專利名稱：具有涂層引線的封裝半導(dǎo)體器件及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來講涉及一種封裝半導(dǎo)體器件，具體來講涉及一種用于封裝半導(dǎo)體器件引線的涂布。
背景技術(shù)：
有引線的封裝半導(dǎo)體器件通常包括由金屬材料制成的引線，例如銅合金或金屬合金。伴隨這些封裝半導(dǎo)體器件的一個問題是，在封裝半導(dǎo)體器件貼附在電路板之前，引線材料會氧化。
用于防止氧化的現(xiàn)有方法包括使用金屬涂布引線，例如錫-鉛、鎳-鈀、鎳-鈀金、錫和其它錫合金。除了增加額外的重量和費用之外，在應(yīng)用這些金屬之后，這些金屬會有形成“須(whisker)”的傾向。須是由涂布材料的單晶細(xì)絲自發(fā)地形成。這些須會在實施封裝半導(dǎo)體器件的電路中引起短路。
所需要的是一種用于減少引線氧化問題的技術(shù)，而該技術(shù)不產(chǎn)生與常規(guī)涂布相關(guān)聯(lián)的上述已確認(rèn)的問題。


通過參考附圖，本發(fā)明將得到更好理解，且使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚它的多個目的、特征和優(yōu)點。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體器件一個實施例的頂視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于制造封裝半導(dǎo)體器件的方法中的一部分的一個實施例的流程圖。
圖3是在一個制造工藝階段期間的三個封裝半導(dǎo)體器件的一個實施例的頂視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體器件的一個實施例的截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的貼附到電路板的封裝半導(dǎo)體器件的一個實施例的截面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于制造封裝半導(dǎo)體器件的方法中的一部分的另一實施例的流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的封裝半導(dǎo)體器件的另一實施例的截面圖。
除非另作注釋，否則在不同的附圖中使用相同的參考標(biāo)記表示同一對象。
具體實施例方式
下面闡明用于實現(xiàn)本發(fā)明的方式的詳細(xì)說明。該說明旨在舉例說明本發(fā)明且不應(yīng)被用來限制本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的有引線的封裝半導(dǎo)體器件的一個實施例的頂視圖。封裝半導(dǎo)體器件105包括由封裝體115封裝的半導(dǎo)體芯片(未在圖1中示出)。引線110從封裝體伸出并與該芯片(未示出)電連接，以用于將該半導(dǎo)體芯片電連接至外部器件(未示出)的。在一個實施例中，引線110由銅合金制成。在另一實施例中，引線110由合金42(42％的鎳，其余為鐵)制成。
用材料涂布引線110以防止引線在將封裝半導(dǎo)體器件貼附于電路板(圖1中未示出)或其它器件之前氧化。在一些實施例中，涂布材料包括有機材料。在一些實施例中，涂層材料是不導(dǎo)電的，而在另一些實施例中，涂層材料是導(dǎo)電的。在一些實施例中，涂層材料是非金屬性的。然而，在另一些實施例中，涂層材料可以包括某種金屬材料。在一些實施例中，在干燥之后，將涂層在180℃以下的溫度下從引線上除去。在一些實施例中，涂層材料在室溫下是液體。該涂層材料不具有形成須子的傾向。涂層材料的一個示例是有機可焊保護層(OSP)。，通常在電路板制造期間將OSP材料應(yīng)用于電路板的表面，以便在將電子器件貼附于該板之前保護電路板露出的焊墊。在一個實施例中，涂層材料的商標(biāo)為ENTEK PLUS-CU106A TM，由隸屬于英國倫敦COOKSON GROUP PLC的COOKSON ELECTRONICSDIVISION的ENTHONE公司銷售。
圖2示出了封裝半導(dǎo)體器件的部分制造工藝的一個實施例。圖3是一個制造工藝階段期間的三個封裝半導(dǎo)體器件的頂視圖。圖4是圖2所示的階段完成后的封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。
參見圖2，在制造工藝的階段205中，用封裝體(例如306)封裝半導(dǎo)體芯片(例如圖4中的425)，該半導(dǎo)體芯片設(shè)置在引線框條315(圖3)上的芯片部位。參見圖4，通過導(dǎo)線(例如420)和引線接頭(例如435)將半導(dǎo)體芯片(例如425)電連接至封裝半導(dǎo)體器件(例如305)引線框的引線(例如310)上。
