專利名稱：在一個引線框封裝內(nèi)將互連板貼裝到半導體晶片上的方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及電子系統(tǒng)封裝領域，特別涉及半導體夾片的封裝方法。
背景技術：
功率半導體夾片的封裝尺寸不斷縮小、寄生阻抗不斷降低，是當今市場上持續(xù)追 求的目標。以下簡要敘述了一些相關成果。圖A表示一種原有技術，其中封裝的兩個MOSFET半導體夾片，都具有接合線連接 到其源極和柵極電極上。盡管有關的組裝工藝很簡單，但是每個封裝上接合線的數(shù)量卻受 到封裝尺寸的限制，原因是引線接合工具的尺寸很大，以及引線接合的技術局限——例如， 接合線不應相互交叉。此外，接合線的小橫截面會產(chǎn)生很高的連接阻抗(電阻和電感)，這 反而會降低器件的額定電流，有時也會限制器件的工作頻率。在美國專利號為6，040，626的2000年3月21日授權的Cheah等人發(fā)明的名為 “半導體封裝”的專利，如圖B所示，介紹了用于源極電氣連接的夾片接合。半導體封裝110 包含一個底板部分13以及端子12a、12b。半導體封裝110還包含一個由可塑材料制成的外 殼22。橫梁部分34整體形成一個浮動元件，該元件從平板部分30的一個側(cè)邊延伸到端子 12b。金屬化區(qū)域19定義了 MOSFET晶片16的柵極。半導體晶片16包含一個金屬化區(qū)域 18，為半導體晶片16的頂面定義一個連接區(qū)。金屬化區(qū)域19通過引線接合20，電耦合到端 子12b上。因此，美國專利6，040, 626采用的是一種到MOSFET晶片16頂面上的混合連接， 也就是說，低阻抗的平板部分30用于連接到源極上，引線接合20用于連接到柵極19上。柵 極滑道(或總線)19a將柵極金屬化區(qū)域19耦合到晶片16表面的源極區(qū)。平板部分30最 好是在柵極滑道19a最外面的部分上方橫向延伸。而且，平板部分30最好在柵極滑道19a 上方延伸并盡可能多地覆蓋柵極滑道19a，這樣可以獲得更好的性能。在芯片接合時，由于 它的橫截面較大，連接阻抗較低，因此，額定電流很高，器件的工作頻率可能也很高，又因為 每個芯片都需要兩個內(nèi)部連接，小型芯片在封裝過程中難以控制、排列和定位，因此它很難 應用在小封裝尺寸上。在美國專利號為6，689，642的2004年2月10日授權的Fukuda等人發(fā)明的名為 “半導體器件及其制備方法”的專利，如圖C所示，提出了一種雙引線框結構，以及在功率 MOSFET中的組裝方法，從而降低其導通狀態(tài)電阻，并提高其生產(chǎn)效率。該半導體封裝含有一 個下框4以及一個上框7，下框4具有一個頂蓋2，用于固定半導體芯片以及對應的外部引 線3d和3g，半導體芯片固定在頂蓋上，上框7具有一個連接電極6，固定在電流通過電極5 上，電流通過電極5形成在半導體芯片及其對應的引線3s，以及樹脂模型的頂面上。這個雙 框結構具有相對低的導通狀態(tài)電阻，以及良好的生產(chǎn)效率。用一種銅材料單獨沖出下框4。 下框4具有一個位于其中心的頂蓋2，三個外部引線3d與頂蓋2結合成為一個元件，從頂蓋 2延伸到外框9，另一個電極的外部引線3g的一端靠近頂蓋2，另一端連接到外框9上。圓 形導孔12形成在下框4的外框9的兩側(cè)邊緣上，每一側(cè)的間隔都是固定的。這些導孔用于 在制備過程中定位，并且一個間距一個間距地傳輸。一個用于定位上框7和下框4的方形定位導孔，沿下框的外框的頂部邊緣，形成在每個圓形導孔12附近。將圓形導孔12放置在 對應連接頂蓋2的中心的連線處，沿下框4的外框9的底部邊緣具有固定的間隔。兩個頂 蓋2及其對應的外部引線3d形成在一個單元面積14中，被外框9包圍著。在導孔12的頂 行和底行之間，下框4具有3X20的矩陣單元面積14。因此，一個下框4具有60個單元面 積和120個頂蓋2，用于固定半導體芯片。然后通過晶片接合，將半導體芯片固定在下框4 的單元面積14中的每個頂蓋2上。也就是說，利用一種晶片接合裝置，通過由焊料或銀漿 制成的預處理，將功率MOSFET裸片等半導體芯片固定在下框4的頂蓋2上。在該過程中， 頂部和底部邊緣中的導孔12用于定位頂蓋2，以及一次一個間距地傳輸下框4。最后，下框 4所有的頂蓋2上都固定著一個半導體芯片。就像在下框4中那樣，圓形導孔12也形成在 上框7的外框9的兩側(cè)邊緣處，每邊都有固定間隔。這些導孔用于定位，以及在制備過程中 一個間距一個間距地傳輸。一個用于定位上框7和下框4的方形定位導孔，沿上框7的外 框9的頂部邊緣，形成在每個圓形導孔12附近。這兩個定位導孔具有相同的尺寸和形狀。 兩個連接電極6及其對應的外部引線3s形成在一個單元面積14中，被外框9包圍著。