專利名稱：8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集成電路的封裝結(jié)構(gòu)，尤其涉及8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
集成電路是現(xiàn)代技術(shù)的核心，也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，科學(xué)研究都必須依賴以集成電路為核心的儀器設(shè)備；另外它還是人類現(xiàn)代文明的基礎(chǔ)，從根本上改變?nèi)藗兩罘绞降默F(xiàn)代文明，如物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電腦、電視、冰箱、手機(jī)、IPAD、IPH0NE、各種自動(dòng)控制設(shè)備等等都依賴集成電路來實(shí)現(xiàn)其智能化功能的。集成電路的制造分設(shè)計(jì)、圓片制造、封裝、測(cè)試幾個(gè)主要部分，封裝是其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建立在封裝技術(shù)上的封裝形式是為滿足各種用途對(duì)集成電路的性能、體積、可靠性、形狀和成本的特殊要求而研制的。集成電路封裝是指通過使用能夠保證單晶材料完美晶格結(jié)構(gòu)的研磨、切割技術(shù)將集成電路圓片分離成符合要求的單一芯片，用導(dǎo)電膠或共晶等技術(shù)將芯片固定到引線框基島上，用微細(xì)連接技術(shù)(微米級(jí))將芯片和外引線腳連接起來，然后用高分子材料或陶瓷材料將芯片和引線等保護(hù)起來，并形成一定的形狀，成為可供用戶使用的集成電路產(chǎn)品。集成電路的封裝類型可以概括為兩大類密封陶瓷封裝以及塑料封裝。密封陶瓷封裝是利用真空密封裝置將芯片與環(huán)繞的包圍物隔離的方式封裝，典型的密封陶瓷封裝應(yīng)用于高效能的封裝等級(jí)。而塑料封裝芯片則是利用環(huán)氧基樹脂將芯片封裝，其難以完全與環(huán)境隔離，因此周邊的空氣可能穿過此封裝，并在工藝中會(huì)對(duì)芯片的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。 今年來塑料封裝技術(shù)在其應(yīng)用和功效上得到了顯著的發(fā)展，且塑料封裝的生產(chǎn)工藝能夠進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，從而有效地降低了成本?，F(xiàn)在集成電路的封裝形式主要有DIP、SOP、TSSOP, MSOP, QFP, PLCC, QFN、DFN等。 對(duì)于集成電路外引線數(shù)為8條的產(chǎn)品或者少于8條的產(chǎn)品，其封裝形式主要為DIP、SOP、 TSSOP, MSOP, QFN、DFN等等。DIP8封裝形式可應(yīng)用于各種印刷線路板、操作簡(jiǎn)單方便、整機(jī)企業(yè)應(yīng)用成本低，但集成電路體積大、封裝用料多、封裝效率低、封裝成本高、頻率特性一般、內(nèi)阻較高；S0P8封裝形式集成電路體積小、封裝用料少、封裝效率高、封裝成本低、頻率特性較好、內(nèi)阻較低，但是，對(duì)印刷線路板要求較高，需要高速貼片機(jī)才能將集成電路貼到印刷線路板上、整機(jī)企業(yè)應(yīng)用成本高，封裝和使用綜合成本明顯提高。TSS0P8和MS0P8與 S0P8相近，但是封裝和使用成本都比S0P8較高。QFN和DFN電性能和頻率特性比S0P8更好、 體積更小，但是封裝成本和使用成本高的較多，只適合對(duì)體積和性能有特殊要求的產(chǎn)品。集成電路的封裝形式對(duì)集成電路產(chǎn)品的性能、可靠性、成本具有重大作用。隨著芯片制造技術(shù)從微米向納米級(jí)發(fā)展，單位面積芯片功能每18個(gè)月翻番的摩爾定律在逐漸失效，未來功能強(qiáng)大的云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)等等必須依賴其核心技術(shù)集成電路的突破，集成電路的大容量、高速度、低功耗的提高，在芯片制造上將變得越來越難，更大程度上需要封裝形式及技術(shù)的突破。原來集成電路芯片制造技術(shù)的特征尺寸是微米級(jí)，甚至更寬，所以芯片的面積普遍較大，現(xiàn)有的DIP8就是根據(jù)當(dāng)時(shí)的芯片制造技術(shù)設(shè)計(jì)的， 為了容納下較大的芯片面積，所以DIP8的外形尺寸很大，不但消耗很多原材料、封裝生產(chǎn)效率低、集成電路焊接在印刷線路板上需要占用較大的面積、成本較高，并且用現(xiàn)在的DIP8 來封裝當(dāng)今的小尺寸芯片的產(chǎn)品，由于引線比較長(zhǎng)，頻率特性下降、內(nèi)阻明顯增加、品質(zhì)難以保證，生產(chǎn)難度加大。隨著芯片制造技術(shù)從微米級(jí)向亞微米，甚至納米級(jí)(32納米已經(jīng)成熟，可以規(guī)模化生產(chǎn))推進(jìn)，芯片面積以幾何級(jí)數(shù)減小，同時(shí)，對(duì)芯片的功耗、頻率特性等提出了更高的要求，現(xiàn)有的DIP8封裝形式已經(jīng)不能滿足實(shí)際的要求。
