專利名稱：半導(dǎo)體芯片懸臂封裝的定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)聽涉及半導(dǎo)體器件的封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對(duì)半導(dǎo)體芯片進(jìn) 行懸臂封裝的定位方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體電子元器件的封裝不僅起到內(nèi)部半導(dǎo)體芯片與外部電氣組件的連 接作用，而且還起到機(jī)械保護(hù)和環(huán)境密封等作用。因此，封裝質(zhì)量的好壞與 半導(dǎo)體器件的整體性能優(yōu)劣密切相關(guān)。
半導(dǎo)體器件的封裝方法多種多樣，其中有一種適合于普通半導(dǎo)體器件的 封裝方法，即壓注成型方法。這種方法通常以環(huán)氧樹脂為封裝材料，通過上、 下模具壓力合模形成一個(gè)型腔，而棵芯片組件定位在型腔中央，然后向型腔 中壓力注射熔融狀態(tài)的環(huán)氧樹脂，最后冷卻成型完成封裝。其中，棵芯片組 件是棵芯片與引線框的組合，封裝時(shí)通常利用上下模具合模時(shí)的壓力夾持引 線框上的引腳使棵芯片在模具型腔中進(jìn)行定位?？梢韵胂笕绻眯酒M件具
有前后或左右雙向引腳，模具從兩端壓住引腳將棵芯片在型腔中的X、 Y、 Z 方向定位是容易實(shí)現(xiàn)的；如果一個(gè)棵芯片組件僅具有一側(cè)單方向引腳則在型 腔中的定位將處于懸臂狀態(tài)，在這種狀態(tài)下棵芯片組件相對(duì)型腔空間在X、 Y方向的定位可以利用引腳與模具的配合進(jìn)行控制，但是Z方向的定位隨著
臂長的增加而難以控制。尤其針對(duì)薄型或偏平的半導(dǎo)體器件，不僅z方向的
定位非常必要而且控制十分困難。因?yàn)?，假如一個(gè)棵芯片組件在型腔中Z方 向的位置不能固定，便造成Z方向上芯片到本體表面的距離不能控制，若距 離表面太近將導(dǎo)致器件絕緣耐壓性能不良，直接影響產(chǎn)品品質(zhì)和合格率。因 此，如何控制單邊引腳棵芯片組件在才莫具型腔中懸臂端的Z方向位置^f更成為 本發(fā)明著重研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體芯片懸臂封裝的定位方法，其目的是要解決單邊 引腳的棵芯片組件在模具型腔中懸臂端的Z方向定位問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種半導(dǎo)體芯片懸臂封裝 的定位方法，針對(duì)單邊設(shè)計(jì)引腳的棵芯片組件，利用模上、下模合模時(shí)的壓 力夾持引腳或引線框框邊，使棵芯片組件在模具型腔中處于懸臂支撐狀態(tài)， 其中，利用引腳或引線框框邊與模具的定位配合，使棵芯片組件相對(duì)模具型
腔空間在X、 Y方向進(jìn)行定位；其創(chuàng)新在于Z方向上的定位為在上模腔或 下模腔中，針對(duì)棵芯片或引線框在Z方向上設(shè)置控制距離的定位銷，同時(shí)在 懸空的引線框上設(shè)置導(dǎo)向斜面，該導(dǎo)向斜面朝定位銷一側(cè)傾斜，封裝材料的 注射入口指向?qū)蛐泵?，?dāng)熔融狀態(tài)的封裝材料通過注射入口壓力灌注時(shí)在 導(dǎo)向斜面上產(chǎn)生側(cè)向分力，推動(dòng)棵芯片組件在Z方向上貼靠定位銷端面，以 此使棵芯片組件相對(duì)模具型腔空間在Z方向進(jìn)行定位。 上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、 上述方案中，所述"棵芯片組件"是指棵芯片與引線框的組合，其中 引線框包含引腳。所述"單邊設(shè)計(jì)引腳的棵芯片組件"是指棵芯片組件上僅 具有一個(gè)方向或一個(gè)側(cè)面的引腳，而引腳的數(shù)量可以是一個(gè)以上。