盡 管，雙引線框結構也可以提供很高的器件額定電流，以及較低的連接阻抗，但這需要復雜的 組裝過程。該組裝過程需要專用的機械設備或人工組裝，這大大增加了成本，并/或減少了 產(chǎn)量。美國申請11/799，467提出了一種具有壓窩板互連的半導體封裝。源板上帶有多 個壓窩。這些壓窩凹向源板的頂面，并含有一個通孔，通孔底面的平板上方具有一個開口。 同樣地，柵板也含有一個凹向柵板頂面的壓窩，以及一個通孔。在美國專利申請?zhí)枮?0080087992的石磊等人發(fā)明的名為“具有橋板互連的半導 體封裝”(以下引用為美國20080087992)的專利中，提出了一種用于封裝半導體晶片的帶 有橋式源板互連的半導體封裝。所提出的半導體封裝，包含一個帶有晶片墊、源極接觸部分 以及柵極接觸部分的引線框。橋式源板包含一個沖壓或沖孔的金屬板，在橋式部分的任一 側(cè)形成橋式部分和谷部分，在谷部分和橋式部分的任一側(cè)形成平板部分，以及從一個平板 部分附近形成一個連接部分。在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請?zhí)枮?2/130,663的2008年5月30日提交的由石磊 等人發(fā)明的名為“用于半導體器件封裝的導電夾片”(以下引用為美國申請12/130，663)的 專利中，提出了一種帶有導電夾片的半導體器件封裝，具有分立的平行導電指針，通過導電 橋相互電連接。所提出的半導體器件封裝，其柵極接合引線被柵極夾片所代替。該器件封 裝含有一個帶保險絲的引線框、一個具有位于引線框上方的頂部源極、頂部柵極以及底部 漏極的MOS器件以及一個具有通過導電橋相互電連接的分立的平行導電指針的夾片。該夾 片僅在橋處，電連接到MOS器件的頂面上。在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請?zhí)枮?2/237953的2008年9月24日提交的由石磊等 人發(fā)明的名為“帶有窗口陣列的頂部裸露夾片”(以下引用為美國申請12/237953)的專利 中，提出了一種帶有單獨的壓片夾的半導體器件封裝。每個單獨的壓片夾都含有一個金屬 板，窗口陣列形成在金屬板上。該半導體器件封裝包含一個帶保險絲的引線框以及一個頂 面和底面具有接觸區(qū)的半導體器件。該半導體器件可以是垂直金屬氧化物半導體(MOS)器 件，具有頂部源極接頭、頂部柵極接頭以及底部漏極接頭。該半導體器件位于引線框上方， 底部漏極接頭面對著引線框的主要部分，并與其電接觸。引線框可帶保險絲也可不帶保險絲。作為美國申請12/237953的一個實施例，該半導體器件封裝包含含有兩個分立的金屬 板的壓片夾，每個金屬板上都具有窗口陣列。 在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請?zhí)枮?2/326,065的由劉凱等人發(fā)明的名為“帶有堆 積式互連板的頂端冷卻的半導體封裝及其方法”(以下引用為美國申請12/326065)的專利 中，提出了一種帶有堆積式互連板的頂端冷卻的半導體封裝，該封裝包含一個帶有終端引 線的電路基片、一個位于電路基片上方的半導體基片、一個用于將半導體基片的頂部接觸 區(qū)與電路基片接合并互連的低熱阻緊密互連板、一個位于緊密互連板上方用于頂端冷卻的 低熱阻堆積式互連板、以及一個用于密封封裝僅裸露堆積式互連板的頂面以便維持有效的 頂端冷卻的成型密封劑。堆積式互連板的頂部在緊密互連板上方含有一個外圍突起。該外 圍突起使得緊密互連板不受周圍條件的約束，用于熱耗散的頂面面積最大化。可以部分刻 蝕堆積式互連板，或者三維成型制成外圍突起。 回顧上述相關工作以及目前市場上對于封裝功率半導體晶片的尺寸不斷減小、寄 生阻抗不斷降低的需求，有必要進一步改善利用互連板封裝功率半導體晶片的制備和組裝 工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術方案是提出一種用于將一個高度自適應的互連板貼裝在半導體晶 片上的引線框封裝內(nèi)的方法。該封裝具有多個終端引線，用于外部電連接。該方法包含a)制備一個帶有終端引線的基礎引線框以及一個形成在它上面的晶片襯墊，以便 連接半導體晶片。此外，制備一個互連板，以便連接到基礎引線框和半導體晶片上。b)在基礎引線框上增加一個基礎配準可選件，在互連板上增加一個平板配準可選 件?；A配準可選件和平板配準可選件的形狀與尺寸相互匹配，使得當互連板疊放到貼裝 了半導體晶片的基礎引線框后，平板配準可選件以及基礎配準可選件會接合并相互引導， 隨之產(chǎn)生互連板自對準地附著在基礎引線框和半導體晶片上。c)在晶片墊上方貼裝并接合半導體晶片。d)將互連板靠近基礎引線框，以便裝配并相互鎖住平板配準可選件以及基礎配準 可選件，從而完成互連板貼裝到半導體晶片上的步驟，形成一個引線框封裝。