數(shù)量與包裝的熱阻和電源操作能力之間強加一種不合需要的折衷。
在傳統(tǒng)類型的包裝中,一種固有的權衡方法存在于一些因素中,例如芯片的尺寸,引線的數(shù)量,相對于芯片的引線位置,從任何特定的引線相結合的結合接線的數(shù)量和結合長度,及由此產(chǎn)生的結合角度,以及直接將熱量通過金屬或通過一根或多根導線傳入印刷電路板內(nèi)的方法。任何或所有這些因素都會使許多集成電路和離散的裝置很難達到最佳性能,尤其是那些涉及電源應用或攜帶高電流的裝置。
僅作為舉例而言,我們在以下提供傳統(tǒng)包裝及其局限性的一些例證。以本發(fā)明為目的,術語″導線框架″表示一包裝的導電部分,除了結合接線之外,該導電部分能夠與一由包裝封裝的芯片進行電傳遞。作為一種術語,“導線框架”包含一包裝的引線和芯片座,因為在典型情況下,這些元素被結合在一起形成一種單一的、互相連接的塊或框架,直到包裝過程中通過塑料注射將導線和芯片座固定之后,固定導線和芯片座的框架可以在適當?shù)奈恢帽桓铋_或斷開連接。術語“芯片座”表示導線框架的部分,其直接與半導體芯片進行物理接觸。典型情況下,半導體芯片通過一焊接或在芯片和芯片座之間插入的粘合劑材料附著于芯片座上。
參考圖1A-1F,舉例說明傳統(tǒng)的六導線包裝。圖1A是傳統(tǒng)的六導線包裝100的簡化透視圖,其包含包裝體102和暴露的導線104。圖1B是圖1A的傳統(tǒng)六導線包裝100的簡化示意圖。圖1C是是傳統(tǒng)的六導線包裝100的簡化示意圖。圖1C顯示如導線框架110的內(nèi)部組件,包括芯片座106和導線104的內(nèi)部104a。圖1D是圖1A的傳統(tǒng)六導線包裝的簡化示意圖,并顯示座108和結合接線110。結合接線110允許座108和導線104之間的電傳遞。因為包裝有六個獨立的導線104,因而在電方面它是一種六引線包裝。從熱的方法上說,這是一種″零″引線包裝,由于引線無法直接地連接到芯片座上,因而沒有一種直接的路徑可以將熱量從芯片座傳至個人電腦主板上。
如這些圖所示,芯片座占據(jù)包裝整個區(qū)域的一片很小的地方,包括導線的外部。傳統(tǒng)的包裝占據(jù)個人電腦主板上整個包裝軌跡的不到10%的區(qū)域,其對于今天高性能的應用已不合需要了。傳統(tǒng)包裝的配置方法無法有效地分散可能在某種類型的電源集成電路和離散的電源裝置中消耗或積累的熱能。因此,傳統(tǒng)的六導線包裝有許多局限性。
圖1E是傳統(tǒng)六導線包裝的一種配置的簡化示意圖,該包裝相似于圖1D中顯示的、具有一個導線框架、并經(jīng)過修正以便(在某種程度上)減少包裝熱阻的包裝。具體而言,圖1E的包裝120顯示了通過結合接線126連接到芯片124的五導線122,以及集成到芯片座130的第六導線128。因為集成導線128和芯片座130之間具有較大的接觸區(qū)域,所以集成導線128允許更多熱能經(jīng)過芯片座130從操作芯片124處被帶離,然后被散發(fā)在外部環(huán)境之中。熱阻方面的改良在某種程度上被有限的單一包裝導線(熱量必須經(jīng)過該導線流動)的截面面積所削弱,并在導線接觸個人電腦主板的有限接觸區(qū)域和表面區(qū)域上受到削弱。主板和一個單一導線之間的有限接觸區(qū)域意味著熱量在一個小區(qū)域中進入個人電腦主板,像一種熱量″點源″。來自一個點源、并散發(fā)進入主板之內(nèi)的熱量被重新分配在個人電腦主板的表面上,這樣做效率較低,相反,如果一個較大的導線或,甚至更好的情況是,多個導線將熱量從芯片傳遞到個人電腦主板,那么效率則更高。因此,一個直接連接到芯片座的單一導線,例如128,盡管它能改良熱阻,但是其產(chǎn)生的改良結果比預期要小,而且在很大程度上要依賴個人電腦主板的布局。雖然一個較大的、傳遞熱量的引線(或多個引線)對主板布局對產(chǎn)生的熱阻造成的影響較不敏感,但是這種設計特征是傳統(tǒng)包裝所無法得到的,或無法預期的。這種六導線包裝的配置的另外一種缺點在于它仍然缺乏一種有效使用包裝空間的能力。具體而言,芯片124只占據(jù)了10%的可用軌跡區(qū)域。軌跡區(qū)域的剩余部分被分派到其他的、與性能無關的考慮,尤其是為了滿足所有與機械相關的設計規(guī)則。
圖1F顯示圖1D的傳統(tǒng)六導線包裝100的一種簡化截面視圖,沿直線1F-1F′。圖1F的截面視圖顯示封裝芯片座106和半導體芯片108的包裝體102。從包裝體102伸出的導線104包括包裝體102的內(nèi)部104a,以及要求某種最小尺度的距離,以便確保包裝的塑料成型足以將導線104緊緊地固定在適當?shù)奈恢?。導線部分104b是包裝體102的外部,需要一種要求某種最小距離的尺度來幫助彎曲導線而不弄裂或損壞成型的塑料包裝。導線104的導線腳部分104c與位于個人電腦主板114下方的跡線112相接觸,以保證在導線腳與個人電腦主板的傳導性跡線之間的某種最小接觸區(qū)域。包括導線的彎曲部分和最小尺寸導線腳的導線104的形成和彎曲由與機械相關的設計規(guī)則決定,該規(guī)則用于在迅速制造輸出速率生產(chǎn)可重復的結果,其與普遍用于半導體包裝中的行業(yè)標準機器的使用相一致。
圖2A顯示一種包括尺度的圖1D的傳統(tǒng)六導線包裝的簡化截面視圖,也沿直線1F-1F’。在圖2A中顯示的尺度包括芯片108的芯片寬度(Wchip),塑料體102的包裝體寬度(Wbody),塑料體102的包裝體厚度(Zpkg),包裝100的垂直包裝輪廓(Zprofile),和導線104的導線腳寬度(Wfoot),以及包裝體102的底端和位于個人電腦主板114上的金屬跡線112之間的間隙(縫隙)Zl。
圖2B顯示包括尺度的圖1D的傳統(tǒng)六導線包裝100的簡化示意圖。圖2B中顯示的尺度包括上述包裝體寬度(Wpkg),芯片寬度(Wchip),內(nèi)導線部分104a的長度(X3),和導線腳104c的寬度(Wfoot),連同附加的設計尺度,其包括內(nèi)導線部分104a和芯片座106(一種需要避免引線和芯片座之間短路的間隙(縫隙)),來自于芯片座106邊緣的芯片108的逆轉(zhuǎn)或插入(X1)(需要確保芯片在實質(zhì)上不會懸掛或延伸至芯片座以外的一種最小尺度),外導線部分104b的寬度(X4)(在塑料成型發(fā)生之后,需要幫助彎曲和形成導線)。圖2B顯示的包裝進一步詳細說明了規(guī)定包裝100的結構的規(guī)則(先前在圖1D中顯示),因此如上文聯(lián)系圖1D所述的,該包裝同樣無法有效地使用空間。
圖2C顯示一種包括尺寸的圖1D中的傳統(tǒng)六導線包裝100的簡化示意圖,其占據(jù)個人電腦主板112上的導線軌跡110。本圖中,包裝導線的每個導線104包括在頂上的導線腳104c,且被包含在個人電腦主板傳導性跡線114的部分里面(在此以一種長方形顯示來表現(xiàn)傳導性跡線的最小可能尺度)。在實踐中,這些跡線在各種不同方向上繼續(xù),其與個人電腦主板上的其它元素相連接。但是,在導線腳104c周圍的最小間隔可以被簡單地估計為尺度X5的一種邊緣或“封裝”規(guī)則。本運用的目的在于將被包裝所占據(jù)的個人電腦主板的物理尺度(在笛卡爾的命名法中當作(Wpcb,Vpcb))與真正的半導體芯片尺度(Wchip,Vchip)相聯(lián)系。圖2C中標示的尺度在下表1中進行概述。
圖1.圖2C所標示的尺度
由以上闡述可見,以下的幾何規(guī)則說明了近似地作為芯片尺度的一種函數(shù)的包裝體尺度,Wbody=2*X3+2*X2+2*X1+WchipVbody=2*X8+2*X1+Vchip并近似地由以下規(guī)則決定個人電腦主板上的包裝軌跡Wpcb=2*X5+2*Wfoot+2*X4+Wbody
Vpcb=Vbody圖2C中所示的包裝顯示了同樣的、如上文聯(lián)系圖1D所述的對空間的無效使用,除了現(xiàn)在包裝外的浪費空間變得更明顯以外。
圖3A是傳統(tǒng)六導線包裝的可替代配置的一種簡化示意圖,顯示包裝體301的內(nèi)部組件。包裝300包括與芯片座308相集成的三個導線302,304和306。導線310,312和314各自通過結合接線318連接到芯片316上。由集成導線302,304,和306提供的一邊定位和表面區(qū)域能夠使來自操作芯片316的熱量流出包裝體301,以便在外部環(huán)境中消耗,籍此改良包裝的熱阻。直接連接到芯片座的引線在此被稱為″熱引線″,因為它們將熱量帶離芯片且將熱量帶入個人電腦主板內(nèi)。需注意,盡管導線302,304和306包含三種熱引線,它們只表現(xiàn)出一種單一的電引線,因為它們都被縮短至一種單一的電勢,即芯片座電勢。
因此,與芯片座直接連接的不斷增加的引線數(shù)量改良了包裝的電熱阻,但這卻以不斷減少的可用于清楚的電連接的導線數(shù)量為代價。此外,即使具有經(jīng)過修正的導線框架,圖3A所示的傳統(tǒng)包裝配置仍然無法有效地利用軌跡區(qū)域,因為芯片316大約只占據(jù)全部可用軌跡區(qū)域的10-15%。
傳統(tǒng)包裝的另一個局限性是,其所顯示的電獨立引線的數(shù)量包含4種清楚的電連接、三個分開的引線310,312和314和與引線302,304,396相連接、構成一種第四連接的芯片座。因此,本經(jīng)過修正的包裝是一種四電引線、三熱引線的包裝。當一種四電引線包裝適用于離散的晶體管包裝時,許多集成電路需要更多的引線以包括各種不同的控制功能。圖3B是一種包括尺寸的、圖3A中的包裝的簡化示意圖。圖3B中標示的尺寸在下表2中進行概述。
圖2.圖3B所標示的尺度
圖3所示的包裝顯示了同樣的、如上文聯(lián)系圖3A所述的、對空間的無效使用。
圖3C是傳統(tǒng)六導線包裝的另一種可替代的配置的一種簡化示意圖。如圖3A中所示的包裝實施例,包裝350包括三個導線352,354和356,其位于與芯片座358相集成的相同包裝邊上。兩個剩余的導線360和362相互集成,且通過結合接線366連接到芯片364上。第六個導線368通過結合接線369被連接到芯片364上。如上文聯(lián)系圖3A中的實施例所述,三個集成的導線352,354和356提供單向流動的優(yōu)勢,且增強了由芯片364所產(chǎn)生的熱消耗。導線360和362由一種單一金屬片而形成,它的形成為一種附加的第三結合接線創(chuàng)造了空間,以便其將導線360和362與芯片364相連接到。最終產(chǎn)生的包裝具有個三電引線和三個熱引線。
該附加的結合接線造成與芯片364相接觸的較低電阻。然而,圖3C所示的包裝顯示了同樣的、如上文聯(lián)系圖3B所述的、對空間的無效使用,因為芯片364只占據(jù)所有可用軌跡區(qū)域的10-15%。
圖3D是傳統(tǒng)六導線包裝的另一種配置的簡化示意圖,顯示包裝體371的內(nèi)部組件。包裝370包括與芯片座380相集成的四個導線372,374,376和378。剩余的導線之一382經(jīng)過結合接線384被連接到芯片385。另一個剩余的導線384提供特殊的一種長的內(nèi)部384a,其經(jīng)過多重結合接線387被連接到芯片385上。如上文聯(lián)系圖3A中顯示的包裝實施例所述,與芯片座380相集成的導線372,374,376和378提供增強來自芯片385的熱消耗的優(yōu)勢。延長導線384提供多重結合接線的連接且減少電阻的優(yōu)勢。然而,圖3D中所示的包裝顯示了同樣的、如上所述的對空間的無效使用,因為芯片385只占據(jù)全部可用軌跡區(qū)域的10-15%。最終產(chǎn)生的包裝具有四個熱引線,但只有三個電引線。
圖3E是傳統(tǒng)六導線包裝的另一種配置的簡化示意圖,顯示包裝體391的內(nèi)部組件。包裝390包括四個與芯片座396相集成的導線392,393,394和395。剩余的兩個導線397a和397b包含一種單一金屬片的相對的兩端,該金屬片經(jīng)過多重結合接線398而連接到芯片399。與類似的、先前舉例說明的實施例不同,圖3E中的包裝390包括兩個與芯片399的接觸,其能夠行使一種簡單裝置的功能,例如二極度管。因此,包裝390是一種具有四個熱引線的六導線包裝,但只有兩個電引線。此外,圖3E所示的包裝390顯示了同樣的、如上所述的對空間的無效使用,因為芯片399只占據(jù)全部可用軌跡區(qū)域的10-15%。
目前為止,所述的傳統(tǒng)包裝都利用六個導線,而其它類型的傳統(tǒng)包裝可能利用導線的數(shù)量不同。舉例而言,圖4A是較大軌跡的傳統(tǒng)八導線包裝的簡化透視圖。包裝400包括包裝體402和暴露的導線404。如先前所述的六導線包裝,本類型包裝的導線必須彎曲以便連接到個人電腦主板,且每個導線的導線腳在實質(zhì)上是共平面。
圖4B是圖4A中八導線包裝的簡化示意圖,顯示包裝體402內(nèi)的內(nèi)部組件。特定情況下,包裝400包括放置在第一芯片座408上的第一芯片406,和放置在第二芯片座412上的芯片410。第一芯片406經(jīng)過結合接線411被連接到導線404a-d,且第二芯片410經(jīng)過結合接線415被連接到導線404e-h。因此,包裝400是一種雙芯片的八導線包裝,且提供總共八個電引線,卻沒有(零)熱引線。如以上所述的傳統(tǒng)六導線包裝,傳統(tǒng)八導線包裝400也無法有效的使用可用的軌跡區(qū)域,因為芯片406和408只占據(jù)全部包裝軌跡區(qū)域的不到10%。
圖4C是傳統(tǒng)八導線雙包裝的另一種配置的簡化示意圖,顯示包裝體421內(nèi)的內(nèi)部組件。包裝420包括放置在第一芯片座423上的第一芯片422,和放置在第二芯片座428上的第二芯片426。第一芯片422經(jīng)過結合接線425連接到導線404a-c上,且導線404d與第一芯片座423相集成。第二芯片426經(jīng)過結合接線429連接到導線404e-g上,且導線404h與第二芯片座428相集成。因此,包裝420是一種雙芯片的八導線包裝,提供總共八個電引線和兩個熱引線(每個芯片一個)。雖然集成導線404d和404h在某種程度上提供分別來自芯片422和426的增強的熱消耗,但是包裝420正如圖4B的包裝一樣無法有效地分配軌跡區(qū)域。
圖4D是一種八導線雙包裝的另一種配置的簡化示意圖,顯示包裝體43 1內(nèi)的內(nèi)部組件。包裝430包括放置在第一芯片座432上的第一芯片433,和放置在第二的芯片座436上的第二芯片435。第一芯片433經(jīng)過結合接線437連接到導線434c-d上,且導線404a-b與第一芯片座432相集成。第二芯片435經(jīng)過結合接線439連接到導線404g-h上,且導線434d-e與第二芯片座436相集成。集成導線434a-b和434e-f提供分別來自芯片433和435的增強的熱消耗(傳導進入個人電腦主板內(nèi))。因此,包裝430是一種雙芯片的八導線包裝,提供總共六個電引線,但只有四個熱引線(每個芯片座兩個)。然而,當所示的芯片433和435在區(qū)域中比圖4C中的芯片大時,包裝430顯示出對軌跡區(qū)域的無效分配,如圖4C中的包裝。
圖4E是封裝一種單一芯片的八導線包裝的一種配置的簡化示意圖,顯示包裝體441的內(nèi)部組件。包裝440包括延長芯片442,其置于芯片座446上,且經(jīng)過結合接線448與導線444a-h的每一個進行溝通。如以上所述的所有傳統(tǒng)包裝,包裝440無法有效分配軌跡區(qū)域。特定情況下,芯片442占據(jù)包裝全部可用軌跡區(qū)域的不到10%。而且,適合該包裝的最大可能的芯片尺寸的長寬比(長度與寬度比)可能太極端了(超過尺寸的3∶1比)。具有高長寬比的芯片會顯示較差的芯片附著,且增加芯片裂痕和與壓力相關的故障的的發(fā)生率。包裝440是一種單一芯片的八導線包裝,提供總共八個電引線,但沒有(零)熱引線。因此,為了增加電引線的數(shù)量,熱引線的數(shù)量受到影響。
圖4F是封裝一種單一芯片的八導線包裝的另一種配置的簡化示意圖,顯示包裝體451的內(nèi)部組件。包裝450包括延長芯片452,其放置在與導線454a-d相集成的芯片座456上。剩余的三個導線454e-g由一種單一金屬片形成,其經(jīng)過多重的結合接線457與芯片452相連接。剩余的導線454h經(jīng)過結合接線459連接到芯片452上。如上所述,四個集成導線404a-d提供增強的熱消耗的優(yōu)勢(熱傳導進入個人電腦主板內(nèi))。由一種單一金屬片形成的導線404e-f提供多重的結合接線連接的優(yōu)勢,該連接提供經(jīng)過降低的電阻。因此,包裝450是一種單一芯片的八導線包裝,提供總共三個電引線和四個熱引線。盡管該包裝具有這些優(yōu)勢,然而,相對而言,包裝450同樣無法有效利用軌跡區(qū)域,如圖4E所示的傳統(tǒng)包裝和芯片長度與寬度間的高長寬比。
盡管上述傳統(tǒng)包裝的實施例能夠發(fā)揮作用,但是每種包裝的缺點在于無法有效利用包裝軌跡所提供的空間。特定情況下,表3顯示了五種標準類型的、單一芯片的傳統(tǒng)包裝的芯片區(qū)域與軌跡區(qū)域的對比圖3.