2、 上述方案中，所述"利用引腳或引線框框邊與模具的定位配合，使棵 芯片組件相對(duì)模具型腔空間在X、 Y方向進(jìn)行定位"，其中，"定位配合"可 以利用引腳或？I線框自身的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與模具配合來實(shí)現(xiàn)，也可以利用定位插 孔與定位插銷相互配合來實(shí)現(xiàn)，定位插孔和定位插銷兩者中一個(gè)設(shè)在引腳或 引線框上，另一個(gè)設(shè)在模具上。 一般情況下，要實(shí)現(xiàn)X、 Y方向定位需要至 少兩個(gè)定位插孔分別與兩個(gè)定位插銷進(jìn)行配合。
3、 上述方案中，Z方向上的定位銷^:置部位和位置有以下四種變化情況
(1) 、在上模腔中設(shè)置定位銷，且定位銷的端面作用于引線框表面；
(2) 、在上模腔中設(shè)置定位銷，且定位銷的端面作用于棵芯片表面；
(3) 、在下模腔中設(shè)置定位銷，且定位銷的端面作用于引線框表面；
(4) 、在下模腔中設(shè)置定位銷，且定位銷的端面作用于棵芯片表面。
4、 上述方案中，所述棵芯片組件被上模、下模夾持后在型腔中具有一個(gè) 以上獨(dú)立的懸臂結(jié)構(gòu)，定位銷針對(duì)每個(gè)獨(dú)立的懸臂結(jié)構(gòu)分別設(shè)置。
本發(fā)明利用熔融狀態(tài)封裝材料的注射壓力，通過導(dǎo)向斜面產(chǎn)生的側(cè)向分 力推動(dòng)棵芯片組件在Z方向上貼靠定位銷端面，從而實(shí)現(xiàn)單邊引腳的棵芯片 組件在模具型腔中懸臂端的Z方向定位。其優(yōu)點(diǎn)是定位方法簡單可靠，成本 低，構(gòu)思巧妙，4艮好的解決了單邊引腳的棵芯片組件在模具型腔中Z方向定 位的難題，提高了產(chǎn)品封裝質(zhì)量和合格率，適合于工業(yè)化大批量生產(chǎn)。


附圖1為一種用于太陽能電池板的續(xù)流二極管模塊主視附圖2為圖1的仰^見附圖3為續(xù)流二極管模塊電路圖；附圖4為續(xù)流二極管模塊中的棵芯片組件平面圖； 附圖5為圖4中的引線框仰^L附圖6為續(xù)流二極管模塊的棵芯片組件在模具型腔中定位原理圖。
以上附圖中1、封裝模塊；2、引腳；3、定位銷孔；4、棵芯片組件；5、 引線框；6、 二極管棵芯片；7、連接片；8、定位插孔；9、導(dǎo)向斜面；10、 上模；11、下模；12、定位插銷；13、定位銷；14、注射入口； 15、型腔； 16、太陽能電池板；17、負(fù)載。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例 一種續(xù)流二極管模塊懸臂封裝的定位方法
圖1和圖2分別表示已封裝好的續(xù)流二極管模塊主視圖和仰視圖。從圖1 和圖2可以看出，該續(xù)流二極管模塊有一個(gè)封裝模塊l、四個(gè)引腳2和四個(gè) 定位銷孔3。這四個(gè)定位銷孔3是封裝成型時(shí)進(jìn)行Z方向所留下的，封裝結(jié) 束前還要用絕緣膠將進(jìn)行填充，以解決絕緣耐壓問題。四個(gè)引腳2位于封裝 模塊l的一側(cè)，屬于單邊設(shè)計(jì)引腳的情況。
圖3為續(xù)流二極管模塊電路圖，該模塊電路由三個(gè)二極管按圖示方案連 接構(gòu)成，并設(shè)有四個(gè)引腳2。 16表示太陽能電池板，17表示負(fù)栽。
圖4為續(xù)流二極管模塊中的棵芯片組件平面圖，該棵芯片組件4由一個(gè) 引線框5、三個(gè)二極管棵芯片6和三根連接片7按圖示方案連接構(gòu)成續(xù)流二 極管電路。其中，引線框5上設(shè)有四個(gè)引腳2和三個(gè)定位插孔8，這三個(gè)定 位插孔8在封裝中用于X、 Y方向定位(只要使用兩個(gè)定位插孔即可)。
圖5為圖4中的引線框仰視圖，該引線框5的左端設(shè)有導(dǎo)向斜面9，在封 裝中用于Z方向定位。
圖6為棵芯片組件7在模具型腔15中的定位原理圖。本實(shí)施例采用壓注 成型方法對(duì)棵芯片組件7進(jìn)行封裝，其中棵芯片組件7在才莫具型腔15中的 定位方法是針對(duì)單邊設(shè)計(jì)引腳的棵芯片組件7，利用上模IO、下模ll合 模時(shí)的壓力同時(shí)夾持四個(gè)引腳2，使三個(gè)二極管棵芯片6及引線框5在模具 型腔15中處于懸臂支撐狀態(tài)。其中，利用引線框5框邊上所設(shè)的兩個(gè)定位 插孔8 (見圖4 )與下模11上所設(shè)的兩個(gè)定位插銷12 (圖6中由于兩個(gè)定位 插銷12前后重疊，所以只能看見其中一個(gè))定位配合，使三個(gè)二極管棵芯 片6及引線框5相對(duì)模具型腔15空間在X、 Y方向進(jìn)行定位。