將互連板連接 到半導體晶片上。然后在鈍化過程中，在封裝上方形成成型密封劑。從引線框封裝上切除 基礎配準可選件和平板配準可選件。因此，多個互連板單元分別對準，并貼裝到基礎引線框上，構成多個引線框單元。在一個更加詳細的實施例中，在不是必須要使用互連板的地方，可以用引線接合 將半導體晶片的某些電極連接到引線上。作為一種完善方式，通過焊接等方法，可以將平板配準可選件連接到基礎配準可 選件上方。為了便于將互連板靠近基礎引線框，可以在基礎引線框上方提供一個足夠大的操 作接觸區(qū)，通過操作接觸區(qū)，可以用一種拾取工具(例如真空拾取工具)的末端來操作互連 板。當互連板本身太小，而不能容納一個操作接觸區(qū)時，可以在互連板上附加一個足 夠大的獨立的操作接觸區(qū)，通過配置這個獨立的操作接觸區(qū)，可以用拾取工具的末端操作小尺寸的互連板。當在一個公共載體框上的多個單元中批量制備引線框封裝時，可以在這個公共載 體框上的多個引線框封裝中共享附加的獨立的操作接觸區(qū)。在一個典型實施例中，通過將兩個引線框封裝放置在關于操作接觸區(qū)相互面對面 的位置，在兩個引線框封裝中的附加的獨立的操作接觸區(qū)就會被共享。與基礎配準可選件和平板配準可選件類似，密封后，可以從引線框封裝中切除獨 立的操作接觸區(qū)。作為一種配置并相互鎖住平板配準可選件以及基礎配準可選件的完善方式，可以 在基礎引線框和互連板上分別制成一個基礎配準孔和一個平板配準孔，以便在將互連板貼 裝在基礎引線框上時，這兩個配準孔會相互排列成一條直線。當基礎引線框上貼裝互連板 時，可以在兩個配準孔內(nèi)插入一個鎖銷，以便進一步將貼裝鎖定在合適的位置上。作為另一種完善方式，可以配置基礎引線框和互連板，使基礎引線框提供終端引 線的第一部分，互連板提供終端引線的第二部分。對于本領域的技術人員，在本說明書的以下內(nèi)容中，將進一步說明本發(fā)明的這些 方面及其各種實施例。


為了更加完整地說明本發(fā)明的各種實施例，可參照附圖。但是，這些附圖僅用作解 釋說明，并不作為本發(fā)明范圍的局限。圖A表示一種原有技術，其中MOSFET半導體晶片同連接到其源極和柵極電極上的 引線接合一起封裝；圖B表示源極電連接利用芯片接合的另一種原有技術；圖C表示雙引線框半導體器件的第三種原有技術以及功率MOSFET相關的組裝方 法；圖1表示本發(fā)明所述的帶有平板配準可選件的雙互連板；圖2、圖3、圖4、圖5和圖5A表示本發(fā)明所述的批量組裝過程，利用一個基礎引線 框載體框以及多個堆積式雙互連板的四引線框封裝；圖6表示本發(fā)明所述的一種可選的雙互連板，其中每個互連板號碼都附帶有它本 身的操作接觸區(qū)；圖7至圖9表示本發(fā)明所述的批量組裝過程，利用一個基礎引線框載體框以及圖 6所示的帶有額外引線接合的可選雙互連板的雙芯片引線框封裝；圖10表示本發(fā)明所述的四互連板，其中一個公共的操作接觸區(qū)在四個平板部分 中被共享；圖11至圖13表示本發(fā)明所述的批量組裝過程，利用一個基礎引線框載體框以及 帶有額外引線接合的四互連板的兩個單獨的芯片引線框封裝；圖14A至圖14D表示沿第一橫截面，將一個雙互連板自對準貼裝到一個基礎配準 可選件上的過程；圖15A至圖15D表示沿第二橫截面，將一個雙互連板自對準貼裝到一個基礎配準 可選件上的過程；
圖16A至圖16D表示沿第三橫截面，將一個雙互連板自對準貼裝到一個基礎配準 可選件上的過程；圖17表示本發(fā)明的一個實施例，其中在基礎引線框載體框和互連板平板載體框 中的兩個預制的配準孔內(nèi)分別插入一個鎖銷，以便進一步將貼裝鎖定在合適的位置上；以 及圖17A表示圖17所示的單一封裝的俯視圖。
具體實施例方式本文所含的上述及以下說明和附圖僅用于說明本發(fā)明的一個或多個現(xiàn)有的較佳 實施例，以及一些典型的可選件和/或可選實施例。說明及附圖用于解釋說明，就其本身而 言，并不局限本發(fā)明。因此，本領域的技術人員將輕松掌握各種改動、變化和修正。這些改 動、變化和修正也應認為屬于本發(fā)明的范圍。在該應用中，術語——互連板和互連夾片可以 互換使用。圖1表示本發(fā)明所述的帶有平板配準可選件2的雙互連板10，從而可以在兩個互 連板部分——平板部分-1 Ia和平板部分_2 Ib之間共享。如上所述，操作接觸區(qū)2有利 于在組裝過程中，方便地用拾取工具操作平板部分-1 Ia和平板部分_2 lb，尤其是當平板 部分太小，而不能被穩(wěn)定、準確地拾取并自行操作時。另外，在操作接觸區(qū)2和兩個互連板 部分之間的接縫附近(在雙互連板10的截面A-A視圖中顯示得更加清楚)，增加平板配準 可選件35a和平板配準可選件35b。