表3顯示,即使在最大的包裝中,封裝的芯片占據(jù)全部軌跡區(qū)域的不到35%。在兩個較小的包裝中,芯片僅占據(jù)全部可用的包裝軌跡區(qū)域的8%。為了使包裝的空間效率最大化,因此重新設計包裝來對芯片進行盡可能大的空間的分配是必需的。同樣,需要重新設計包裝來提供可能的最低的熱阻和與熱引線相連的芯片座的最大數(shù)量,而不會犧牲可用的清楚電引線的數(shù)量。也需要重新設計包裝來針對任何特定的芯片區(qū)域?qū)㈤L寬比降至最低,且使可用的結合接線的數(shù)量最大化。最后,需要為結合接線的最靈活且最佳的結合重新設計包裝,且如果引線帶有高電流,該重新設計的包裝能夠使任何特定引線的結合接線數(shù)量最大化。因此,有必要改良包裝系統(tǒng)和方法。
發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明提供包裝電子裝置的技術。特別是,本發(fā)明為電子裝置提供一種經(jīng)過改良的包裝系統(tǒng)和方法。僅通過舉例而言,本發(fā)明為經(jīng)常被用于電源和電源處理應用的集成電路裝置和離散裝置包裝“小軌跡尺寸的包裝”,例如為系統(tǒng)和次系統(tǒng)組件的電源開/關控制提供的電子控制開關和直流電/直流電轉(zhuǎn)換中的開關組件,主要使用電池供電的應用,例如移動電話、便攜式電腦、個人數(shù)字助理(PDAs)、數(shù)碼相機和其它電腦應用。
在某些實施例中,具有反鷗翅形導線的包裝或彎曲的J形導線將包裝軌跡中增加的空間分配給包裝的芯片。為了擴展導線框架的尺寸且適應較大可能的芯片尺寸(在此涉及一種寬體包裝),這種反鷗翅形導線或J形導線的使用也使包裝體寬度的部分最大化(即,橫向地與個人電腦主板平行)。本發(fā)明適用于小軌跡區(qū)域包裝,其尺寸通常且普遍為7厘米,且不應與通常被用于電腦存儲器芯片、微處理集成電路等產(chǎn)品的較大和較高的引線數(shù)包裝相混淆。較普遍的是,依照本發(fā)明,沒有一種特定的包裝尺寸本身能決定包裝尺寸的最大值,如在此所用的方法可應用于較大的芯片。然而,空間效率優(yōu)勢在大于7毫米的包裝中逐漸消失。
在某一特定實施例中,本發(fā)明提供一種小軌跡半導體裝置的包裝。該包裝具有一種塑料包裝體用來封裝芯片。該塑料包裝體具有一種經(jīng)過許多收藏芯片的邊而與底端相耦合的頂端。該包裝也有一種導線,其包括由包裝體封裝的部份封裝的部分且與芯片進行電溝通。導線的暴露部分也包括在內(nèi)。該暴露部分從包裝體的邊延伸。該暴露部分也沿包裝的邊向后折疊至包裝的底端且向后折疊至底端的中心。沿包裝的邊的導線部分和沿包裝底端的導線的部分各自形成一個小于90度的角且,導線腳相對地傾向下面的平面?zhèn)€人電腦主板。傾斜的表面具有焊接浸濕等優(yōu)點。
在使個人電腦主板上一個特定包裝軌跡的可用硅區(qū)域或芯片尺寸最大化方面,本發(fā)明具有許多優(yōu)點。較佳實施例中,本發(fā)明包括一種包裝,其包括一種延伸至一塑料體外的金屬導線,以便包括塑料體和突出導線的結合寬度的包裝側面寬度在其最寬點、在截面平面上為最寬,在該平面中,導線從塑料體中突出。本發(fā)明中,在任何平行于個人電腦主板的截面平面上的導線最大寬度(包括導線腳)實質(zhì)上在尺寸方面等于或甚至小于其在以下這種平面上的寬度,即導線從塑料包裝體中突出或退出的平面。因為在這一特定的、較佳實施例中,該包裝和導線的寬度在平行于個人電腦主板的截面平行面上為最寬,然后在導線與個人電腦主板相接觸的平面上,其寬度較小。也就是說,當導線與個人電腦主板相接觸時,包裝導線較小(或?qū)嵸|(zhì)上是相同的尺寸)。一種反鷗翅形或J形導線配置被顯示成一種執(zhí)行此較佳實施例的方法。
在另一個較佳實施例中,在與個人電腦主板相接觸的截面平面上,導線的最大側面寬度值小于其在其它任何高于個人電腦主板表面的平面上的值。在此較佳實施例中,包裝的導線具有一垂直部分,該垂直部分實質(zhì)上與個人電腦主板的表面相垂直,或從個人電腦主板的表面向外傾斜,且離個人電腦主板的表面較寬。
在另一種實施例中,相對于個人電腦主板的空間,包裝體被最大化,以致于包括導線的包裝的寬度在平行于個人電腦主板的平面上為最寬,在該電腦主板上,導線從包裝(或在任何平面,而不是導線與個人電腦主板接觸的平面)突出,且包裝的塑料體延伸至包裝的導線腳上。
在另一種實施例中,包裝塑料體延伸至包裝的導線的每個導線腳上。
在另一種實施例中,一種半導體包裝具有帶有一個導線腳的傳導性導線,每個導線腳被安裝在一個印刷電路板的傳導性跡線上,因此,在導線腳接觸主板(一個印刷電路板座)的個人電腦主板上的傳導性跡線具有某種最小的尺寸,以便于芯片導線腳與印刷電路板座的結合,即,一種最小的印刷電路板座,和包裝塑料體側面地延伸至最小印刷電路板座的頂端。
使用本發(fā)明可能會獲得許多好處。舉例而言,符合本發(fā)明實施例的裝置生產(chǎn)的包裝占用較小的側面區(qū)域,且因此考慮到包裝的微電子產(chǎn)品的較高包裝密度。
另外,符合本發(fā)明的實施例使包裝具有減縮的的垂直側面,由此進一步考慮到在被限制的空間中所使用的裝置,典型情況下是便攜式應用,例如電話和便攜式計算機。在一些實施例中,本發(fā)明也為在熱形式中消耗熱量提供一種新穎的結構。發(fā)明也提供一種新穎的導線腳結構,以便提高與一種下方的個人電腦主板的可焊性和電接觸。在其他方面,通過使用新穎的針線配置和包裝設計,電阻也被降低,包括使可用的結合接線的數(shù)量最大化,改良結合接線的位置、分配、長度和結合角,且使硅芯片區(qū)域最大化。此外,符合本發(fā)明的實施例為多種芯片類型和尺寸考慮到具有空間效率的包裝設計的彈性。本發(fā)明也包括某些新穎的方法,以便使與針線相連接的芯片座的數(shù)量最大化(為改良熱阻),同時不會犧牲清楚的電連接的可用數(shù)量。依靠這些實施例,可能存在一種或更多種好處。
一種符合本發(fā)明的小軌跡半導體裝置包裝的實施例包括一種為封裝一個或多個芯片的塑料包裝體,該塑料包裝體包含一種頂端,其通過多邊與底端相耦合。一種導線包括被包裝體封裝的部分,且該導線與芯片進行電傳遞。該導線的暴露部分從包裝體延伸,向后折疊或沿包裝的側面實質(zhì)上垂直于個人電腦主板放置,指向包裝底端,形成第一角,且向包裝底端的中心折疊以形成一個導線腳。沿包裝的邊的導線部分和沿包裝底端的導線部分互相形成一個小于90°的角,且相對于下方的平面?zhèn)€人電腦主板,導線腳在第二角上傾斜以促進焊接浸濕。
一種符合本發(fā)明的小軌跡半導體裝置包裝的實施例包含封裝具有一區(qū)域的芯片的包裝體,和包括由包裝體封裝的部分的一種導線,且其與芯片進行電傳遞。導線的暴露部分由包裝體的邊延伸,沿包裝的邊向包裝的底端向后折疊,且向包裝底端的中心折疊的以形成一個導線腳。包裝體的組合的寬度和長度以及暴露的導線部分確定一種側面軌跡區(qū)域,因此,芯片區(qū)域占據(jù)軌跡區(qū)域的約40%或更多。
一種符合本發(fā)明的小軌跡半導體裝置包裝的一種實施例包含一封裝具有一區(qū)域的芯片的包裝體,和一導線。該導線包括一被包裝體封裝的部分,該封裝部分與一支撐芯片的芯片座集成在一起,且該封裝部分與芯片形成電傳遞。該導線也包括一從包裝體的側面延伸的導線暴露部分,其向后折疊,或?qū)嵸|(zhì)上以垂直方式沿包裝的側面向包裝的底端放置,且向包裝底端中心折疊,以便形成一導線腳。包裝體和暴露的導線部分的聯(lián)合寬度和長度定義了一種側部軌跡區(qū)域。芯片區(qū)域占據(jù)軌跡區(qū)域上約40%或更多的部分,且封裝的導線部分將熱量從操作的芯片帶離到暴露的導線部分,且暴露的導線部分使熱量得到分散。
一種符合本發(fā)明的小軌跡半導體裝置包裝的一種實施例包含一種塑料包裝體,其被用來封裝一具有厚度的芯片,該塑料包裝體包括一經(jīng)過多個側面耦合到底端的頂端。該包裝進一步包含一導線,其包括由包裝體封裝的、且與芯片形成電傳遞的部分,一從包裝體的側面延伸的導線暴露部分,其向后折疊或?qū)嵸|(zhì)上以垂直方式沿包裝的側面向包裝的底端放置,形成相對于包裝一平面的第一角,且向包裝底端中心折疊,以便形成一實質(zhì)上筆直的導線腳,其相對于下面的個人計算機主板形成第二角。一種在包裝體側面形成的凹口接受導線腳的一端。
一種符合本發(fā)明的小軌跡半導體裝置包裝的一種實施例包含一種塑料包裝體,其被用來封裝一具有厚度的芯片,該塑料包裝體包括一經(jīng)過多個側面耦合到底端的頂端。一導線包括從包裝體側面延伸的導線暴露部分,該暴露部分向后折疊或?qū)嵸|(zhì)上以垂直方式沿包裝的側面向包裝的底端放置,形成相對于一包裝平面的第一角,且向包裝底端中心折疊,以便形成實質(zhì)上筆直的、相對于下面的個人計算機主板上的跡線傾斜的導線腳。導線腳與焊接之間的粘合由第二角來增強。
本發(fā)明的另外一個實施例包括一半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一導線框架,該框架將包裝的一個側面上的所有引線都直接連接到芯片座,以便熱量可以容易地從芯片座流動到個人計算機主板,其中,在一較佳實施例中,導線框架用銅或其他具有較高導電性和導熱性的金屬組成。本發(fā)明的具體例證包括、但不限于一種六引線包裝,其中包裝相同側面上的三個引線被固定到芯片座上,一種八引線包裝,其中包裝相同側面上的四個引線被固定到芯片座上,以及一種十二(或十四)引線包裝,其中包裝相同側面上的六(或七)個引線被直接的連接到芯片座上。在本發(fā)明的一種較佳實施例中,芯片座大小能在一個側面被擴大到距離塑料體的內(nèi)部邊緣比較近的尺寸(即,接近由塑料體封裝的芯片座較小尺寸的最小量),在這個側面上,引線被固定到芯片座上,此時的距離小于塑料體在相反側面上造成的芯片座最小封裝,在該相反側面上,引線沒有被連接到芯片座上,因此允許較大的芯片座造成最大可能的芯片尺寸,以便適合包裝的內(nèi)部空間。
本發(fā)明的另外一種實施例包括一半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一導線框架,該框架將包裝的一個側面上的除一個引線之外的所有引線都直接連接到芯片座,以便熱量可以容易地從芯片座流動到個人計算機主板,其中,在一較佳實施例中,導線框架用銅或其他具有較高導電性和導熱性的金屬組成。本發(fā)明的具體例證包括、但不限于一種六引線包裝,其中包裝相同側面上的兩個引線被固定到芯片座上,而相同側面上的一個引線沒有被固定到芯片座上,一種八引線包裝,其中包裝相同側面上的三個引線被固定到芯片座上,而相同側面上的一個引線沒有被固定到芯片座上,以及一種十二(或十四)引線包裝,其中包裝相同側面上的五(或六)個引線被直接的連接到芯片座上,而相同側面上的一個引線沒有被固定到芯片座上。在本發(fā)明的一種較佳實施例中,芯片座大小能在一個側面被擴大到距離塑料體的內(nèi)部邊緣比較近的尺寸(即,接近由塑料體封裝的芯片座較小尺寸的最小量),在這個側面上,引線被固定到芯片座上,此時的距離小于塑料體在相反側面上造成的芯片座最小封裝,在該相反側面上,引線沒有被連接到芯片座上,因此允許較大的芯片座造成最大可能的芯片尺寸,以便適合包裝的內(nèi)部空間。
本發(fā)明的另外一種實施例包括一半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一導線框架,該框架將包裝的一個側面上的除兩個引線之外的所有引線都直接連接到芯片座,以便熱量可以容易地從芯片座流動到個人計算機主板,其中,在一較佳實施例中,導線框架用銅或其他具有較高導電性和導熱性的金屬組成。本發(fā)明的具體例證包括、但不限于一種八引線包裝,其中包裝相同側面上的兩個引線被固定到芯片座上,而相同側面上的兩個引線沒有被固定到芯片座上,一種十二引線包裝,其中包裝相同側面上的四個引線被直接的連接到芯片座上,而相同側面上的兩個引線沒有被固定到芯片座上,以及一種十四引線包裝,其中包裝相同側面上的五個引線被直接的連接到芯片座上,而相同側面上的兩個引線沒有被固定到芯片座上。在本發(fā)明的一種較佳實施例中,芯片座大小能在一個側面被擴大到距離塑料體的內(nèi)部邊緣比較近的尺寸(即,接近由塑料體封裝的芯片座較小尺寸的最小量),在這個側面上,引線被固定到芯片座上,此時的距離小于塑料體在相反側面上造成的芯片座最小封裝,在該相反側面上,引線沒有被連接到芯片座上,因此允許較大的芯片座造成最大可能的芯片尺寸,以便適合包裝的內(nèi)部空間。
本發(fā)明的另一種較佳實施例是,兩個沒有沿側面被連接到芯片座的引線被放置在芯片座的每個側面上,靠近包裝的相反端,而其他的引線則在包裝側面上連接芯片座。
本發(fā)明的另外一種實施例包括一半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一導線框架,該框架具有兩個分離的芯片座,以便包裝的一個側面上的所有引線(針對每一個芯片座)都被直接連接到芯片座,以便熱量可以容易地從芯片座流動到個人計算機主板,其中,在一較佳實施例中,導線框架用銅或其他具有較高導電性和導熱性的金屬組成。本發(fā)明的具體例證包括、但不限于一種八引線包裝,其中包裝相同側面上的兩個引線被固定到每一個芯片座上,一種十二引線包裝,其中包裝相同側面上的三個引線被固定到每一個芯片座上,以及一種十四引線包裝,其中包裝相同側面上的四個引線被直接的連接到芯片座上,而三個引線被直接固定到另外一個芯片座上。在本發(fā)明的一種較佳實施例中,芯片座大小能在一個側面被擴大到距離塑料體的內(nèi)部邊緣比較近的尺寸(即,接近由塑料體封裝的芯片座較小尺寸的最小量),在這個側面上,引線被固定到芯片座上,此時的距離小于塑料體在相反側面上造成的芯片座最小封裝,在該相反側面上,引線沒有被連接到芯片座上,因此允許較大的芯片座造成最大可能的芯片尺寸,以便適合包裝的內(nèi)部空間。