發(fā)明內(nèi)容為了適用芯片制造技術(shù)從微米級(jí)向亞微米，甚至納米級(jí)的發(fā)展的需要，克服現(xiàn)有技術(shù)中的封裝結(jié)構(gòu)在電路積集度、制造成本以及可靠度等方面的不足，本實(shí)用新型提供了 8 弓丨腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，包括金屬引線框、金屬引線框包括引線框基島、 內(nèi)引腳線和外引腳線，固定在引線框基島上的芯片，以及芯片和內(nèi)引腳線之間的微連接線， 和密封所述金屬引線框、芯片以及微連接線的長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)，塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度A1滿足關(guān)系4. 700mm ^ A1 ^ 9. 200mm ；塑封結(jié)構(gòu)的寬度 A2 滿足關(guān)系1. 662mm SA2 ^ 5. OOOmm ；塑封結(jié)構(gòu)的厚度A3滿足關(guān)系0. 700mm彡A2彡3. OOOmm ；外引腳線的個(gè)數(shù)是8個(gè)。所述相鄰兩排外引線腳之間交叉重疊。優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，外引腳線的跨度B1滿足3. 123mm ^ B1 ( 5. 123mm； 外引腳線的間距化滿足1. 250mm ^ B2 ^ 2. 540mm ；外引腳線的長(zhǎng)度 滿足 1. 550mm ^ B3 ^ 4. 500mm ；外引腳線的插入寬度A6滿足0. 360mm彡A6彡0. 560mm。優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度A1滿足以下關(guān)系=A1 = 6. 500+(B-8)xl. 8/2mm ；B為外引腳線的個(gè)數(shù)，B為滿足6彡B彡40的整數(shù)；塑封結(jié)構(gòu)的寬度A2為3. Omm ；塑封結(jié)構(gòu)的厚度A3為1. 50mm ；外引腳線的跨度B1為4. 123mm ；外引腳線的間距B2為1. 8mm ；外引腳線的長(zhǎng)度B3為3. Omm ；外引腳線的插入寬度A6為0. 46mm。優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，外引腳線的個(gè)數(shù)為8個(gè)，并且塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度A1為 6. 5mmο優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，在長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的底部還開設(shè)有垂直于長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度方向的應(yīng)力釋放槽，該應(yīng)力釋放槽的深度和寬度均為0. 05mm,該應(yīng)力釋放槽的長(zhǎng)度和長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的寬度相等。所述應(yīng)力釋放槽為螺紋形槽體。因?yàn)榧呻娐贩庋b結(jié)構(gòu)包括塑封樹脂、金屬引線框、硅芯片等不同的材料，由于使用的材料性質(zhì)差異很大，熱膨脹系數(shù)不一樣，組合在一起時(shí)就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。該應(yīng)力不僅會(huì)使不同材料間產(chǎn)生離層，影響產(chǎn)品可靠性，還會(huì)使芯片產(chǎn)生彎曲，硅晶格扭曲大量的模擬實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于本實(shí)用新型的封裝結(jié)構(gòu)，設(shè)置如上所述的應(yīng)力槽，能夠避免集成電路使用時(shí)溫度變化以及外力作用應(yīng)力矢量的疊加，從而能夠有效避免硅晶格的扭曲，最大幅度的避免了應(yīng)力對(duì)集成電路性能的影響；另外開設(shè)應(yīng)力釋放槽，還可以避免樹脂和引線框的分層；避免樹脂和芯片表面的分層。優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述引線框基島的背面開設(shè)有深和寬各為5微米的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的開設(shè)能夠提高基島密封塑料的結(jié)合強(qiáng)度，避免分層，提高了封裝的可靠性。優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，內(nèi)引腳線上還設(shè)有銀合金鍍層，鍍層厚度為 IOOnm-IOum0優(yōu)選地，該銀合金鍍層通過物理化學(xué)氣相沉積或化學(xué)氣相沉積工藝沉積。優(yōu)選地，該銀合金包括Cu:1. 8-2. 5wt%,Ge :1. 2-1. 5wt%,Sn :1. 5-2. 5wt%,In 0. 8-1. 2wt%和余量的Ag。使用該銀合金一方面能夠保證電連接，降低連接電阻；另一方面，該銀合金具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，能夠有效防止周圍環(huán)境的氧化、浸入等侵蝕。優(yōu)選地，所述弓I線框基島表面還設(shè)有氧化層的表面還設(shè)有氧化層。優(yōu)選地，該氧化層的厚度為3-lOnm。