圖2至圖5表示本發(fā)明所述的批量組裝過程，利用一個基礎引線框載體框以及多 個堆積式雙互連板的四引線框封裝?；A引線框載體框20如圖2所示，上面帶有四個基礎 引線框20a、20b、20c和20d。與多個堆積式雙互連板10相結合，基礎引線框載體框20所示 的橫截面可用于批量組裝兩個雙晶片引線框封裝。因此，基礎引線框20a具有一個晶片墊 25a，基礎引線框20b具有一個晶片墊25b，基礎引線框20c具有一個晶片墊25c，以及基礎 引線框20d具有一個晶片墊25d。為了匹配雙互連板10的平板配準可選件35a和35b，要在基礎引線框上方增加一 個基礎配準可選件。因此，基礎引線框20a具有一個附加的基礎配準可選件30a，基礎引線 框20b具有一個附加的基礎配準可選件30b，基礎引線框20c具有一個附加的基礎配準可選 件30c，以及基礎引線框20d具有一個附加的基礎配準可選件30d。如圖所示，為了匹配平 板配準可選件35a和35b的特殊束狀形狀，要將基礎引線框20a的基礎配準可選件30a的 形狀和尺寸設計成一對傾斜的導引卡32a和34a。與之類似，基礎配準可選件30b的形狀和 尺寸也要設計成一對傾斜的導引卡32b和34b等。此外，由B-B和C-C的剖面圖可以看出， 傾斜的導引卡從關于Y-軸的垂直方向開始傾斜。圖3表示當半導體晶片已經(jīng)貼裝并接合 在每個晶片墊上方后的封裝過程。例如，半導體晶片26c已經(jīng)接合到晶片墊25c上方等。圖4表示當三個雙互連板已經(jīng)通過它們各自的平板配準可選件35a、35b、35c、 35d，配置并鎖定在基礎引線框載體框20上方后的封裝過程。如上所述，操作接觸區(qū)2、4和 6使三個雙互連板便于操作。更確切地說，平板配準可選件35a已經(jīng)被引導并鎖定在基礎配 準可選件30a的傾斜的導引卡32a和34a之間，平板配準可選件35b已經(jīng)被引導并鎖定在 基礎配準可選件30b的傾斜的導引卡32b和34b之間，等等。要注意的是，三個雙互連板的所有相關的互連板部分(例如圖1中的平板部分-1 Ia和平板部分_2 lb)，也已經(jīng)同時自 對準并貼裝到半導體晶片26a、26b、26c和26d上。此時，互連板部分la、lb就可以接合到 它們對應的半導體晶片上。如果有必要，操作接觸區(qū)2、4、6也可以通過焊接接縫等方法，接 合到基礎引線框載體框20上。由于互連板部分la、lb可以三維成型，因此它們可以適應基 礎引線框載體框20和半導體晶片之間的高度差。圖5和圖5A表示半導體晶片的某些電極弓丨線接合到弓丨線64a、64b、64c和64d上之 后的封裝過程。例如，半導體晶片的頂部角電極26b通過引線接合50b連接到終端引線64b 上，以便外部電連接到引線框封裝部分80b上，等等。有人指出，鑒于引線接合尺寸小巧的 優(yōu)點，可以取代平板接合，用在不需要互連阻抗很低的器件中(例如柵極電極在MOSFET晶 片上)。成型密封劑70可以在鈍化時形成在封裝上方。此后，可以切除所有的基礎配準可 選件、平板配準可選件以及操作接觸區(qū)，形成引線框封裝部分80a、80b、80c、80d，這些部分 都帶有晶片墊引線60a、60b、60c、60d，平板部分引線62a、62b、62c、62d以及柵極引線64a、 64b、64c、64d。要注意的是，必須將引線框封裝部分80a和80b放置在關于操作接觸區(qū)4相 互面對面的位置。在本實施例中，引線框部分80a和80c共同構成一個雙晶片封裝90，其修 剪后的引線如圖5A的俯視圖所示。要注意的是，平板部分引線62a、62c是成型密封劑70 外部的平板部分-1 Ia和平板部分-2 Ib的修剪后剩余的部分。平板部分引線62a、62c的 寬度與它們各自連接到半導體晶片上的引線寬度大致相同。由于整個互連板的寬度很窄， 所以操作接觸區(qū)是十分必要的。同樣地，引線框封裝部分80b和80d共同構成兩一個雙晶 片封裝(圖中沒有表示出)。顯而易見，本發(fā)明也可用于單一晶片封裝。需注意的是，盡管 基礎引線框載體框20可以含有大量的引線框封裝部分，以承載相應數(shù)量的半導體晶片，但 是每個雙互連板10只能連接到兩個半導體晶片上。由于每個板都獨立于其他板，單獨對準 到引線框和半導體晶片上，因此這不僅需要使用多個雙互連板，并且有利于每個互連板精 確對準到相應的半導體晶片上。也可以使用標準的夾片工具(一種成熟的技術)將夾片貼 裝到半導體晶片上。圖6表示本發(fā)明所述的一種可選的雙互連板100，其中每個互連板號碼都附帶有 它本身的操作接觸區(qū)。更確切地說，操作接觸區(qū)102通過平板配準可選件135a附加到平板 部分-1 IOla上，而操作接觸區(qū)104則通過平板配準可選件135b附加到平板部分_2 IOlb 上。