本發(fā)明的另一種實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種導線框架,其中沒有引線被直接連接到芯片座上,因此使結合接線的數(shù)字最大化,且使可用的包裝引線不會與其他引線形成短路。
本發(fā)明的另一種實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種具有兩個分離芯片座的導線框架,其中沒有引線被直接連接到任一芯片座上,因此使結合接線的數(shù)字最大化,且使可用的包裝引線不會與其他引線形成短路。
本發(fā)明的另一種實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種導線框架,其中一定數(shù)量的毗連引線沒有被直接連接到芯片座上,這些引線在包裝之內(nèi)一起由一金屬條進行短路處理,從而為從那些引線出發(fā)的大量結合接線提供便利。
本發(fā)明的另一種實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種導線框架,其中一些引線沒有被直接連接到芯片座上,這些引線有一T形狀(從頂部視圖來看),以致于包裝之內(nèi)的導線寬度比包裝外部的導線寬度要寬,因此與通常導線寬度相比,可以容納更多結合接線。
本發(fā)明的另一種實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種具有一芯片座的導線框架,其中一半導體芯片被安裝在所述的導線框架之上,其使用焊接劑或傳導性粘合劑(舉例來說,銀填充環(huán)氧基樹脂)的一傳導層,其中芯片座和任何連接到芯片座的引線實質(zhì)上和半導體芯片或底基的背面具有相同的電位。芯片座電位在典型情況下可以是引入一集成電路中的“接地電”,且可以是例如垂直DMOS等垂直裝置(無論是否具有平面的或電纜溝閘門的裝置多樣性)中的″漏電″電位。在一實施例中,一結合接線(或多個結合接線)被附加到芯片頂端表面(以電氣方式連接到實質(zhì)上與底基或芯片的背部相同的電位)上的一種結合座(或多個結合座),該結合接線被向下結合到芯片座(即一種″向下結合”),或被向上結合到任何被附加到芯片座的引線之上,因此通過結合接線較低的并聯(lián)電阻實質(zhì)上縮短了底基的串聯(lián)電阻。
本發(fā)明的另一種實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種具有一芯片座的導線框架,其中一半導體芯片被安裝在所述的導線框架之上,其使用一種絕緣層粘合劑(舉例來說,不含銀填充的環(huán)氧基樹脂),其中芯片座和任何連接到芯片座的引線實質(zhì)上和半導體芯片或底基的背面具有不相同的電位。在一較佳實施例中,一種附加到芯片頂端表面上的一種結合座上的結合接線(且不以電方式連接到底基或背部電位)被向下結合到芯片座(即“向下結合”)或向上結合到任何附加到芯片座的引線之上。
本發(fā)明的另一實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種導線框架,其中至少兩個沒有被連接到包裝相反側面上的芯片座的導線一起被其他傳導性導線框架材料的一種連續(xù)銅構件在包裝內(nèi)部形成短路。
本發(fā)明的另一實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種導線框架,其中至少兩個沒有被連接到包裝相同側面上的芯片座的導線一起被其他傳導性導線框架材料的一種連續(xù)銅構件在包裝內(nèi)部形成短路。
本發(fā)明的另一實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種具有一個或二個芯片座的導線框架,其中只有一個引線被直接連接到任一芯片座。在這種例證中,被固定到芯片座的引線改良了包裝的熱阻(與沒有引線被固定到芯片座的實施例相比較),但是它不提供一種較大的芯片座或芯片。
本發(fā)明的另一實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,其包含一種導線框架,其中芯片座直接被連接到包裝相反側面上的至少兩個導線,且可能在例證中包括被固定到芯片座的包裝的每一個相反側面上的兩個或三個導線。在這個實施例中,該芯片座被放大到由塑料體構成的芯片座最小可能封裝。
本發(fā)明的另一實施例包括一種半導體包裝,其具有J形或反鷗翅形導線,使用傳統(tǒng)的表面安裝焊接技術將該導線焊接到一個人計算機主板,其中將包裝附加到個人計算機主板的浸濕和焊接質(zhì)量能在包裝的側面上沿著導線接觸個人計算機主板傳導跡線的地方得到視覺檢查。
本發(fā)明也包括一種算法以便在任何給定的所需或預定的個人計算機主板軌跡的情況下產(chǎn)生最大可能的芯片座尺寸(因此產(chǎn)生最大的芯片尺寸)。被算法放大生產(chǎn)而產(chǎn)生出來的芯片尺寸將會事實上在每個形式因素或成型包裝中都比傳統(tǒng)鷗翅包裝芯片更大。
本發(fā)明的這些和其他實施例,以及它的優(yōu)勢和特征,將結合下文和附圖得到更詳細地描述。
圖1A是傳統(tǒng)的六導線包裝的簡化透視視圖。
圖1B是圖1A中的傳統(tǒng)六導線包裝的簡化示意視圖。
圖1C是圖1A中的傳統(tǒng)六導線包裝的簡化示意視圖,顯示包裝體里面的導線框架。
圖1D是圖1A中的傳統(tǒng)六導線包裝的簡化示意視圖,顯示包裝體里面的導線框架、芯片和結合接線。
圖1E是傳統(tǒng)六導線包裝的一種替代配置的一種簡化示意視圖。
圖1F顯示圖1A的傳統(tǒng)六導線包裝的一種簡化截面視圖。
圖2A顯示被放置在個人計算機主板上的圖1A的傳統(tǒng)六導線包裝的一種簡化截面視圖,包括尺寸。
圖2B顯示圖1A的傳統(tǒng)六導線包裝的一種簡化示意視圖,包括尺寸。
圖2C顯示被放置在個人計算機主板上的圖1A的傳統(tǒng)六導線包裝的一種簡化示意視圖,包括尺寸。
圖3A是傳統(tǒng)六導線包裝的另外一種配置的簡化示意視圖。
圖3B是圖3A中所示的傳統(tǒng)六導線包裝的一種簡化示意視圖,包括尺寸。
圖3C是傳統(tǒng)六導線包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示包裝體里面的導線框架、芯片和結合接線。
圖3D是傳統(tǒng)六導線包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示包裝體里面的導線框架、芯片和結合接線。
圖3E是傳統(tǒng)六導線包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示包裝體里面的導線框架,芯片和結合接線。
圖4A是傳統(tǒng)八導線包裝的簡化透視視圖。
圖4B是圖4A的八導線雙芯片座包裝的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖4C是八導線雙芯片座包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖4D是八導線雙芯片座包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖4E是八導線單一芯片座包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖4F是八導線單一芯片座包裝的另外一種配置的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖5A是傳統(tǒng)包裝相對于符合本發(fā)明的包裝實施例(兩者都被安裝在個人計算機主板上)的截面視圖,包括尺寸。
圖5B是符合本發(fā)明的包裝的一種實施例的放大比例視圖。
圖5C顯示熱能(熱量)經(jīng)過圖5A所示的包裝流動的示意視圖。
圖6A是符合本發(fā)明一種實施例的六導線包裝的一種實施例的簡化透視視圖。
圖6B是圖6A中顯示的六導線包裝的一種簡化示意視圖。
圖6C是圖6B中顯示的六導線包裝的一種簡化末端視圖。
圖6D是圖6A中顯示的六導線包裝的簡化邊緣視圖。
圖6E是符合本發(fā)明的六導線包裝的另外一種實施例的簡化截面視圖。
圖6F是符合本發(fā)明的六導線包裝的另外一種實施例的簡化末端視圖。
圖6G是符合本發(fā)明的六導線包裝的一種替代實施例的簡化示意視圖。
圖6H是圖6A的六導線包裝的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖6I是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖。
圖6J是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖。
圖6K是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖。
圖6L是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖。
圖6M是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖。
圖7A是符合本發(fā)明的八導線包裝的實施例的簡化透視視圖。
圖7B是圖7包裝的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖7C是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種替代實施例的簡化示意視圖,顯示兩個芯片、一種單一芯片座導線框架和結合接線。
圖7D是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖,顯示兩個芯片、一種雙芯片座導線框架和結合接線。
圖7E是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖7F是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種實施例的簡化截面和示意視圖,包括尺寸,該包裝沒有導線被連接到芯片座。
圖7G是符合本發(fā)明的八導線包裝的替代實施例的一種實施例的簡化截面和示意視圖,包括尺寸,該包裝具有直接連接到芯片座的導線。
圖8A是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖8B是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖8C是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖8D是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖8E是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖8F是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖9是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖10是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖11是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種進一步實施例的簡化示意視圖,顯示芯片、導線框架和結合接線。
圖12A是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種進一步實施例的簡化示意視圖,顯示兩個芯片、雙芯片座導線框架和結合接線。
圖12B是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種進一步實施例的簡化示意視圖,顯示兩個芯片、雙芯片座導線框架和結合接線。
圖13A是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種進一步實施例的簡化示意視圖,顯示雙芯片、雙芯片座導線框架和結合接線。
圖13B是符合本發(fā)明的八導線包裝的一種進一步實施例的簡化示意視圖,顯示雙芯片、雙芯片座導線框架和結合接線。
圖14顯示符合本發(fā)明實施例的多個包裝類型的簡化透視視圖。
圖15是符合本發(fā)明的六導線包裝的一種實施例的簡化示意視圖。
圖16A-B是符合本發(fā)明的不對稱多芯片八導線包裝的實施例的簡化示意視圖。
圖17是符合本發(fā)明的包裝的一種實施例的簡化截面份視圖,顯示包裝體的內(nèi)部元件。
圖18A是符合本發(fā)明的包裝的另一種實施例的簡化透視視圖,顯示內(nèi)部元件,而不顯示包裝體。
圖18B是由圖18A的包裝所代表的電路的示意圖。
圖19A是符合本發(fā)明的包裝的另一種實施例的簡化透視視圖,顯示子組合1900的內(nèi)部元件,而不顯示包裝體。
圖19B是由圖19A的包裝所代表的電路示意圖。
圖20A說明符合本發(fā)明的一種實施例的6導線TSOP類型的包裝的簡化透視視圖。
圖20B說明符合本發(fā)明的一種實施例的8導線TSOP類型的包裝的簡化透視視圖。
圖20C說明符合本發(fā)明的一種實施例的12導線TSOP類型的包裝的簡化透視視圖。
圖20D說明符合本發(fā)明的一種實施例的14導線TSOP類型的包裝的簡化透視視圖。
圖20E說明針對圖20C的包裝的導線框架的第一實施例的簡化示意視圖。
圖20F說明針對圖20C的包裝的導線框架的第二實施例的簡化示意視圖。
圖20G說明針對圖20C的包裝的導線框架的第三實施例的簡化示意視圖。
圖20H說明針對圖20C的包裝的導線框架的第四實施例的簡化示意視圖。
圖20I說明針對圖20C的包裝的導線框架的第五實施例的簡化示意視圖。
圖20J說明針對圖20C的包裝的導線框架的第六實施例的簡化示意視圖。