Z方向的定位方法為在上模10腔體中，針對(duì)引線框5在型腔15內(nèi)形
成的四個(gè)獨(dú)立的懸臂端(這四個(gè)懸臂端是由圖4中的引線框5切除左邊框而 形成)，并列設(shè)置四個(gè)在Z方向上控制距離的定位銷13,同時(shí)在引線框5上 設(shè)置導(dǎo)向斜面9,該導(dǎo)向斜面9朝定位銷13 —側(cè)傾斜(即朝上模10 —側(cè)傾 斜)，封裝環(huán)氧的注射入口 14指向?qū)蛐泵?。當(dāng)熔融狀態(tài)的環(huán)氧通過注射 入口 14壓力灌注時(shí)，在導(dǎo)向斜面9上產(chǎn)生側(cè)向分力，推動(dòng)棵芯片組件7在Z 方向向上貼靠定位銷13端面，從而實(shí)現(xiàn)棵芯片組件7相對(duì)模具型腔15空間 在Z方向定位。起才莫后四個(gè)定位銷13在封裝模塊1上表面留下四個(gè)定位銷 孔3,然后用絕緣膠填充這四個(gè)定位銷孔3。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng) 技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保 護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體芯片懸臂封裝的定位方法，針對(duì)單邊設(shè)計(jì)引腳的裸芯片組件(4)，利用上模(10)、下模(11)合模時(shí)的壓力夾持引腳(2)或引線框(5)框邊，使裸芯片組件(4)在模具型腔(15)中處于懸臂支撐狀態(tài)，其中，利用引腳(2)或引線框(5)框邊與模具的定位配合，使裸芯片組件(4)相對(duì)模具型腔(15)空間在X、Y方向進(jìn)行定位；其特征在于Z方向上的定位為在上模(10)腔或下模(11)腔中，針對(duì)裸芯片或引線框(5)在Z方向上設(shè)置控制距離的定位銷(13)，同時(shí)在懸空的引線框(5)上設(shè)置導(dǎo)向斜面(9)，該導(dǎo)向斜面(9)朝定位銷(13)一側(cè)傾斜，封裝材料的注射入口(14)指向?qū)蛐泵?9)，當(dāng)熔融狀態(tài)的封裝材料通過注射入口(14)壓力灌注時(shí)在導(dǎo)向斜面(9)上產(chǎn)生側(cè)向分力，推動(dòng)裸芯片組件(4)在Z方向上貼靠定位銷(13)端面，以此使裸芯片組件(4)相對(duì)模具型腔(15)空間在Z方向進(jìn)行定位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于所述棵芯片組件U) 被上模(10)、下模(11)夾持后在型腔(15)中具有一個(gè)以上獨(dú)立的懸臂結(jié) 構(gòu)，定位銷(13)針對(duì)每個(gè)獨(dú)立的懸臂結(jié)構(gòu)分別設(shè)置。
全文摘要
一種半導(dǎo)體芯片懸臂封裝的定位方法，針對(duì)單邊設(shè)計(jì)引腳的裸芯片組件，利用模上、下模合模時(shí)的壓力夾持引腳或引線框框邊，使裸芯片組件在模具型腔中處于懸臂支撐狀態(tài)，其中，利用引腳或引線框框邊與模具的定位配合，使裸芯片組件相對(duì)模具型腔空間在X、Y方向進(jìn)行定位，其特征在于Z方向的定位為在上模腔或下模腔中，針對(duì)裸芯片或引線框在Z方向上設(shè)置控制距離的定位銷，同時(shí)在懸空的引線框上設(shè)置導(dǎo)向斜面，該導(dǎo)向斜面朝定位銷一側(cè)傾斜，封裝材料的注射入口指向?qū)蛐泵妫?dāng)熔融狀態(tài)的封裝材料通過注射入口壓力灌注時(shí)在導(dǎo)向斜面上產(chǎn)生側(cè)向分力，推動(dòng)裸芯片組件在Z方向上貼靠定位銷端面，以此實(shí)現(xiàn)Z方向定位。本發(fā)明方法簡單可靠，成本低，構(gòu)思巧妙，解決了懸臂支撐的裸芯片組件在模具型腔Z方向定位的難題。
文檔編號(hào)H01L21/56GK101170070SQ20071019050
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者何耀喜, 吳念博, 張國平, 李志軍, 鋒 鄒 申請人:蘇州固锝電子股份有限公司