反之，操作接觸區(qū)102、104集成在一個平板載體束106上。圖7至圖9表示本發(fā)明所述的批量組裝過程，利用一個基礎引線框載體框120以 及圖6所示的帶有額外引線接合150a、150b的雙互連板100的雙芯片引線框封裝。在圖7 中，兩個半導體晶片26a、26b已經(jīng)接合到基礎引線框載體框120上的它們各自對應的晶片 墊上。這兩個半導體晶片26a、26b可以形成在一個單獨的雙晶片共漏極芯片上。要注意的 是，基礎引線框載體框120承載著兩個基礎引線框部分120a、120b，基礎配準可選件130a、 130b位于這兩個基礎引線框部分上。對于外部電連接而言，基礎引線框載體框120配有終 端引線160aU60b以及成套的終端引線160g。 圖8表示雙互連板100通過它們各自的配準可選件135a、135b、130a、130b配置并 鎖定在基礎引線框載體框120上方之后的封裝過程。與圖4相類似，雙互連板100所有相 關的互連板部分IOlaUOlb也同時自對準并貼裝到半導體晶片26a、26b上。此時，互連板 部分就可以接合到它們對應的半導體晶片上。如果有必要的話，操作接觸區(qū)也可以接合到基礎引線框載體框120上。平板配準可選件135a、135b的外形具有一個突起，可將它們自 對準并鎖定在傾斜的基礎配準可選件130a、130b上方。圖9表示半導體晶片的某些電極引線接合到基礎引線框載體框120上之后的封裝 過程。例如，半導體晶片的頂部角電極26a可以通過引線接合150a連接到終端引線160a 上，以便外部電連接到基礎引線框120a上，等等。成型密封劑可以在鈍化過程中形成在封 裝上方，在此沒有明確說明，以免引起不必要的混淆。此后，可以切除所有的基礎配準可選 件、平板配準可選件以及操作接觸區(qū)，以形成雙晶片引線框封裝。圖10表示本發(fā)明所述的四互連板，其中一個公共的操作接觸區(qū)202在四個分別配 有平板配準可選件 235a、235b、235c、235d、236a、236b 的平板部分 201a、201b、201c、201d 中
被共享。圖11至圖13表示本發(fā)明所述的批量組裝過程，利用一個基礎引線框載體框220 以及帶有額外引線接合250a、250b、250c、250d的四互連板200的兩個單獨的芯片引線框封 裝。在圖11中，兩個雙晶片半導體芯片26a、26b已經(jīng)在基礎引線框載體框220上接合到 它們各自的晶片墊上。要注意的是，基礎引線框載體框220承載著兩個基礎引線框220a、 220b，基礎配準可選件230、231a、231b位于基礎引線框上。對于外部電連接而言，基礎引線 框載體框220配有終端引線260a、260b/260c、260d以及成套的終端引線260g、260h。圖12表示四互連板200通過它們各自的配準可選件235a、235b、235c、235d、230、 231a、231b配置并鎖定在基礎引線框載體框220上方后的封裝過程。配準可選件235a、 235b、235c、235d與配準可選件230相互連接的方式，類似于圖14A-圖14D所示的配準可選 件35a、35b與配準可選件41a自對準的方式。平板配準可選件236a和236b中都有缺口， 用于同基礎配準可選件231a和231b —起自對準并鎖定到位。與圖4類似，四互連板200 所有有關的互連板部分201a、201b、201c和201d也已經(jīng)同時自對準并貼裝到雙晶片半導體 芯片26a、26b上。此時，互連板部分就可以接合到它們對應的半導體晶片上。如果有必要 的話，操作接觸區(qū)202也可以接合到基礎引線框載體框220上。圖13表示半導體晶片的某些電極引線接合到基礎引線框載體框220上之后的封 裝過程。例如，半導體晶片的頂部電極26a可以通過引線接合250a連接到終端引線260a 上，以便通過基礎引線框終端引線260a進行外部電連接，等等。成型密封劑可以在鈍化過 程中形成在封裝上方，在此沒有明確說明，以免引起不必要的混淆。此后，可以切除所有的 基礎配準可選件、平板配準可選件以及操作接觸區(qū)，以形成兩個單獨的雙晶片引線框封裝。 互連板部分201a、201b、201c、201d修剪后的末端，構成終端引線262a、262b、262c、262d。圖14A至圖14D表示沿第一橫截面A-A (參見圖2和圖4，基礎配準可選件X-Z橫 截面-1 41a相對于基礎引線框載體框20的位置)，將一個(圖1-5所示的)雙互連板10 自對準貼裝到一個基礎配準可選件上X-Z橫截面-1 41a的過程。在圖14中，拾取工具3 沿-Z方向接近雙互連板10的操作接觸區(qū)2，目標基礎配準可選件X-Z橫截面-1 41a位于 其右側(cè)。作為示例，拾取工具3可以是一種真空拾取類型。