圖20K說明針對圖20C的包裝的導線框架的第七實施例的簡化示意視圖。
圖20L說明針對圖20C的包裝的導線框架的第八實施例的簡化示意視圖。
圖20M說明針對圖20C的包裝的導線框架的第九實施例的簡化示意視圖。
圖20N說明針對圖20C的包裝的導線框架的第十實施例的簡化示意視圖。
圖20O說明針對圖20C的包裝的導線框架的第十一實施例的簡化示意視圖。
圖21A說明符合本發(fā)明的8導線MSOP類型的包裝的實施例的簡化透視視圖。
圖21B說明符合本發(fā)明的十二導線MSOP類型的包裝的實施例的簡化透視視圖。
圖22A說明符合本發(fā)明的8導線SOP類型的包裝的實施例的簡化透視視圖。
圖22B說明符合本發(fā)明的十二導線SOP類型的包裝的實施例的簡化透視視圖。
具體實施例方式
依照本發(fā)明的實施例,提供用于設計針對微電子裝置的、具有空間效率的包裝的裝置和技術。符合本發(fā)明實施例的包裝將包裝軌跡內(nèi)更大的空間分配到被包裝的芯片上,且在一些實施例中提供經(jīng)過改良的包裝熱阻,提供大量的結合接線,提供經(jīng)過改良的結合接線角和定位,且容納單一和多重芯片,同時為包裝保持緊湊的垂直側面。下文將提供有關本發(fā)明各種方面更為全面的詳細討論。
本發(fā)明的實施例提供具有空間效率的包裝設計,針對低引線數(shù),以及典型情況下用于便攜式應用的小軌跡電子裝置。在符合本發(fā)明的一種實施例中,本發(fā)明提供具有空間效率的包裝設計,其中包裝的暴露導線腳向后折疊,位于包裝的下面,且因此允許具有較大寬度的被包裝的芯片占據(jù)由傳統(tǒng)(普遍被稱為″鷗翅″)包裝的側面-延伸的導線腳所占用的周邊軌跡區(qū)域。包裝體外部表面的凹口可以接受導線腳的兩端,因此允許出現(xiàn)被減小的垂直包裝側面。本發(fā)明適用于小軌跡包裝,該包裝在尺寸上經(jīng)常小于7毫米,且通常不應該與較大的高引線數(shù)包裝相混淆,該高引線數(shù)包裝經(jīng)常和存儲器芯片一起用于計算機、微處理集成電路和同類裝置。這種包裝可能包括超過100個引線。許多模擬和功率包裝都有少于24個引線,且通常有3到8個引線。本發(fā)明的這些和其他細節(jié)將在當前介紹中全文出現(xiàn),且更具體出現(xiàn)在下文。
這里,我們在下面提供了許多附圖和描述來說明這些特征。在一種具體的實施例中,包裝設計針對一種給定的個人計算機軌跡提供一種較大的包裝體,因此可以容納一個較大的半導體芯片,且具有較小的側面,這一點是許多移動計算機應用所需要的。
如圖所示,圖5A是傳統(tǒng)包裝500相對符合本發(fā)明的一種實施例的包裝502的截面視圖,包括側部和垂直尺寸。包裝502包括用一種注塑形成混合物形成的包裝體512。一種能用于形成包裝502的、適當類型的注塑形成混合物包括環(huán)氧基的混合物,例如由Sumitomo化學品公司生產(chǎn)的6600CR或6300H材料。有關特別的注塑成型材料的選擇當然將會根據(jù)具體包裝應用的特定需求而發(fā)生改變。
芯片513與芯片座515形成實際的接觸。典型情況下,芯片座515是定型導線框架的部份,該框架包括從包裝體512的側面向外延伸的導電導線514。導線經(jīng)過結合接線或作為芯片座515的集成部分而與芯片513形成電接觸。導線框架可以用各種類型和厚度的材料來形成,該框架展現(xiàn)了所需的物理特性,例如延展性和高度的導電和導熱性。用于導線框架的適當?shù)膶Ь€材料包括金屬和合金??赡苡脕硇纬蓪Ь€框架的金屬是銅。一種可能用來形成導線框架的合金是合金42。用于導線框架的具體材料的選擇當然是由具體包裝應用的需要所決定的。典型地,導線框架和導線的厚度是5密耳(125微米),比用于封裝大集成裝置、高引線數(shù)裝置的包裝的導線要薄許多。
因為包裝502的具有空間效率的設計,較大尺寸的芯片513和較大尺寸的包裝體512可以占據(jù)如傳統(tǒng)包裝500同樣尺寸的軌跡。具體而言,圖5A顯示的包裝結構502提供特殊的包裝體512,其寬度(WbodyB)大約比傳統(tǒng)包裝體500的寬度(WbodyA)大1.6倍。這種較寬的包裝體寬度反過來可以封裝芯片503,其寬度(WchipB)大約比傳統(tǒng)包裝500的芯片501的寬度(Wchip)大1.8倍。
該包裝設計也具有其他所需的特征。舉例來說,相對于包裝體的寬度的芯片寬度比例要大于大約60%,較佳實施例中大于大約75%。另外,包裝寬度(WbodyB)相對于包裝軌跡的寬度(Wpcb)的比例大于約90%。
符合本發(fā)明的一個實施例的包裝的比例與傳統(tǒng)包裝的比例形成了對比。具體而言,圖5A顯示的傳統(tǒng)包裝具有的包裝體寬度被封裝的芯片寬度(WbodyAWchip)比例約為30%,而軌跡寬度包裝體寬度(WpcbWbodyA)約為50%。當然,包裝具體長度和寬度,以及相應的側面包裝尺寸比將根據(jù)應用而變化。
圖5A也顯示傳統(tǒng)和新型包裝的垂直尺寸。具體而言,傳統(tǒng)包裝500展現(xiàn)了包裝體厚度(Zpkg),芯片厚度(Zchip),和整體的垂直側面(ZprofileA)。符合本發(fā)明的一個實施例的包裝502顯示和傳統(tǒng)包裝相同的包裝體厚度(Zpkg),相同的芯片厚度(Zchip),和相同的垂直側面(ZprofileB),因此上文描述的、經(jīng)過提高的空間效率并不是以犧牲較高的垂直包裝側面而獲得的。
圖5A顯示了傳統(tǒng)的小軌跡包裝和符合本發(fā)明的包裝實施例之間的其他重要區(qū)別。舉例來說,導線514的外部部分514a從包裝體512投射出來,然后急劇向下變向形成第一角A,在較佳實施例中相對于包裝體的平面大于90°。盡管角A可以在多個角度范圍內(nèi)實施,且仍然能實現(xiàn)針對個人計算機主板軌跡改良實現(xiàn)一個芯片區(qū)域,舉例來說,任何超過75°的角,但是當角A至少是90°時(即垂直于主板)且在較佳方法中大于90度時,可以獲得最大的優(yōu)勢。在大約90°和100°之間的一個角度上,可以產(chǎn)生良好的區(qū)域利用改良結果。對于大于這個范圍的鈍角而言,導線514的彎曲(形成)可能變得更加困難,且甚至更大的角度能迫使塑料體尺寸WbodyB被減少,從而抵消任何芯片區(qū)域優(yōu)勢。
在這個例證中,導線腳514b折疊在包裝體的下面,且是筆直的,并以約1-8°,較佳方法是6±2°的第二角B相對于下面的個人計算機主板的平面發(fā)生傾向。作為這種配置產(chǎn)生的結果,導線514的外部部分514a被定位在相對于導線腳514b呈小于90°角的位置。
相反地,針對傳統(tǒng)的包裝,導線504的外部部分504a從包裝體503投射出來,然后最終向下變向,相對包裝體的平面形成小于90°的第一角。因此,導線腳504b向外延伸到達較遠的距離,在包裝軌跡的周邊部分占據(jù)至少Wfoot的長度。這種周邊尺寸的增加對整體浪費區(qū)域有很大的影響,因為任何規(guī)則的幾何物體,例如長方形、圓或正方形,都在它的周邊具有最大的面積。不同的是,已經(jīng)得到揭示的包裝502的發(fā)明提供了相對于傳統(tǒng)包裝500的兩個差別。
首先,因為傳統(tǒng)包裝導線向外彎曲(即,具有一個小于90°的角,且在典型情況下角度小到70°-80°),所以針對導線彎曲的區(qū)域增加了包裝的周邊區(qū)域。第二,因為傳統(tǒng)包裝500的導線腳504b指向外部,而不是指向內(nèi)部(如同經(jīng)過揭示的包裝502內(nèi)的導線腳514b的情況),所以它把尺寸Wfoot加入包裝的周邊。在經(jīng)過改良的包裝502中,導線向內(nèi)朝包裝折疊,因此不會將周邊的區(qū)域加入包裝。
相比較而言,由向內(nèi)彎曲的導線腳保留的外設區(qū)域大于鈍角A設計的改變??傮w而言,與傳統(tǒng)包裝的包裝體寬度WbodyA相比,這些特性針對相同的個人計算機主板尺寸Wpcb在包裝體寬度WbodyB方面提供了一種實質(zhì)上的改良。
圖5A也顯示了導線腳514的一端514c被凹進包裝體512的側面中的槽口516里面。槽口516的深度可能大約是導線厚度(Zlead)的2/3,這一點在傳統(tǒng)包裝和符合本發(fā)明的一個實施例的包裝都是相同的。包裝502的槽口516因此允許在包裝體512和個人計算機主板之間的垂直間隙Z2比傳統(tǒng)包裝體和個人計算機主板之間的垂直間隙Zl小。這一點進一步減少符合本發(fā)明的一個實施例的包裝的垂直側面。雖然槽口可能在包裝高度ZprofileB方面提供額外的減少,但是它的關鍵性特征在于啟動向內(nèi)彎曲的導線腳,而不增加側面高度,不會使其大于傳統(tǒng)包裝的高度ZprofileA。槽口516進一步使導線腳514b能向上相對于個人計算機主板形成角度,以便在主板安裝期間改良焊接浸濕。不需要一種完全平面的導線腳514b,因為它能在個人計算機主板的波焊期間導致包裝“飄浮”在溶化的焊接劑之上。
圖5B是符合本發(fā)明的包裝的一個實施例的放大比例視圖。將八導線包裝502和503與標尺550進行比較,可以揭示包裝502和503的小尺寸,其尺寸要用毫米來測量。這一點可以比較封裝較大集成、高引線數(shù)裝置的較大尺寸的包裝,例如用厘米為單位測量的微處理器和存儲器芯片。
圖5C顯示熱能流過包裝502的示意圖。具體而言,芯片513的操作產(chǎn)生熱量,該熱量將經(jīng)過兩條路徑之一從包裝中散發(fā)出去。產(chǎn)生的熱量中有少于10%的部分沿著第一熱量流動路徑520流出芯片513,直接進入周圍的注塑成型的塑料包裝材料522之內(nèi),然后熱量從這里被輻射進入環(huán)境之內(nèi)。操作芯片513產(chǎn)生的熱量中剩余的90%部分沿著第二熱量流動路徑524流入芯片座515。然后,這種經(jīng)過轉(zhuǎn)移的熱量從芯片座515流動到導線514。導線514將熱量抽取到外部的環(huán)境,且抽取到跡線517和下面的個人計算機主板519,熱量可以在這里被散發(fā)。
在這種熱量轉(zhuǎn)移過程的每個階段,一種針對與每個包裝元件(即半導體芯片,注塑形成的塑料包裝材料,芯片座和導線)相關的熱量流的(熱)阻決定了將熱能從操作芯片傳導出去的整體效率。一種特別提供與芯片座集成在一起的導線的導線框架能在實質(zhì)上改良熱量流動并遠離芯片的過程,因為不需要熱量流過熱阻更大的塑料包裝體材料。
圖6A是符合本發(fā)明一種實施例的六導線包裝的一種實施例的簡化透視視圖。包裝600包括包裝體602和暴露的導線部分604。圖6B是圖6A顯示的包裝的簡化示意圖。圖6C是圖6A顯示的包裝的簡化末端視圖,說明暴露的導線部分604的圓形J-形。圖6D是圖6A顯示的六導線包裝的簡化邊緣視圖。
圖6E是顯示圖6A的包裝的垂直尺寸的末端視圖。圖6E的包裝600特別提供J形的導線腳604a,其在包裝體602的下面折疊形成一個圓形的側面,顯示曲徑R。圖6E的包裝因此通過釋放之前由導線腳占據(jù)的包裝軌跡的外設區(qū)域而完成了具有空間效率的設計,此時該外設區(qū)域由具有更大寬度的包裝芯片所占據(jù)。
圖6a-6E已經(jīng)結合具有J-形導線腳的包裝描述且說明了本發(fā)明的實施例,該形狀具有一種統(tǒng)一的曲率半徑。雖然這種導線形狀可以用于將最大空間效率分配給包裝,但是它的確可以稍微增加包裝的垂直側面。盡管一個J形導線可能在包裝中與槽口聯(lián)合起來,以便減少包裝側面高度受到的沖擊,但是通常更難控制半圓彎曲的曲率(因此難以控制高度),相反,較容易在大體積制造中使用導線形成(彎曲)機器執(zhí)行圖5A所示的簡單的L形彎曲。導線的垂直部分展現(xiàn)一種小于90°的角度,該角度無法改良芯片-到-主板的區(qū)域利用。
因此,圖6F是符合本發(fā)明的六導線包裝的一種替代實施例的簡化末端視圖,其中從包裝體624投射出來的導線622具有一種反鷗翅形狀,以致于導線腳622在包裝體624的下面折疊,相對于個人計算機主板628的跡線626形成約4-8°之間的傾角。作為這種成角的、而不是圓形導線腳形狀的結果,圖6F的包裝620展現(xiàn)了一種垂直側面(Zprofile),該側面比具有相等包裝體厚度、使用一種圓形的J形導線腳的包裝的垂直側面(圖6E.的Zprofile)更短。
圖6G是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一實施例的簡化截面視圖,該實施例進一步減少了包裝的垂直側面。如同圖6F的包裝那樣,圖6G的包裝630包括從包裝體634投射出來、且在包裝體634下面向后折疊成反鷗翅形的導線632。然而,包裝630的包裝體634進一步包括經(jīng)過配置用來接受導線腳632的末端632a的槽口636。提供凹口636來接受導線腳632的末端632a,這樣做可以有效地降低包裝的底端和個人計算機主板之間的間隙,且因此甚至可以相對于圖6F的包裝的垂直側面(Zprofile)減少由包裝630提供的垂直側面(Zprofile)。在本發(fā)明的一種實施例中,槽口可能容納和導線厚度2/3相等的導線腳末端的長度。
大體上,圖6G顯示的開有槽口的反鷗翅形導線和包裝實施方式比圖6F中的沒有槽口的包裝的實施方式或圖6C的真正J形的導線更有優(yōu)勢。所有的三種包裝,6C,6F和6G都是符合本發(fā)明的包裝家族的發(fā)明性變體。因為包裝體與它的導線的導線腳發(fā)生重疊,而且因為主要的導線彎曲具有實質(zhì)上的直角或鈍角A,所以符合本發(fā)明的實施例的包裝應該被認為是展現(xiàn)了一種″寬體″側面,且能被考慮為一種″JW″類型的包裝。
該包裝設計也有其他所需的特征。舉例來說,包裝體厚度相對于整體垂直側面的比例(ZpkgZprofileB)大于大約90%,且在較佳方法中,大于大約95%,可以比得上傳統(tǒng)包裝高度,且比符合本發(fā)明的一種實施例的具有空間效率的包裝的實施例的比例更大,而本發(fā)明實施例使用J形和反鷗翅形導線。