在階段210中將阻擋條(dembar) (未示出)從引線框條315移除后，在階段215中清洗引線框條315(包括引線，例如310)的露出部分。在階段220中，將用于防止引線氧化的涂層材料(例如OSP)施加到引線框條315(包括引線，例如310)的露出表面，以便在露出表面上形成涂層430(見圖4)。可以通過常規(guī)涂布方法施加涂層材料，例如通過噴射或浸漬。然后在階段225中，修整引線框條315以便將封裝半導(dǎo)體器件切單(singulate)并使引線(例如310)成型。然后在階段230中電測試每個封裝半導(dǎo)體器件，且然后在階段235中，在封裝老化期間在高溫下電加壓(electrically stress)每個封裝半導(dǎo)體器件。隨后在階段240中焙燒并干燥封裝，以準(zhǔn)備出貨，如圖4所示。
圖5是示出貼附于電路板510的封裝半導(dǎo)體器件305的截面圖。在貼附期間，將封裝半導(dǎo)體器件305的引線(例如310)焊接到位于電路板510表面上的焊墊(例如515)上。涂層430的涂層材料是與焊接工藝適合的，以便在不妨礙焊接工藝的情況下，將涂布有涂層材料的引線(例如310)焊接到另一結(jié)構(gòu)上。由于在焊接工藝期間，涂層430的涂層材料是可去除的，因此施加到引線(例如310)的熱量將涂層430的絕大部分從引線(例如310)除去了。在一個實施例中，涂層430的涂層材料在干燥后且在低于180℃的溫度(以及等于或高于180℃的溫度)下是可去除的。由于這些實施例中的涂層材料在干燥后且在180℃以下是去除的，因此用焊接工藝產(chǎn)生的熱量就幾乎可以除去所有涂層430。然而，也可以通過使有涂層的引線受到180℃以上的溫度來除去涂層。在其它實施例中，是根據(jù)其在所需的焊接回流工藝的溫度下的可去除性來選擇該用于涂布的材料。
圖6示出了用于制造封裝半導(dǎo)體器件的另一工藝的一部分。圖7示出了根據(jù)圖6的工藝制造的封裝半導(dǎo)體器件的截面圖。在圖6的工藝中，在電測試階段620和老化階段625之后向引線(例如725)施加涂層(例如圖7中的730)。在階段365中施加涂層(例如730)之前，在階段630中清洗引線。在涂布階段635之后，在階段640中準(zhǔn)備封裝半導(dǎo)體器件(例如705)以供出貨。圖2的工藝與圖6的工藝之間的區(qū)別在于，對于圖6的工藝，引線的尖端也被涂布。在電測試620和老化625階段之后施加涂層的一個優(yōu)點在于，涂層將不會妨礙這些階段或污染進行這些階段的設(shè)備。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，基于此處的教導(dǎo)，可以在制造工藝的不同階段對引線施加涂層材料。例如，參見圖6，可以在切單階段615之后、電測試階段620之前，進行清洗階段630和涂布階段635。緊隨在切單階段之后進行涂層的施加可以有助于防止在測試階段620和老化階段625期間產(chǎn)生氧化，還可以對制造工藝產(chǎn)生幫助。在另一實施例中，可以在將芯片連接至引線框條之前對引線框條315(見圖3)施加涂層。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的具體實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，基于此處的教導(dǎo)，可以在不脫離本發(fā)明及其較寬方面的情況下，進行進一步的改變和修改，且由此，所附權(quán)利要求將包含在本發(fā)明的真正精神和范圍之內(nèi)的所有這種改變和修改的范圍。
權(quán)利要求
1.一種封裝半導(dǎo)體器件，包括由封裝體封裝的半導(dǎo)體芯片；以及多個引線，其與該半導(dǎo)體芯片電連接，并從封裝體伸出；其中該多個引線具有包括有機材料的涂層。
2.如權(quán)利要求1的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層包括有機可焊性保護層(OSP)。
3.如權(quán)利要求1的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層與形成焊料連接相適合。
4.如權(quán)利要求1的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層是非金屬性的。
5.如權(quán)利要求4的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層可在干燥后使用低于一百八十?dāng)z氏度的熱量去除。
6.如權(quán)利要求1的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層是不導(dǎo)電的。
7.如權(quán)利要求6的封裝半導(dǎo)體器件，其中該引線包括銅。