在圖14B中，拾取工具3已經(jīng)配 對到操作接觸區(qū)2的上方，并將雙互連板10傳輸?shù)交A配準可選件X-Z橫截面-1 41a上 方，然而與右側(cè)(+X方向)有一個偏移誤差。在圖14C中，拾取工具3向下運動，將平板配 準可選件35a裝配到基礎配準可選件X-Z橫截面-1 41a的頂角上。如圖14A至圖14D所 示，平板配準可選件35a、35b的一部分關于Z-方向上的X-軸向下傾斜。一旦拾取工具3進一步向下運動，平板配準可選件35a的傾斜表面輪廓就會與基礎配準可選件X-Z橫截面-1 41a的頂角保持滑動接觸，并使雙互連板10同時向下和向一側(cè)運動(-X方向)，直到兩個平 板配準可選件35a和35b對稱地捕獲到在它們之間的基礎配準可選件X-Z橫截面-1 41a 為止，從而如圖14D所示，完成自對準貼裝過程。用一種與上述過程類似的方法，圖15A至圖15D表示沿第二橫截面B_B(參見圖2， 基礎配準可選件X-Z橫截面-2 41b相對于基礎引線框載體框20的位置)，將一個雙互連 板10自對準貼裝到一個基礎配準可選件X-Z橫截面-2 41b上的過程，將平板配準可選件 35b首次裝配到基礎配準可選件X-Z橫截面-2 41b傾斜的上表面時，也與右側(cè)(+X方向) 有一個初始偏移誤差。如圖15A至圖15D所示，基礎配準可選件X-Z橫截面-2 41b具有關 于X-方向上的Z-軸傾斜的邊緣。這些傾斜的邊緣將引導雙互連板10的操作接觸區(qū)2滑 入到正確的位置。在本實施例中，操作接觸區(qū)2的邊緣作為平板配準可選件的一部分，與基 礎配準可選件相互作用，以便自對準。參照圖16A至圖16D和圖14A至圖14D的橫截面，以 及圖1至圖5的透視圖，可以更好地理解圖15A至圖15D。同樣地，圖16A至圖16D表示沿第三橫截面C-C (參見圖2，基礎配準可選件Y-Z橫 截面-1 42相對于基礎引線框載體框20的位置)，將一個雙互連板10自對準貼裝到一個 基礎配準可選件Y-Z橫截面-1 42上的過程，將平板配準可選件35d首次裝配到基礎配準 可選件Y-Z橫截面-1 42傾斜的上表面時，也與右側(cè)(-Y方向)有一個初始偏移誤差。如 圖16A至圖16D所示，傾斜的導引卡32d、34d具有關于Y-方向上的Z-軸傾斜的邊緣。這 些傾斜的導引卡32d、34d將平板配準可選件35d引導到傾斜的導引卡32d和34d之間正確 的位置。圖17表示本發(fā)明所述的四個單獨的芯片雙晶片引線框封裝的批量組裝過程，利 用一個基礎引線框載體框20以及一個互連板載體框22，以及額外的引線接合350a、350b、 350c、350d。四個半導體晶片326a、326b、326c、326d已經(jīng)接合到基礎引線框載體框20上 的它們所對應的晶片墊上，基礎引線框載體框20承載著四個基礎配準可選件330a、330b、 330c、330d。相應地，互連板載體框22承載著四個配對平板配準可選件335a、335b、335c、 335d?；A配準可選件330a、330b、330c、330d相對于X-方向上的Z-軸是傾斜的，并且在 Y-Z平面中具有一個楔形結構。平板配準可選件335a、335b、335c、335d帶有用于配對的開 口，并同基礎配準可選件330a、330b、330c、330d自對準。要注意的是，互連板載體框22也承 載著四個終端引線，以便貼裝接合引線350a、350b、350c、350d。作為一種改善方式，為了將 各種平板配準可選件和基礎配準可選件進一步相互鎖定，可以在基礎引線框載體框20和 互連板載體框22上分別制備一個基礎配準孔340a和一個平板配準孔340b。在將互連板載 體框22貼裝到基礎引線框載體框20上的時候，這兩個配準孔是設計在一條直線上的。此 后，如圖中向下的箭頭所示，可以在兩個配準孔中插入一個鎖銷342，將貼裝進一步鎖定在 合適的位置。要注意的是，盡管基礎引線框載體框20可以延伸到圖17所示的以外的地方， 以包含更多的基礎引線框，但是互連板載體框22卻全部顯示在圖17中——可以利用多互 連板載體框22貼裝到基礎引線框載體框20的一個較大的板上。因此，每個互連板單元22 都可以獨立于其他互連板單元，單獨自對準和貼裝。作為一個示例，圖17A的俯視圖表示一個單一的封裝399，該封裝具有成型密封劑 370，形成在引線框和互連板部分的半導體晶片326b的上方和周圍。在形成成型密封劑370之后，切除從成型密封劑370上突起的那部分引線，使封裝399獨立出來?；ミB芯片引線 363a和363b曾是互連板載體框22的一部分，現(xiàn)在接合到半導體晶片326b的上方。柵極引 線362a和362b通過結合引線350b連接到部分半導體晶片326b上，在單一封裝之前，也曾 是互連板載體框22的一部分。