圖6H是圖6A的六導線包裝的簡化示意視圖,通過例證顯示了包裝體602的內(nèi)部元件。包裝600包括四個與芯片座606集成的導線604a-d。因為導線604a-d被固定,即被短路到芯片座,導線604a-d能被認為是一個電引線,但是可以被認為是四個熱引線。剩余的一個導線604e經(jīng)過結合接線610被連接到芯片608。另一個剩余的導線604f特別提供一個長的內(nèi)部部分,其經(jīng)過結合接線612被連接到芯片608。四個短路的導線和兩個獨立導線一起包含一個三電引線、四熱引線包裝。圖6H顯示的包裝和導線框架提供多個重要的優(yōu)勢。
包裝600的優(yōu)勢之一是它可以有效地利用可得的軌跡區(qū)域,以致于芯片608能占據(jù)40%的軌跡。這個數(shù)字和與圖3D顯示的傳統(tǒng)包裝有關的13%軌跡利用率相比是一種相當大的進步。造成較大的芯片尺寸和經(jīng)過改良的區(qū)域效率的原因之一在于基本″JW-類型包裝觀念″的結果,即將J-形導線或反鷗翅形導線與一種寬體塑料成型聯(lián)合起來為一給定主板空間造成更可用的區(qū)域。
造成較大芯片區(qū)域的另一原因在于芯片座606可以被擴大到在塑料體602的邊緣的距離605之內(nèi)。與圖2C的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術包裝比較,距離605是一個小很多的尺寸,其中從塑料體邊緣102插進的芯片座106的封裝距離是X2和X3的和?,F(xiàn)有技術尺寸X2+X3可能是最小允許封裝尺寸605值的2到3倍。尺寸605在圖6H的包裝中被減小,因為導線604a-d的集成性質(zhì)提供了經(jīng)過增強的、穩(wěn)定導線不受運動干擾的物理力量。因為導線604a-d通過它們和芯片座606的集成形成而被固定到包裝上,所以需要減少壓縮包裝體材料的厚度,以便防止導線偶然漏出,而且芯片座能被在包裝的邊緣里面往后放置較短的距離,允許更多區(qū)域被分配到芯片座和芯片。
在經(jīng)過增加的、可以分配到集成導線的芯片座區(qū)域方面的優(yōu)勢可以在圖6H顯示的包裝/導線-框架配置中得到雙體驗。具體而言,集成導線出現(xiàn)在包裝的兩個側面(導線604a-b在一種側面上,而導線604c-d出現(xiàn)在相反的側面上)。芯片座也被沿著包裝長度而延長,到達導線604e和604f內(nèi)部部分的最小允許尺寸。
和芯片座606集成在一起的導線604a-d也提供了增加散發(fā)從芯片608產(chǎn)生的熱量的優(yōu)勢。具體而言,因為有在芯片座606和集成導線604a-d之間接觸的大導線表面區(qū)域,這些導線能成功地引導大量熱量從操作芯片出發(fā)經(jīng)過芯片座而離開包裝。然后,外部部分的集成導線可以允許過度熱量被散發(fā)進環(huán)境之內(nèi),且尤其被導入印刷電路板之內(nèi),這里熱量可以被傳布到一種較大的區(qū)域之上,然后可能被幅射出去,或通過對流帶進空氣之內(nèi)。
圖6H顯示的包裝的另一種優(yōu)勢在于延長的導線604f和芯片608之間的低電阻電接觸,這種接觸之所以可能出現(xiàn),是因為有大量結合接線612被連接到芯片,且因為那些結合接線可以沿著芯片608的的長度得到分配,可以在芯片表面、且沿著芯片表面提供較統(tǒng)一的電流傳導。
如果,舉例來說,該導線被用于一種低電流信號,例如與電源MOSFET進行的一種閘門連接,那么在所顯示的圖中,與604f的長度相比,導線604e顯得較短。如果必需以更平均的方式分配來自導線604e和604f的接線,那么導線可以具有更相等的長度,以方便在結合接線長度和位置方面進行最佳的平衡。
長導線604f的內(nèi)部部分在制造期間由固定導線609所穩(wěn)定,該導線在注塑形成之前和之間都繼續(xù)與導線框架相連接。在注塑形成之后,當導線604a-f被從導線框架割離時,固定導線609被調(diào)節(jié)到最小可能的尺寸,以便不在實質(zhì)上從包裝的塑料體中凸出。
圖6I是符合本發(fā)明的六導線包裝的一種替代實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體651的內(nèi)部元件。包裝650包括導線框架659,其包括芯片座658和導線654,該導線包括在包裝體651里面的內(nèi)部部分654a和從包裝體651突出的外部部分654b。因為包裝650具有空間效率的布局,芯片座650占據(jù)的寬度比圖1C顯示的傳統(tǒng)包裝的芯片座要大很多。具體而言,這種包裝-導線-框架組合的較大芯片尺寸和經(jīng)過改良的區(qū)域效率是基本″JW-類型包裝觀念″的結果,即J-導線形狀或反鷗翅形導線的組合與一種寬體注塑形成的聯(lián)合針對一給定主板空間產(chǎn)生了更可用的區(qū)域。
具體而言,由于與芯片座連接的導線,包裝650并不提供經(jīng)過增加的芯片尺寸。在這種包裝中,沒有導線被連接到芯片座。因此,包裝650能被認為是六電引線、零熱引線的包裝。所以,盡管包裝650在其最大芯片尺寸方面可以提供使用現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)包裝所無法提供的優(yōu)勢,但是它不能針對提供不同信號或電位的六個不同電連接的包裝提供一種低熱阻解決方案。在這種導線框架設計中,任何一個或甚至兩個導線都可能被連接到芯片座,以便以減少不同電連接的數(shù)字為代價來改良包裝的熱阻。然而,芯片座區(qū)域依然固定在其最狹窄的部分所決定的寬度上,且圖6I的芯片座尺寸可以被修改,而不改變、或改良可使用的芯片座區(qū)域。變體實施例包括具有六電引線和零熱引線(圖6I),六電引線和1熱引線(圖6J),和五電引線和2熱引線(圖6K)的包裝。
具有更多數(shù)量的熱引線的包裝,即集成到芯片座的導線,提供了經(jīng)過改良的熱阻,但是在接線結合角度和配置方面的靈活性減少了。這種包裝中的某些導線可能被短路到芯片座且可能彼此形成短路。
圖6J是符合本發(fā)明的六導線包裝的一種替代實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體671的內(nèi)部元件。包裝670包括導線框架679,其包括芯片座678和導線674a-f,該導線包括在電方面獨立的導線674a-e和與芯片座連接的導線674f。與芯片座連接的導線改良了包裝的能力,使其可以導引熱量,且因此降低了它的熱阻。因為包裝670具有空間效率的布局,芯片座678占據(jù)的寬度遠遠大于圖1C顯示的傳統(tǒng)包裝的芯片座寬度,但是其可用的芯片座區(qū)域不比圖6I的包裝650大。具體而言,由于與芯片座連接的導線,包裝670并不提供一種經(jīng)過增強的芯片尺寸。它的較大的芯片尺寸和經(jīng)過改良的區(qū)域效率是基本″JW-類型包裝觀念″的結果,即J-導線形狀或反鷗翅形導線的組合和一種寬體注塑形成的聯(lián)合針對一給定主板空間產(chǎn)生更加可用的區(qū)域。
圖6K是符合本發(fā)明的六導線包裝的一種替代實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體681的內(nèi)部元件。包裝680包括導線框架689,其包括芯片座688和導線684a-f,該導線包括在電方面獨立的導線684a-d和與芯片座連接的導線674e-f。與芯片座連接的導線改良了包裝的能力,使其可以導引熱量,且因此降低了它的熱阻。因為包裝680具有空間效率的布局,芯片座688占據(jù)的寬度遠遠大于圖1C顯示的傳統(tǒng)包裝的芯片座寬度,但是其可用的芯片座區(qū)域不比圖6I的包裝650大。具體而言,由于與芯片座連接的導線,包裝680并不提供一種經(jīng)過增強的芯片尺寸。它的較大的芯片尺寸和經(jīng)過改良的區(qū)域效率是基本″JW-類型包裝觀念″的結果,即J-導線形狀或反鷗翅形導線的組合和一種寬體注塑形成的聯(lián)合針對一給定主板空間產(chǎn)生更加可用的區(qū)域。對于在一種六引線包裝中具有四電引線的包裝,其他的導線框架配置,例如圖6L顯示的例子,也是有優(yōu)勢的。
圖6L是符合本發(fā)明的六導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖,其共享包裝體661的內(nèi)部元件。包裝660包括導線框架669,其包含集成到芯片座668的導線664a-b。導線664c-f并不集成到芯片座668,即并不在電方面經(jīng)過導線框架而短路。集成導線664a-b提供的優(yōu)勢在于將熱量更多地從芯片座668散發(fā)和傳導到個人計算機主板和周圍區(qū)域,而具有空間效率的設計允許芯片座668實質(zhì)上被拓寬,但只有在側面范圍內(nèi)(即沿著包裝的長度)在一端到達距離導線664c-d的內(nèi)部部分的最小允許的間隔,且在包裝的另一端到達距離導線664e-f的內(nèi)部部分的最小間隔。
包裝660提供最佳的結合位置和角度,因為在芯片座的所有四個角落上都可得到導線。要使單一芯片從進一步擴大的芯片和芯片座區(qū)域中獲益,在一個六導線包裝中至少有三個引線必須被連接到芯片座。
圖6M是圖6A的六導線包裝的簡化示意視圖,通過例證顯示包裝體692的內(nèi)部元件。包裝690包括三個集成到芯片座696的導線694a-c。因為導線694a-c被固定,即電路短路到芯片座,它們能被認為是一個電引線,但被認為是四個熱引線。三個剩余的導線694d-f經(jīng)過結合接線696被連接到芯片698。三個短路的導線和三個獨立的引線一起包含一個四電引線、三熱引線包裝。在圖6M中顯示的包裝和導線框架提供了多個重要的優(yōu)勢。
包裝690的一種優(yōu)勢在于它能有效地使用可得的軌跡區(qū)域,以致于芯片698占據(jù)40%的軌跡。這個數(shù)字和與圖3D顯示的傳統(tǒng)包裝有關的13%軌跡利用率相比是一種相當大的進步。造成較大的芯片尺寸和經(jīng)過改良的區(qū)域效率的原因之一在于基本″JW-類型包裝觀念″的結果,即將J-形導線或反鷗翅形導線與一種寬體塑料成型聯(lián)合起來為一給定主板空間造成更可用的區(qū)域。
造成大芯片區(qū)域的另外一個原因在于芯片座696能被擴大到塑料體692的距離695之內(nèi)(該距離是一個比圖2C的傳統(tǒng)現(xiàn)有技術包裝小很多的尺寸,其中從塑料體邊緣102插進的芯片座106的封裝距離是X2和X3的和)?,F(xiàn)有技術尺寸X2+X3可能是最小允許封裝尺寸695值的2到3倍。尺寸695可以被進一步減小,因為導線694a-c被固定到芯片座696上,不受運動干擾,而且不會造成導線在加工、處理和個人計算機主板組裝期間偶然漏出塑料體。
集成到芯片座696的導線694a-c也提供優(yōu)勢,可以增強散發(fā)來自芯片698的熱量。具體而言,因為在芯片座696和集成導線694a-c之間進行接觸的大導線表面區(qū)域,這些導線能成功地引導大量熱量從操作芯片出發(fā)經(jīng)過芯片座而離開包裝。然后,外部部分的集成導線可以允許過度熱量被散發(fā)進環(huán)境之內(nèi),且尤其被導入印刷電路板之內(nèi),這里熱量可以被傳布到一種較大的區(qū)域之上,然后可能被幅射出去,或通過對流帶進空氣之內(nèi)。
圖6M顯示的包裝的另一個優(yōu)勢在于低電阻電接觸,這是由于被連接到芯片和導線694d-e的大量結合接線696,而且因為那些結合接線可以被沿著芯片698的長度得到分配,以便在芯片表面和沿芯片表面提供更統(tǒng)一的電流傳導。針對這些導線的結合接線的可用區(qū)域可以通過擴大包裝體692內(nèi)部的導線寬度(形成一個或多個T形導線)、或通過用一條金屬條連接兩個導線、因此導致兩個(或三個)獨立導線短路來得到進一步改良。下面的表4比較了圖6H-6M顯示的包裝的一些屬性。
表4包裝軌跡SC70類型JW(反鷗翅,寬體)芯片數(shù)字1外部導線數(shù)字6
盡管到目前為止結合一個具有六導線的包裝描述且說明了本發(fā)明,但是本發(fā)明并不限于具有如此數(shù)量導線的包裝。因此,圖7A是符合本發(fā)明的八導線包裝的實施例的簡化透視視圖。
通過增大包裝或通過減少導線的傾角和寬度,可以使一個包裝具有更多的導線。舉例來說,現(xiàn)有技術中一個通常的導線傾角是1毫米,但現(xiàn)在可以在大體積個人計算機主板組合中制造0.65毫米和0.5毫米的導線傾角。下面表5描述了導線傾角的一些其他組合、包裝尺寸、以及相應的導線數(shù)量,作為例證。在該表中,術語″包裝體長度″是包裝側面上塑料包裝體的長度,導線就位于這個塑料體上。
表5
包裝700包括反鷗翅形導線704,其從包裝體702投射出來,且進入槽口701之內(nèi)。從包裝702的相反側面投射出來的四個導線在圖7A中是看不得見的。然而,在一種替代實施例中,導線704可以是J形的,且塑料體702可以或可以不包括槽口701。
圖7B是圖7A包裝的簡化示意視圖,顯示包裝體702的內(nèi)部元件。包裝700包括被放置在芯片座708上、且經(jīng)過結合接線710與每一個導線704a-h形成傳遞的芯片706。導線704a-h在包裝體702的下面向后折疊,其導線腳的定位允許芯片座708延伸進入從前由傳統(tǒng)包裝設計的導線腳占據(jù)的軌跡區(qū)域之內(nèi),因此使芯片706可以具有更大的寬度。