8.如權(quán)利要求1的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層是導(dǎo)電的。
9.一種制造封裝半導(dǎo)體器件的方法，包括將半導(dǎo)體芯片與引線框的一部分封裝在一起；用涂層至少涂布該引線框的引線，該涂層可在干燥后在低于一百八十?dāng)z氏度的溫度下從該引線去除；以及電測試該半導(dǎo)體芯片。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中所述涂布包括將引線浸漬在涂層材料中，該涂層材料可在干燥后在低于一百八十?dāng)z氏度的溫度下去除。
11.如權(quán)利要求9的方法，其中所述涂布包括用涂層材料噴射該引線，該涂層材料可在干燥后在低于一百八十?dāng)z氏度的溫度下去除。
12.如權(quán)利要求9的方法，其中在電測試之后進行所述涂布。
13.如權(quán)利要求9的方法，其中在電測試之前進行所述涂布。
14.如權(quán)利要求9的方法，還包括將該封裝半導(dǎo)體器件貼附到電路板，該貼附還包括通過施加超過一百八十?dāng)z氏度的熱量將引線焊接到該電路板的可軟焊表面。
15.如權(quán)利要求9的方法，其中在封裝之前進行涂布。
16.如權(quán)利要求9的方法，還包括在涂布前清洗該引線。
17.如權(quán)利要求9的方法，其中該引線框是引線框條的一部分，該引線框條包括多個芯片部位，該方法還包括對該芯片部位進行切單，其中在切單之后且在測試之前進行涂布。
18.如權(quán)利要求9的方法，其中該引線框是引線框條的一部分，該引線框條包括多個芯片部位，該方法還包括對該芯片部位進行切單，其中在切單之前進行涂布。
19.如權(quán)利要求9的方法，其中涂層包括有機材料。
20.如權(quán)利要求9的方法，其中涂層包括有機可焊性保護層(OSP)。
21.一種封裝半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體芯片；圍繞半導(dǎo)體芯片的封裝體；多個引線，其與該半導(dǎo)體芯片電連接，并從該封裝體伸出；以及涂布該多個引線的涂層材料，其中該涂層材料防止該多個引線氧化，并且可在干燥后在低于一百八十?dāng)z氏度的溫度下去除。
22.如權(quán)利要求21的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層材料包括有機材料。
23.如權(quán)利要求21的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層材料是非金屬性的。
24.如權(quán)利要求21的封裝半導(dǎo)體器件，其中該多個引線至少包括銅和合金42之一。
25.如權(quán)利要求21的封裝半導(dǎo)體器件，其中該多個引線各具有長型表面和相對于該長表面較小的尖端表面，其中用該涂層材料涂布該長型表面，且不用涂層材料涂布該尖端表面。
26.如權(quán)利要求21的封裝半導(dǎo)體器件，其中該多個引線各具有長型表面和相對于該長表面較小的尖端表面，其中用該涂層材料涂布該多個引線的每一個的該長表面和該尖端表面。
27.如權(quán)利要求21的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層材料包括有機可焊性保護層(OSP)。
28.一種封裝半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體芯片；圍繞該半導(dǎo)體芯片的封裝體；包括銅的多個引線，其與該半導(dǎo)體芯片電連接，并從該封裝體伸出；以及涂布該多個引線的涂層材料，其中該涂層材料防止該多個引線氧化，其包括有機材料，并且可在干燥后在所需的焊接回流工藝的溫度下被去除。
29.如權(quán)利要求28的封裝半導(dǎo)體器件，其中該涂層材料包括有機可焊性保護層(OSP)。
全文摘要
半導(dǎo)體芯片(425)被容納在封裝體(115)中。與該半導(dǎo)體芯片電連接的引線(110)從封裝體伸出并用于連接到印刷電路板(510)和其它器件。用防止引線氧化的材料涂布引線。涂層(430)與焊接技術(shù)相適合，該焊接技術(shù)通常用于將封裝半導(dǎo)體器件貼附到印刷電路板。在一些示例中，涂層干燥后在低于一百八十?dāng)z氏度的溫度下是可去除的。這使得通常至少180℃的焊接工藝可以除去防止氧化的涂層而露出引線，以便可以將其焊接到印刷電路板。在一些實施例中，涂層材料包括有機材料。在一些實施例中，涂層材料是有機可焊性保護層(OSP)。
文檔編號H01L23/50GK1679163SQ03820631
公開日2005年10月5日 申請日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者恩哈蒂·D·沃, 阿蘭·H·伍斯利 申請人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司