引線365在單一封裝之前，曾是基礎引線框載體框20的一 部分，現(xiàn)在電連接到半導體晶片326b的底部。除了上述基礎配準可選件和平板配準可選件的具體結構之外，配準可選件還可以 設計成各種其他的匹配形狀與尺寸，同樣地也能將互連板自對準貼裝到在一個引線框封裝 內(nèi)它們對應的半導體晶片上，對于本領域的技術人員，這些應顯而易見。一些示例形狀包 含圓形針、圓孔、方形針、方孔、圓錐形針、圓錐形孔、球形突起、球形洞、長針、楔子等?；A 配準可選件和平板配準可選件的結構設計業(yè)可以互換和修改。作為另一種改善方式，可以 配置基礎引線框和互連板，使得基礎引線框作為終端引線的第一部分，互連板作為終端引 線的第二部分。作為另一種改善方式，可以使用單一互連板取代雙互連板，一次將一個單一 互連板貼裝到一個單一半導體晶片上。作為另一種改善方式，可以同時使用多個拾取工具， 將多個芯片貼裝到多個晶片上。這利用標準的半導體封裝工具就可以完成，無需專用設備。關于上述用于方便操作互連板的操作接觸區(qū)，盡管它們是作為互連板的附屬物， 并且離互連板很遠，但需要指出的是，對于那些尺寸足夠大、可容納拾取工具的互連板而 言，相關的操作接觸區(qū)可以作為互連板的內(nèi)置可選件，納入到互連板的主要部分中。提出了一種用于將一個高度自適應的互連板貼裝在半導體晶片上的引線框封裝 內(nèi)的方法，該方法通過在基礎引線框上方附加一個基礎配準可選件，并在互連板上方添加 一個平板配準可選件，使基礎配準可選件和平板配準可選件的形狀與尺寸相互匹配，并相 互導引至正確的位置。至此，對于本領域的技術人員應顯而易見，上述各種實施例經(jīng)過輕松 修改，就可以適合于其他具體應用。然而上述說明含有許多特殊性，這些特殊性不應看做是 對本發(fā)明范圍的局限，而僅作為對本發(fā)明現(xiàn)有的各種較佳實施例的解釋說明。在權利要求 書的內(nèi)容及其等價范圍內(nèi)的任何及全部修正，都應屬于本發(fā)明的真實意圖和范圍內(nèi)。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的 描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種用于將一個高度自適應的互連板貼裝在半導體晶片上的引線框封裝內(nèi)的方法， 其特征在于，該封裝具有多個終端引線，用于外部電連接，該方法包含a)制備一個帶有晶片墊的基礎引線框，以便在上方貼裝半導體晶片，并制備一個互連 板，以便貼裝到基礎引線框和半導體晶片上；b)在基礎引線框上增加一個基礎配準方式，在互連板上增加一個平板配準方式，與基 礎配準方式相匹配，使得當互連板疊放到貼裝了半導體晶片的基礎引線框后，平板配準方 式以及基礎配準方式會接合并相互引導，隨之產(chǎn)生互連板自對準地附著在基礎引線框和半 導體晶片上；c)在晶片墊上方貼裝并接合半導體晶片；以及d)將互連板靠近基礎引線框，以便裝配并相互鎖住平板配準方式以及基礎配準方式， 從而完成互連板貼裝到半導體晶片上的步驟，形成一個引線框封裝。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包含將互連板接合到半導體晶片上。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包含將多個預制的半導體晶片的電極，引 線接合到終端引線上。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包含在封裝上用成型密封劑形成一個封 裝體。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包含將平板配準方式接合到基礎配準方 式上方。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，將平板配準方式接合到基礎配準方式上方 還包含用焊錫接合它們。
7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，還包含從引線框封裝上切除基礎配準方式 和平板配準方式。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，制備互連板還包含，制備一個互連板使得從 引線框封裝上切除基礎配準方式和平板配準方式之后，引線框封裝上還有從所述的互連板 上形成的引線。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，制備互連板還包含，制備一個互連板使得從 所述的互連板上形成的所述的引線寬度，與互連板連接到半導體晶片上的寬度大致相同。