具體而言,由于連接到芯片座的導線,包裝700不提供一種經(jīng)過增大的芯片尺寸。在這種包裝中,沒有導線被連接到芯片座。因此包裝700能被認為是一種八電引線、零熱引線的包裝。所以,盡管包裝700在其最大芯片尺寸方面可以提供使用現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)包裝所無法提供的優(yōu)勢(因為包裝700使用JW包裝概念),但是它不能針對提供不同信號或電位的八個不同電連接的包裝提供一種低熱阻解決方案。在這個導線框架設計中,任何一個、兩個、或甚至三個導線都可以被連接到芯片座,以便改良包裝的熱阻(即以減少不同電連接的數(shù)量為代價),但是芯片座區(qū)域依然固定在其最狹窄的部分所決定的寬度上。
圖7C是符合本發(fā)明八導線包裝的一種替代實施例的簡化示意視圖,也顯示包裝體722的內(nèi)部元件。具體而言,包裝720封裝位于一單一芯片座725上的第一芯片723和第二芯片727。第一芯片723經(jīng)過結合接線721被連接到導線724a-d,且第二芯片727經(jīng)過結合接線729被連接到導線724e-h。依照上文結合圖7B的描述,由于該包裝具有空間效率的設計,芯片723和727可以占據(jù)包裝體上較大的寬度。只要結合接線721和729具有合理的長度和結合角度,這些芯片也不必具有相同的尺寸或相同的構造或類型。
使用一種傳導性附加層,例如焊接劑或銀填充的環(huán)氧基樹脂,可以將這兩個芯片723和727都附加到共同的芯片座725,在這種情況下,兩個芯片的底基將共享相同的電位。在可以替代的實施例中,使用一個絕緣層(例如沒有銀填充的環(huán)氧基樹脂),可以將一個或兩個芯片安裝在芯片座上,在這種情況下,兩個芯片能得到偏極處理而具有不同的底基電位。
具體而言,由于連接到芯片座的導線,包裝720并不提供一種經(jīng)過增強的芯片尺寸。在這種包裝中,沒有導線被連接到芯片座。因此包裝720能被認為是八電引線、零熱引線包裝。在這個實施例中,包裝720包括雙芯片723和727,盡管它們共享單一的芯片座725。所以,盡管包裝720在其最大芯片尺寸方面可以提供使用現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)包裝所無法提供的優(yōu)勢(因為包裝700使用JW包裝概念),但是它不能針對提供不同信號或電位的八個不同電連接的包裝提供一種低熱阻解決方案。在這個導線框架設計中,任何一個、兩個、或甚至三個導線都可以被連接到芯片座,以便改良包裝的熱阻(即以減少不同電連接的數(shù)量為代價),但是芯片座區(qū)域依然固定在其最狹窄的部分所決定的寬度上。圖7E是一種例證,其中一個導線被集成到芯片座,但是納入集成的、與芯片座連接的導線并沒有便于增加芯片座尺寸。
通過將兩個芯片放在相同的芯片座上盡可能接近的放置,也可以用附加的區(qū)域來增加任一芯片723及[或]727的芯片尺寸。一種針對芯片-到-芯片間隔的通常最小尺寸在典型情況下是不小于0.1毫米(大約4個密耳)。
圖7D是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種替代實施例的簡化示意視圖,也顯示包裝體743的內(nèi)部元件。圖7D的實施例與圖7C的包裝720相類似,除了每個芯片742和746被放置在一分開的芯片座上。具體而言,包裝740包括放置在第一芯片座741上的第一芯片742,和放置在第二的芯片座747上的第二芯片746。第一芯片742經(jīng)過結合接線745被連接到導線744a-d,而第二芯片746經(jīng)過結合接線749被連接到導線744e-h。另外,具有空間效率的包裝設計使每個封裝的芯片都能夠比傳統(tǒng)的、不具有空間效率的包裝設計占據(jù)更多的包裝寬度。
具體而言,由于連接到芯片座導線,包裝740并不提供一種經(jīng)過增強的芯片尺寸。在這種包裝中,沒有導線被連接到芯片座。因此,包裝740能被認為是八電引線、零熱引線的雙芯片包裝。在這個實施例中,包裝740包括安裝在分開的、不同的芯片座上的雙芯片742和746。所以,盡管包裝740在其最大芯片尺寸方面可以提供使用現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)包裝所無法提供的優(yōu)勢(因為包裝700使用JW包裝概念),但是它不能針對提供不同信號或電位的八個不同電連接的包裝提供一種低熱阻解決方案。在這個導線框架設計中,任何一個、兩個、或甚至三個導線都可以被連接到芯片座,以便改良包裝的熱阻(即以減少不同電連接的數(shù)量為代價),但是芯片座區(qū)域依然固定在其最狹窄的部分所決定的寬度上。
圖7E是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體751的內(nèi)部元件。包裝750與圖7B的包裝700相類似,除了導線754d被集成到芯片座756以外,其提供上文提到的具有優(yōu)勢的熱管理屬性。而且,集成導線754d被以分開方式經(jīng)過結合接線757連接到芯片758的終端。這種配置可以是有用的,其中芯片底基和另外的芯片終端被固定到相同的電壓水平上,舉例來說,其中MOSFET電源和底基得到接地處理。
圖7F是符合本發(fā)明的八導線包裝的實施例的簡化截面和示意圖,包括尺寸。包裝760包括安裝在芯片座766上的芯片762。導線764與導線框架芯片座766不形成電傳遞,除了使用結合接線進行連接(未顯示)。包裝體761封裝芯片762和導線764的內(nèi)部部分764a。導線764的導線腳764b由焊接772結合到個人計算機主板769的跡線770,以致于包裝760占據(jù)軌跡773。下面的表6概述了圖7F中標示的包裝尺寸表6圖7F中標示的尺寸
上述參考的尺寸的最佳衡量可以針對給定尺寸的軌跡導致一種具有最大空間效率的包裝。
圖7G是符合本發(fā)明的八導線包裝的實施例的簡化截面和示意圖,包括尺寸。包裝780包括安裝在芯片座786上的芯片782。在包裝780的一個側面上的導線784a-d被集成到芯片座786,且包裝780的相反側面上的導線784e-h沒有被集成到芯片座786。包裝體781封裝芯片782和導線784的內(nèi)部部分785。導線784的導線腳787由焊接劑792結合到個人計算機主板790的跡線789,以致于包裝780占據(jù)軌跡793。下面的表7概述了圖7G中標示的包裝尺寸表7圖7G中標示的尺寸
在圖7G中顯示的包裝保留有圖7F中顯示的包裝實施例的具有空間效率的設計,同時由于集成導線,允許對來自封裝芯片的熱量進行實質(zhì)上的傳導和散發(fā)。另外,上述參考的尺寸的最佳衡量能針對一給定的軌跡尺寸導致具有最大空間效率的包裝。因為在包裝一種側面上的導線被集成到芯片座786,所以芯片座786的區(qū)域能被擴大到大于圖7F中的芯片座766的尺寸。
圖8是圖7G顯示的八導線包裝簡化示意視圖,顯示包裝體781的內(nèi)部元件。包裝780包括集成到芯片座786的四個導線784a-d,以及由結合接線809連接到芯片782的四個導線784e-h。集成導線784a-d的一邊定位和表面區(qū)域使熱能可以從芯片782被帶離并散發(fā)在外部環(huán)境中,且因為芯片座786的區(qū)域能被擴大到遠遠大于圖7B中的芯片座708的尺寸。在芯片座786中的區(qū)域改良能超過傳統(tǒng)包裝的30%。
因為導線784a-d被固定了,即短路到芯片座,所以它們能被認為是一種電引線,但是被認為是四個熱引線。四個剩余的導線784e-h經(jīng)過結合接線809被連接到芯片782。四個短路的導線和四個獨立引線一起包含一種五電引線、四熱引線包裝。
圖8B是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體821的內(nèi)部元件。包裝820與圖8A中顯示的包裝800相類似,除了導線824e-g用一種單一金屬來形成,因此允許使用多個結合接線829來形成一種低阻接觸,且與芯片826進行互相連接,并允許沿著芯片826的長度統(tǒng)一放置結合接線。
圖8C是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1011的內(nèi)部元件。包裝1010與圖8A顯示的包裝800相類似,除了沒有被集成到芯片座1012的導線1014a-e用一種單一金屬1017形成,因此允許使用多個結合接線1015來形成一種低阻接觸,且與芯片1013進行互相連接,并允許大量結合接線1015與芯片1013連接。導線1014e被分開的結合接線1016連接到芯片1013,且剩余的導線1014f-h被集成到芯片座1012。
圖8D是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體841的內(nèi)部元件。包裝840包括集成到芯片座846的導線844a-c,其中所有的集成導線都被放置在芯片座846的相同側面上。導線844a-c和芯片842之間經(jīng)過結合接線847發(fā)生電子傳遞。在包裝840剩余的五個非集成導線中,導線844d-g位于來自導線844的包裝的相反側面之上,且經(jīng)過結合接線849與芯片842上的終端進行電傳遞。第八個、非集成導線844h與集成導線844c位于包裝的相同側面上,且經(jīng)過結合接線850被連接到芯片842上的一分開終端。該包裝因此包含一個六電引線、三熱引線包裝。
連接到844g的導線內(nèi)部部分在一實施例中被延長,即在導線框架846的附近延長,以便于產(chǎn)生方便的結合位置和可以制造的結合角度。在制造過程中,844g的內(nèi)部延伸部分由固定導線851所穩(wěn)定,該導線的外部部分被夾住,且在注塑形成完成后被去除,且芯片和導線框架得到穩(wěn)固的支持。
圖8D的導線框架和包裝提供許多優(yōu)勢。舉例來說,相對于導線框架的導線定位允許與芯片842形成總數(shù)為六個的獨立接觸,該芯片可能是一種電源集成電路裝置或MOSFET。同時,集成導線844a-c的一邊定位和表面區(qū)域能夠使來自操作芯片842的熱量流出并在外部環(huán)境中消耗。除此之外,包裝840的具有空間效率的設計使芯片842占據(jù)相當多的可得軌跡區(qū)域,正如上文結合其他新型包裝設計詳細描述的那樣。導線844h也包括槽口854,以便允許芯片座846的尺寸在長度上得到進一步擴大。導線框架組件851在制造期間穩(wěn)定導線844g的長的內(nèi)部部分,以及在注塑形成之前穩(wěn)定接線結合。包裝840和它的導線框架使多個結合接線長度和角度成為可能,在芯片842的結合中提供了很大的靈活性。導線844可能在塑料體841的內(nèi)部在寬度上得到擴大,以便改良包括一種L形導線(從一示意視圖可見)的多個可能的結合接線,例如作為導線844d的部份的853或?qū)Ь€844f的T形導線特征852。
具體而言,因為在芯片座846和集成導線646a-c之間接觸的大導線表面區(qū)域,這些導線能成功地引導大量熱量從操作芯片出發(fā)經(jīng)過芯片座而離開包裝。然后,外部部分的集成導線可以允許過度熱量被散發(fā)進環(huán)境之內(nèi),且尤其被導入印刷電路板之內(nèi),這里熱量可以被傳布到一種較大的區(qū)域之上,然后可能被幅射出去,或通過對流帶進空氣之內(nèi)。
圖8D顯示的包裝的另一種優(yōu)勢在于低阻電接觸,由于被連接到芯片和導線844d-h的大量結合接線849,且因為那些結合接線能被沿著芯片842的長度、甚至沿著芯片842的側面得到分配,以在芯片表面和沿著芯片表面提供更統(tǒng)一的電流傳導。這種導線框架也便于在靠近芯片中心的位置形成接線結合,而不會過度使用長接線,因為導線被沿著芯片的兩個側面放置。
針對這種導線的結合接線的可用區(qū)域可能通過擴大包裝體841之內(nèi)的導線寬度而得到進一步的改良,例如形成一個或多個導線像導線844e-f的內(nèi)部部分的T形導線,或通過使用一種像導線844d的內(nèi)部部分的L形導線來改良。
可用來結合的導線的可用部分可以通過用一金屬條連接兩個或更多導線而得到進一步延伸,因此可以使兩個(或三個)獨立的導線短路成為一種單一的電連接。這種用于結合的導線條在圖8E中通過例證得到說明,其中導線864e-f被金屬條872進行短路處理,因此能比上圖中的包裝840方便更多的結合接線869。在其他的方面,圖8E和8D的導線框架是相似的。三個導線864a-c形成一種單一的電連接,且作為集成到芯片座866的三熱引線。導線864d和864g-h是獨立的電連接。包裝860一起形成了一種5電引線、3熱引線包裝,針對低阻包裝提供了一種低熱阻、大區(qū)域芯片、更多數(shù)量的電連接、以及大量具有最小長度或最佳定位的接線結合的優(yōu)勢。從芯片表面到導線框架的向下結合867也被說明為連結一種表面座連接到芯片座的方法。
圖8F是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體881的內(nèi)部元件。包裝880包括集成到芯片座886的導線884b-c,其中所有的集成導線都被放置在芯片座886的相同側面上。導線884b-c和芯片882之間直接經(jīng)過芯片的背部芯片附件及[或]經(jīng)過結合接線887發(fā)生電子傳遞,向下結合到來自芯片表面連接的芯片座。在包裝880的剩余六個非集成導線中,導線884d-g位于來自導線884b-c的包裝相反的側面之上,且經(jīng)過結合接線889和890與芯片882上的終端進行電傳遞。剩余的兩個非集成導線884a和884h位于和集成導線884b-c的包裝相同的側面上,且經(jīng)過結合接線888被連接到芯片882上。因此,包裝包含六電引線、兩熱引線包裝。如果導線884e和884f不被短路(未顯示),那么這種包裝就會變成七電引線、兩熱引線包裝。
連接到884g的導線的內(nèi)部部分在一種實施例中被延長,即在導線框架886的附近得到延長,以便進行方便的結合定位和可以制造的結合角度。長導線884d和884g的內(nèi)部延長部分在制造過程中由固定導線891所穩(wěn)定,該導線的外部部分被夾住,且在注塑形成完成后被去除,且芯片和導線框架得到穩(wěn)固的支持。