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，制備互連板還包含，在它上面制備一個尺 寸足夠大的操作接觸區(qū)，以便可以用一個拾取工具通過操作接觸區(qū)操作互連板。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將互連板靠近基礎引線框還包含，將多個 互連板單元靠近基礎引線框，使每個互連板單元都單元，單獨配置并自對準到基礎引線框 上。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中制備基礎引線框還包含，在一個公共 基礎引線框載體框上，制備多個基礎引線框。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，將互連板靠近基礎引線框還包含，將多個 互連板單元靠近公共的基礎引線框載體框，使每個互連板單元都獨立于其他單元，單獨配 置并自對準到本位的基礎引線框上。
14.如權利要求1所述的方法，其特征在于，制備互連板還包含，在它上面制備一個尺 寸足夠大的操作接觸區(qū)，以便可以用一個拾取工具操作互連板，配置操作接觸區(qū)。
15.如權利要求1所述的方法，其特征在于，為了方便操作小尺寸的互連板，制備互連 板還包含，在互連板上附加一個尺寸足夠大的獨立的操作接觸區(qū)，通過咬合這個獨立的操 作接觸區(qū)，可以用拾取工具的末端操作小尺寸的互連板。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，在一個公共載體框上的多個單元中批量 制備引線框封裝時，附加獨立的操作接觸區(qū)還包含，在這個公共載體框上的至少兩個引線 框封裝中共享每一個操作接觸區(qū)。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，共享每一個操作接觸區(qū)還包含，通過將兩 個引線框封裝放置在關于操作接觸區(qū)相互面對面的位置，在兩個引線框封裝中共享操作接 觸區(qū)。
18.如權利要求15所述的方法，其特征在于，還包含從引線框封裝上切除獨立的操作 接觸區(qū)。
19.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將互連板靠近基礎引線框還包含dl)在基礎引線框和互連板上分別制成一個基礎配準孔和一個平板配準孔，以便在將 互連板貼裝在基礎引線框上時，這兩個配準孔會相互排列成一條直線；以及d2)當基礎引線框上貼裝互連板時，可以在兩個配準孔內(nèi)插入一個鎖銷，以便進一步將 貼裝鎖定在合適的位置上。
20.如權利要求1所述的方法，其特征在于，制備基礎引線框還包含制備多個終端引線。
21.如權利要求1所述的方法，其特征在于，制備基礎引線框還包含制備多個終端引線 的第一部分，制備互連板還包含制備多個終端引線的第二部分。
22.一種用于形成引線框封裝的半導體封裝方法，其特征在于，該半導體封裝方法包含a)提供一個具有晶片墊的基礎引線框，所述的基礎引線框上面帶有一個基礎配準方式；b)提供一個具有平板配準方式的高度自適應的互連板，所述的平板配準方式與所述的 基礎配準方式相匹配；c)在晶片墊上方貼裝并接合半導體晶片；以及d)將互連板疊放在基礎引線框上，使平板配準方式和基礎配準方式會接合并相互引 導，隨之產(chǎn)生互連板自對準地附著在基礎引線框和半導體晶片上，從而構成引線框封裝。
23.如權利要求22所述的半導體封裝，其特征在于，所述的高度自適應的互連板還包 含一個附加的獨立的操作接觸區(qū)，以便在組裝過程中，可以使用拾取工具操作互連板。
24.如權利要求23所述的半導體封裝，其特征在于，批量生產(chǎn)的引線框封裝，在一個公 共載體框上帶有多個互連板單元。
全文摘要
本發(fā)明提出一種在引線框封裝內(nèi)，將互連板貼裝到半導體晶片上的方法。制備的基礎引線框帶有晶片墊，用于貼裝半導體晶片。制備的互連板用于貼裝到基礎引線框和半導體晶片上。在基礎引線框上方，增加一個基礎配準可選件，在互連板上方，增加一個平板配準可選件，要將配準可選件設計得相互匹配，以便在將互連板貼裝到基礎引線框上時，這兩個配準可選件會接合并相互引導，隨之使互連板自對準地附著在基礎引線框上。然后，將互連板靠近基礎引線框，配置并將平板配準可選件鎖定到基礎配準可選件上，從而完成互連板到半導體晶片上的貼裝，構成一個引線框封裝。
文檔編號H01L21/60GK102074484SQ20101053792
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2009年10月27日
發(fā)明者石磊, 薛彥迅, 趙良, 魯軍 申請人:萬國半導體股份有限公司