圖8F的導線框架和包裝提供許多的優(yōu)勢。舉例來說,導線相對于實質(zhì)上對稱的導線框架的定位允許和芯片882形成總數(shù)為六個的獨立接觸,該芯片可能是一種電源集成電路裝置或MOSFET。同時,集成導線884b-c的一邊定位和表面區(qū)域能使熱能有效地從芯片882中被帶離出去、并被散發(fā)在外部環(huán)境中。除此之外,包裝880具有空間效率的設計使芯片882能占據(jù)相當多的可得軌跡區(qū)域,正如上文結合其他新型包裝設計詳細描述的那樣。導線884a和884h也包括槽口894,以便允許芯片座886的尺寸在長度上得到進一步擴大。
導線框架組件891在制造期間穩(wěn)定導線884a和884g的長的內(nèi)部部分,并在注塑形成之前穩(wěn)固接線結合。包裝880和它的導線框架使多種結合接線長度和角度成為可能,在芯片882的結合中提供靈活性。導線884e-f在內(nèi)部包裝體841中被捆扎在一起,以便改良包括一種∏形導線(從示意視圖可見)的多個可能結合接線,例如892。因為集成導線被芯片座886所固定,那么它們不會在操作時候脫離包裝,允許塑料體881內(nèi)部的導線框架的插入895成為最小值。由于形成一種∏形導線的捆扎帶892,被捆扎的導線884e-f上插入896也可能變得最小。
具體而言,因為有在芯片座886和集成導線8464b-c之間接觸的大導線表面區(qū)域,這些導線能成功地引導大量熱量從操作芯片出發(fā)經(jīng)過芯片座而離開包裝。然后,外部部分的集成導線可以允許過度熱量被散發(fā)進環(huán)境之內(nèi),且尤其被導入印刷電路板之內(nèi),這里熱量可以被傳布到一種較大的區(qū)域之上,然后可能被幅射出去,或通過對流帶進空氣之內(nèi)。
圖8F顯示的包裝的另一種優(yōu)勢在于低阻電接觸,這種接觸之所以可能出現(xiàn),是因為有大量結合接線889被連接到芯片和導線884e-h以及884a、884d、884g、884h,且因為那些結合接線可以沿著芯片882的長度、甚至沿著芯片側面得到分配,在芯片表面且沿著芯片表面提供更統(tǒng)一的電流傳導,或更多的獨立連接。這種導線框架同樣能方便在芯片中心附近進行接線結合,而不會過多使用長接線,因為非集成導線被沿著芯片的三個側面放置。
圖9是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體901的內(nèi)部元件。包裝900包括六個集成到芯片座906的導線904a-f。剩余的一個導線904g經(jīng)過結合接線907被連接到芯片908。另一個剩余的導線904h特別提供了延長的內(nèi)部部分910,該部分經(jīng)過結合接線903被連接到芯片908,且導線框架組件909被用來在組裝期間穩(wěn)定延長的導線。
正如上文結合圖8B中顯示的包裝實施例所描述的那樣,集成到芯片座906的導線904a-f提供了一種優(yōu)勢,可以增強將熱量從芯片908中散發(fā)出去,因為有6個集成芯片座導線,這一點可以提供非常低的熱阻。包裝兩個側面上的、連接到芯片座的引線提供的芯片尺寸也比沒有合并集成導線的芯片座要大。延長的導線904h針對多個結合接線提供了空間優(yōu)勢,這些接線提供了與芯片908進行的低阻接觸。和沒有空間效率的設計傳統(tǒng)包裝比較,包裝900進一步針對可得軌跡區(qū)域(JW-類型包裝的一種特征屬性)提供經(jīng)過改良的利用。包裝900因此包含一種三電引線、六熱引線包裝。
圖10是符合本發(fā)明的八導線包裝的另一種實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1001的內(nèi)部元件。包裝1000與圖9中的包裝900相似,除了非集成導線1004a-b由一種單一金屬制成,該金屬承受多個結合接線1005。包裝1000因此保留空間效率,以及經(jīng)過提高的、圖9包裝900的熱管理屬性,且顯示與芯片1006形成較低電阻的接觸。因此,包裝1000包含一種兩熱引線、六電引線包裝。
圖11是符合本發(fā)明的八導線包裝的進一步實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1101的內(nèi)部元件。包裝1100包括集成到芯片座1106的導線1104a-d,該芯片座與芯片1108接觸。非集成導線1104e-h經(jīng)過結合接線1107被連接到芯片1108。這種包裝也顯示了其集成導線1104a-d的具有空間效率的設計、較大的芯片尺寸和所需的熱管理屬性。因此,包裝1100包含四熱引線、五電引線包裝。
圖12A是符合本發(fā)明的八導線包裝的進一步實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1201的內(nèi)部元件。包裝1200包括放置在第一芯片座1203上的第一芯片1202,和放置在第二芯片座1207上的第二芯片1206。第一芯片1202經(jīng)過結合接線1205被連接到導線1204a-d,且第二芯片1206經(jīng)過結合接線1209被連接到導線1204e-h。另外,與傳統(tǒng)的、沒有空間效率的包裝設計相比,具有空間效率的包裝設計使每個被封裝的芯片能夠占據(jù)包裝的較大寬度。
圖12B是符合本發(fā)明的八導線包裝的進一步實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1222的內(nèi)部元件。包裝1220與圖7D中的包裝740相似,除了芯片座1225和1227分別包括集成導線1224a和1224b。集成導線1224a和1224b提供優(yōu)勢來提高分別來自芯片1226和1228的熱散發(fā)。
圖13A是符合本發(fā)明的八導線包裝的進一步實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1302的內(nèi)部元件。包裝1300包括集成到第一芯片座1306的導線1304a-b,該芯片座支持第一加寬芯片1307。非集成導線1304c-d經(jīng)過結合接線1310與第一芯片1307發(fā)生接觸。導線1304e-f被集成到與第二加寬芯片1309接觸的第二芯片座1308。非集成導線1304g-h經(jīng)過結合接線1312與第二芯片1309發(fā)生接觸。正如上文結合其他包裝實施例所描述的那樣,集成導線1304a-b和1304e-f幫助熱能分別從芯片1307和1309散發(fā)出來,而包裝可以最大使用可得軌跡區(qū)域,允許芯片1307和1309的封裝具有被延長的寬度。
圖13B是符合本發(fā)明的八導線包裝的進一步實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1322的內(nèi)部元件。包裝1320包括放置在第一芯片座1327上的第一延長的芯片1326,和放置在第二芯片座1329上的第二延長的芯片1328。第一芯片1326經(jīng)過結合接線1325被連接到導線1324b-d,且導線1324a被集成到第一芯片座1327。第二芯片1328經(jīng)過結合接線1330被連接到導線1324f-h,且導線1324f被集成到第二芯片座1329。集成導線1324a和1324e提供優(yōu)勢可以提高分別來自芯片1326和1328的熱散發(fā),同時允許這些延長的芯片被容納在包裝里面。
此處被描述的例子和實施例僅僅為達到說明的目的。根據(jù)此原則而進行的各種修正或改變可以被介紹給本技術領域的專業(yè)人士,且將會被包含在本申請的精神和范圍之內(nèi)以及附錄的權利要求書中。
因此,盡管上文已經(jīng)結合特定包裝類型的設計對本發(fā)明進行了描述和說明,本發(fā)明不應被限制在任何具體包裝類型的設計中。可以有許多替代實施例、變化和修正。某些或所有上述組件能被分開或組合在一起。
舉例來說,圖14顯示多種眾所周知的包裝類型的簡化透視視圖,該類型可能提供一種符合本發(fā)明實施例的、具有空間效率的設計。下面的表6將圖14顯示的一些包裝類型與傳統(tǒng)包裝設計進行比較,顯示此處說明的、符合本發(fā)明的一些包裝類型取得的、經(jīng)過增加的空間效率。
表8(JW指示包裝,特別提供反鷗翅形導線形狀)
表8的最初四欄(導線-導線寬度、包裝體長度、軌跡區(qū)域和芯片長度)對傳統(tǒng)包裝和符合本發(fā)明的實施例的包裝都是相同的。然而,通過允許包裝體的寬度、且因此允許所封裝的芯片寬度得到增加,可以取得更大的空間利用率。具體而言,符合本發(fā)明實施例的、具有空間效率的包裝所封裝的芯片能占據(jù)可得軌跡區(qū)域上67%到35%之間面積。相反,傳統(tǒng)設計的相同類型包裝所封裝的芯片只占據(jù)可得包裝軌跡上34%到8%之間的面積。
符合本發(fā)明實施例的、具有空間效率的包裝設計沒有被限制在表8列出的具體包裝類型中。表9給出了有關可以實現(xiàn)具有空間效率的設計的包裝的非排他性列表。
表9
盡管上述的例子關注各種包裝元件的定位和安置,以便將空間效率最佳化,但是符合本發(fā)明的實施例的結構和方法沒有被限制在這種方式中。
舉例來說,為了提高本發(fā)明極小包裝的熱散發(fā)能力,可以用銅來取代傳統(tǒng)的導線框架金屬合金材料。銅的改良熱導電率便于熱量從包裝轉(zhuǎn)移到外部環(huán)境。
盡管這些包裝中有許多都針對每個包裝的單一芯片經(jīng)過了最佳處理,但是本發(fā)明能被用來在單一包裝之內(nèi)合并多個芯片,包括同一尺寸的、安裝在單一(共同)芯片座上的芯片、安裝在單一(共同)芯片座上不同尺寸芯片的芯片、安裝在分開的芯片座上的同一尺寸的芯片,或安裝在分開芯片座上的不同尺寸的芯片。舉例來說,一個雙芯片包裝可能在其設計是對稱的或不對稱的。
圖15是符合本發(fā)明的六導線包裝的實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1502的內(nèi)部元件。包裝1500包括集成到第一芯片座1506的導線1504,該芯片座支持第一芯片1507。非集成導線1504b和1504d經(jīng)過結合接線1511與第一芯片1507發(fā)生接觸。導線1504f被集成到與第二芯片1509接觸的第二芯片座1508。非集成導線1504e和1504c經(jīng)過結合接線1511與第二芯片1509發(fā)生接觸。正如上文結合其他包裝實施例所描述的那樣,集成導線1304a和1304f幫助熱能分別從芯片1507和1509散發(fā)出來,而包裝可以最大使用可得軌跡區(qū)域,允許芯片1307和1309的封裝具有被延長的寬度。包裝的鏡相對稱能提高包裝設計的結合角度,尤其是和導線1504b和1504e形成的角度,該導線位于包裝中心,且得到延長以便提高可得的結合角度,且最大化可得接線結合的數(shù)量。
圖16A是符合本發(fā)明的八導線包裝的不對稱、多芯片實施例的簡化示意視圖,顯示包裝體1602的內(nèi)部元件。包裝1600包括集成到第一芯片座1606的導線1604a-b,該芯片座支持第一加寬芯片1607。非集成導線1604e-f經(jīng)過結合接線1612和1613與第一芯片1607發(fā)生接觸。導線1604h被集成到與較小的芯片1609接觸的第二芯片座1608。非集成導線1604c-d和1604g經(jīng)過結合接線1610和向下結合1611與第二芯片1609發(fā)生接觸。正如上文結合其他包裝實施例所描述的那樣,集成導線1304a-b和1304h幫助熱能分別從芯片1607(在某種程度上從6309)散發(fā)出來,而包裝可以最大使用可得軌跡區(qū)域,允許芯片1607的封裝具有被延長的寬度,允許1609具有很多的互相連接。
包裝1600的一個實施例在于它能支持在芯片1607和芯片1609之間以間接方式發(fā)生電的互相連接,即不需要任何芯片-到-芯片結合。舉例來說,接線結合1614將芯片1609連接到導線1604f,該導線也連接芯片1607。接線結合1612將芯片1607連接到導線1604c,該導線也連接芯片1609。因此,不需要芯片-到-芯片結合也可以取得芯片1607和1609之間的兩個互相連接。
在包裝16A中,對包裝不對稱性進行最佳處理,以便芯片1607比芯片1609大,以及讓芯片座1606比芯片座1608更有效的引導熱量,由于它具有大量集成導線1604a-b。芯片座1608被設計來容納較大數(shù)量的互相連接,總共五個,即,一個向下結合(針對導線1604h),2個獨立導線(1604g和1604d),和兩個也能結合到芯片1607的導線(導線1604c和1604g)。
在一個較佳實施例中,包裝1600包含兩個芯片,其中芯片1609是集成電路,而芯片1607是一個離散的晶體管,舉例來說,一個垂直功率MOSFET。結合接線1614(到達引線1604f)在一種情況下可能是來自芯片1609前往電源MOSFET1607的輸入或閘門的控制信號輸出。結合1612可能是來自芯片1607前往集成電路1609上的一個輸入的電流或溫度感應信號。
圖16B說明類似于包裝1600的包裝1620,除了現(xiàn)在引線1624g和1624c是獨立的,而且芯片-到-芯片接線結合1632被包括在內(nèi),以至于芯片1629總共具有七個互相連接。
在本發(fā)明中,包含在JW-類型包裝里面的芯片可能包含數(shù)字、模擬或混合-信號集成電路、兩極管、離散的MOSFETs、兩極晶體管等,或其中的組合,這種包含并沒有限制。用傳導性的或絕緣環(huán)氧基樹脂或任何其他傳導性或非傳導性芯片附著方法,可以將每個芯片附加到芯片座上。
圖17是符合本發(fā)明的包裝的一種實施例的簡化截面視圖,顯示包裝體的內(nèi)部元件1702。包裝1700包括支持芯片1706的芯片座1703,其具有未被顯示的導線。非集成導線1704和其他未顯示的導線經(jīng)過結合接線1708與第一芯片1607發(fā)生接觸。正如上文結合其他包裝實施例所描述的那樣,到達芯片座1703的集成導線幫助熱能從芯片1706中散發(fā)出去,且最大利用可得的軌跡區(qū)域,允許封裝較大的芯片1706。
在圖17中,結合接線1707被包括在內(nèi),當做來自芯片1706表面前往芯片座1703的向下結合。一種以焊接劑制成的附著層1705、傳導性環(huán)氧基樹脂、非傳導性的環(huán)氧基樹脂或任何其他材料出現(xiàn)在芯片1706和芯片座1703之間。如果層1705是傳導性的,那么芯片1706的底基電位能被假定實質(zhì)上和芯片1706的背部電位具有相同值。向下結合1707然后便于連接芯片1706上的芯片座和芯片背部,使它們具有實質(zhì)上相同的電位。在另一種實施例中,芯片1706的背部通過一種熱傳導性的電絕緣層1705與芯片座1703保持絕緣,在這種情況下,芯片座1703的電位然后將會在實質(zhì)上等于結合接線1707的電位,且等于結合接線1707附加在其上的結合座的電位。
圖18A是圖17顯示的包裝-芯片組合的一種可能實施例的簡化透視視圖,顯示內(nèi)部子組合1800的元件,而不顯示包裝體。在子組合1800中,垂直電源MOSFET1801被傳導性芯片附加材料1806附加到導線框架1805b上,其中芯片1801的背部是垂直MOSFET的漏電。垂直電源MOSFET1801的表面包括一個頂面源極金屬1803,其通過結合接線1804被結合到導線1805a以及閘門座1802(未顯示到達閘門的接線結合)。
接線結合1804必須代表超過一種單一接線結合,其中接線結合被分配在源極金屬1803的表面,以便將源極頂部表面金屬保持在電壓″A″的等電位位置。使用統(tǒng)一的電流流程,芯片1801的背部(毗連到芯片附加層1806)也處于大致的等電位“B”位置。
在實施例1800中,電源MOSFET和它的包裝的相等串聯(lián)電阻可以被圖18B顯示的相等電路進行近似處理,其中總的處于接通狀態(tài)的漏電阻是MOSFET(硅)、結合導線和一種較少范圍的導線、芯片附加、和芯片座元件的總數(shù)。在點A和點B的電位被標示出來作為參考,針對圖18A中的相同點。針對離散的垂直電源MOSFET不需要向下結合。
圖19A是圖17顯示的包裝-芯片組合的另一種可能實施例的簡化透視視圖,顯示內(nèi)部子組合1900的元件,而不顯示包裝體。在子組合1900中,側面電源MOSFET1901或電源集成電路1901被通過傳導性的芯片附加材料1906附加到導線框架1905b,其中芯片1901的背部是側面MOSFET的體或電源集成電路的接地。側面電源MOSFET1901的芯片表面1903包括一種頂部源極金屬1902,其通過結合接線1904和漏電填補1808被結合到導線1905a,通過結合接線1907被向下結合到芯片座1905b。
接線結合1904必須代表超過一種單一接線結合,必須代表超過一種單一接線結合,其中接線結合被分配在源極金屬1902的表面,以便將該金屬總線的頂部表面保持在電壓“A”的等電位位置。接線結合1907必須代表超過一種單一接線結合,必須代表超過一種單一接線結合,其中接線結合被分配在源極金屬1908的表面,以便將該金屬總線的頂部表面保持在電壓“B”的等電位位置。芯片1901的底基電位,標示為“C”,能在不同于芯片座1905b的電位“D”的位置得到偏移處理,條件是芯片附加層1906是電絕緣的。
在一種實施例中,舉例來說,金屬1902可能是一種源極(或集成電路的正極Vcc),且金屬1908可能是一種漏電,通過結合接線1907固定到芯片座1905b。在這種情況下,芯片座1905b必須通過非傳導性芯片附加干擾層,例如環(huán)氧基樹脂,來與芯片1901絕緣。
在實施例1900中,電源MOSFET和它的包裝的相等串聯(lián)電阻中可以被圖19B顯示的相等電路進行近似處理,其中總的處于接通狀態(tài)的漏電阻是MOSFET(硅)、兩個結合導線和芯片座元件的總數(shù)。在點A和點B的電位被標示出來作為參考,針對圖18A中的相同點。因為向下結合1907,點B和點D實質(zhì)上具有相同的電位,除了向下結合1907上的任何電壓降低。19B的相等電路標示這些代表性的電阻元件。向下結合包裝1900的優(yōu)勢在于它能最大化到達源極和漏電終端的可用接線結合的數(shù)量,以便提供最低的串聯(lián)電阻包裝。
同樣,盡管針對六個和八個導線包裝展示了空間效率,具有較高引線數(shù)的包裝也是可能的。圖20A說明了一種6導線的TSOP類型包裝。圖20B說明了一種8導線的TSOP類型包裝。圖20C說明了一種12導線的TSOP類型包裝。圖20D說明了一種14導線的TSOP類型包裝,除了這樣一個事實,即塑料包裝體必須被加長,以便超過TSOP體的正常長度。
圖20E說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線單一芯片導線框架,其中沒有導線被固定到芯片座(一種12電引線、0熱引線包裝)。圖20F說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線單一芯片導線框架,其中導線中的六個導線被固定到芯片座(一種7電引線、6熱引線包裝)。圖20G說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線雙芯片導線框架,其中導線中的三個導線被固定到每個芯片座(一種8電引線、雙芯片、3熱引線包裝)。
圖20H說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線雙芯片導線框架,其中導線中的四個導線被固定到一個芯片座,而兩個導線被固定到另一芯片座(一種8電引線、4熱引線的芯片/2熱引線包裝),其中兩個芯片尺寸不一致。圖20I說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線雙芯片導線框架,其中導線中的三個導線被固定到一個芯片座,而其中只有一個導線被固定到另一芯片座(一種10電引線、3熱引線/1熱引線包裝),其中兩個芯片尺寸不一致。
圖20J說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線雙芯片導線框架,其中導線中的四個導線被固定到一個芯片座,而只有一個導線被固定到另一芯片座(一種9電引線、4熱引線/1熱引線包裝),其中兩個芯片尺寸不一致。
圖20K說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線三重芯片導線框架,其中導線中的兩個導線被固定到每個芯片座(一種每芯片座具有三重芯片、9電引線,2熱引線的包裝),其中三個芯片具有相同的尺寸。
圖20L說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線雙芯片導線框架,其中導線中的三個導線被固定到一個芯片座,且只有一個導線被固定到另一芯片座(一種10電引線、3熱引線/1熱引線包裝),其中兩個芯片尺寸不一致。
圖20M說明圖20C包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線三重芯片導線框架,其中導線中的兩個導線被固定到兩個芯片座中的每一個,且只有一個導線被固定到另一芯片座(一種10電引線、2熱引線/1熱引線包裝),其中三個芯片尺寸不一致。
圖20N說明圖20C包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線三重芯片導線框架,其中導線中的兩個導線被固定到芯片座之一,且沒有導線被固定到另一芯片座(一種11電引線、2熱引線/0熱引線包裝),其中三個芯片可能具有不一致的尺寸。
圖20O說明圖20C的包裝的簡化示意視圖,顯示一種12導線雙芯片導線框架,其中導線中的兩個導線被固定到芯片座之一,且其中只有一個導線被固定到另一芯片座(一種8電引線、2熱引線/1熱引線包裝),其中芯片尺寸不一致。
圖21A說明一種8導線MSOP類型包裝。圖21B說明一種十二導線MSOP類型包裝。
圖22A說明一種8導線的SOP類型包裝。圖22B說明一種十二導線的SOP類型包裝。
雖然上文完整地描述了具體的實施例,但是可以使用各種修正、替代構造和同等結構。因此,不應認為上述描述和例證會限制附加權利要求書所定義的本發(fā)明范圍。
權利要求
1.一種小軌跡半導體裝置包裝,包含一種用于封裝一種芯片的塑料包裝體,該塑料包裝體包括經(jīng)過多個側面被耦合到一底端的頂端;一種包括由包裝體封裝的部分的導線,其與芯片進行電傳遞,以及一種從包裝體側面延伸的導線暴露部分,其沿著包裝的側面向后折疊,指向包裝的底端形成第一角,且向包裝的底端中心折疊,形成一種導線腳,在其上沿著包裝側面的導線部分和沿著包裝底端的導線部分彼此之間形成一個小于90°的角度,且導線腳相對于下面的平面?zhèn)€人計算機主板傾斜成第二角,以便促進焊接浸濕。
2.根據(jù)權利要求1所述的包裝,其中芯片是一種電源裝置、一種離散的裝置、和一種集成電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的包裝,其中導線形成一種反鷗翅形狀。
4.根據(jù)權利要求1所述的包裝,其中包裝具有一種被減少的、包括導線的包裝側面。
5.根據(jù)權利要求1所述的包裝,其中導線相對于平面的個人計算機主板傾斜的第二角在1°到7°之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的包裝,其中包裝體進一步包含一種被配置來接受導線腳一部分的槽口,因此允許導線腳部份被凹進包裝體里面,以便減少包裝的高度。
7.根據(jù)權利要求1所述的包裝,其中槽口包括大約等于2/3導線厚度的深度。
8.一種小軌跡半導體裝置包裝,包含一種封裝具有區(qū)域的芯片的包裝體;和一種包括由包裝體封裝的部分的導線,其與芯片進行電傳遞,以及一種從包裝體側面延伸的導線暴露部分,其沿著包裝的側面向后折疊,指向包裝的底端形成第一角,且向包裝的底端中心折疊,形成一種導線腳,一種定義一種側面軌跡區(qū)域的包裝體組合寬度和長度以及導線暴露部分,以致于芯片區(qū)域占據(jù)軌跡區(qū)域的40%或更多的面積。
9.根據(jù)權利要求8所述的包裝,其中導線的暴露部分向包裝的底端中心折疊,以便形成一種圓形導線腳,顯示一種來自下面的個人計算機主板的、由導線曲率半徑定義的間隙。
10.根據(jù)權利要求8所述的包裝,其中導線的暴露部分向包裝的底端中心折疊,以便形成一種線形導線腳,相對于下面的個人計算機主板傾斜成第二角。
11.根據(jù)權利要求10所述的包裝,其中包裝體展現(xiàn)的厚度是垂直側面的90%或更多。
12.一種小軌跡半導體裝置包裝,包含一種封裝具有區(qū)域的芯片的包裝體;和一種導線,包括,一種由包裝體封裝的部分,該封裝部分被集成到一種支持芯片的芯片座,該封裝部分與芯片發(fā)生電傳遞,和一種從包裝體側面延伸的導線暴露部分,其沿著包裝的側面向后折疊,指向包裝的底端形成第一角,且向包裝的底端中心折疊,形成一種導線腳,一種定義一種側面軌跡區(qū)域的包裝體組合寬度和長度以及導線暴露部分,以致于芯片區(qū)域占據(jù)約40%或更多的軌跡區(qū)域,且封裝的導線部分將熱量從操作芯片處帶離,使用暴露的導線部分散發(fā)熱量。
13.一種小軌跡半導體裝置包裝,包含一種用于封裝一種芯片的塑料包裝體,該塑料包裝體包括經(jīng)過多個側面被耦合到一底端的頂端;一種包括由包裝體封裝的部分的導線,其與芯片進行電傳遞,以及一種從包裝體側面延伸的導線暴露部分,其沿著包裝的側面向后折疊,指向包裝的底端形成相對于包裝平面的第一角,且向包裝的底端中心折疊,形成一種線性導線腳,其相對于下面的平面?zhèn)€人計算機主板傾斜成第二角;和一種在包裝體的一側面中形成的凹口,該凹口接受導線腳的一端。
14.一種小軌跡半導體裝置包裝,包含一種用于封裝一種芯片的塑料包裝體,該塑料包裝體包括經(jīng)過多個側面被耦合到一底端的頂端;和一種包括從包裝體側面延伸的導線暴露部分的導線,該導線暴露部分沿著包裝的側面向后折疊,指向包裝的底端形成相對于包裝平面的第一角,且向包裝的底端中心折疊,形成一種實質(zhì)上直線的導線腳,其相對于下面的平面?zhèn)€人計算機主板傾斜成第二角,一種由第二角增強的結合到焊接的導線腳粘合。
15.一種小軌跡半導體裝置包裝,包含一種用于封裝一種芯片的塑料包裝體,該塑料包裝體包括經(jīng)過多個側面被耦合到一底端的頂端;一種包括由包裝體封裝的部分的導線,其與芯片進行電傳遞,以及一種從包裝體側面、平行于包裝體側面延伸的導線暴露部分,其沿著包裝的側面向后折疊,指向包裝的底端形成相對于包裝體平面、大于90°的第一角,且向包裝的底端中心折疊,形成一種線性導線腳,其中導線腳相對于下面的平面?zhèn)€人計算機主板傾斜成第二角,以便促進焊接浸濕。
全文摘要
具有空間效率的微電子裝置包裝允許個人電腦主板的每個單位表面區(qū)域具有更大的功能性。在特定的實施例(630)中,具有反鷗翅形導線(632)的包裝可以減少導線占據(jù)的外設軌跡區(qū)域,因此允許將包裝軌跡中的最大空間分配給包裝體(634)以及封裝的芯片。符合本發(fā)明的包裝實施例也可以通過提供特殊的、用來接受導線腳端(632a)的凹口(636)來減少包裝的垂直側面(Zprofile),因此可以減少包裝底部和個人電腦主板之間的間隙。提供一種位于包裝之下、并相對個人電腦主板發(fā)生稍許彎曲的線性導線腳可以通過消除與J形導線的彎曲半徑相關的多余間隙來進一步減少垂直包裝側面。
文檔編號H01L23/495GK1526165SQ02813799
公開日2004年9月1日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權日2001年5月15日
發(fā)明者J·哈登, J 哈登, R·K·威廉姆斯, 威廉姆斯, A·切爾, 褚, 衛(wèi)兵·褚 申請人:Gem服務有限公司