優(yōu)選地，該氧化層通過濺射沉積，并且該氧化層包括45-50Wt%的氧化銦、 25-30wt%的氧化錫、8-10wt%的氧化鍺和余量的氧化鋅。該氧化層能夠有效地對(duì)位于其下的銅提供保護(hù)，而該氧化層本身由為透明導(dǎo)電的氧化物，并且厚度很薄，從而并不影響電連接，電阻的增加可以忽略不計(jì)。優(yōu)選地，為了改善集成電路的導(dǎo)熱性能，本實(shí)用新型對(duì)封裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)部位置關(guān)系等做了進(jìn)一步的改進(jìn)。設(shè)計(jì)的基島到內(nèi)引腳頂端的距離為0.20mm;基島下沉距離為 0. 20mm ；內(nèi)引腳長(zhǎng)度為0. 53mm。通過上述設(shè)計(jì)以及合理布線，可以很好地改善了電容、電感、電阻等參數(shù)降低集成電路體內(nèi)溫度，進(jìn)一步提高集成電路使用壽命和可靠性。本實(shí)用新型的封裝結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益的技術(shù)效果(1)引線和管腳明顯縮短，內(nèi)阻大大減小，改善電性能和熱性能。與原DIP8同樣的電性能、熱性能和頻率特性，可以節(jié)約一半以上的金屬資源和成本。(2)縮短了電信號(hào)的傳輸距離，減少信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間和寄生參數(shù)，大大改善頻率特性。(3)封裝效率更高、封裝成本較低；節(jié)省總封裝材料成本約40%，其中塑封料節(jié)省最多，可以節(jié)省約85% ；由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，生產(chǎn)效率可以大大提高，整體生產(chǎn)效率可以提高 30%左右，最高的工序，如切筋工序是原來的10倍以上；可以為整機(jī)廠家減少該集成電路占有印刷線路板的面積，可減少凈面積65. 35%。相鄰兩排外引線腳之間交叉重疊，增加了集成電路封裝時(shí)相同面積的引線框中的集成電路數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率，。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的帶有應(yīng)力釋放槽的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的引線框基島背面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的引線框正面的示意圖。圖5為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記所代表的含義如下1-應(yīng)力釋放槽、2-網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、3-引線框基島、 4-內(nèi)引腳線、5-鍍銀合金層、6-氧化層、7-塑封體表面、8-芯片、9-基島下沉距離、10-基島到內(nèi)引腳頂端距離、11-內(nèi)引腳長(zhǎng)度、12-芯片到塑封體表面距離。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例僅是為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，不能將其解釋為對(duì)實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例1以外引線腳的個(gè)數(shù)為8的封裝結(jié)構(gòu)為例，并結(jié)合說明書附圖1至圖5，對(duì)本實(shí)用新型的高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的闡述。本實(shí)用新型的封裝結(jié)構(gòu)被本實(shí)用新型稱之為QIPAI系列封裝結(jié)構(gòu)，下面為了表述方便，本實(shí)用新型以QIPAI8代表本實(shí)用新型的外引線腳的個(gè)數(shù)為8的封裝結(jié)構(gòu)。8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，包括金屬引線框、金屬引線框包括引線框基島、內(nèi)引腳線和外引腳線，固定在引線框基島上的芯片，以及芯片和內(nèi)引腳線之間的微連接線，和密封所述金屬引線框、芯片以及微連接線的長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)，塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度A1滿足關(guān)系4. 700mm ^ A1 ^ 9. 200mm ；塑封結(jié)構(gòu)的寬度A2滿足關(guān)系 1. 662mm ^ A2 ^ 5. OOOmm ；塑封結(jié)構(gòu)的厚度A3滿足關(guān)系0. 700mm ^ A2 ^ 3. OOOmm ；外引腳線的個(gè)數(shù)是8個(gè)。塑封體寬度的確定通過對(duì)減小封裝內(nèi)阻的專門研究，本實(shí)用新型得知，引線框基島到引線腳間距為0. 20mm時(shí)，電性能明顯改善，生產(chǎn)效率、生產(chǎn)合格率、成本等綜合效果較好。根據(jù)可靠性研究得知塑封體寬度為3. Omm時(shí)，可靠性等綜合性能較好?，F(xiàn)有技術(shù)中的芯片生產(chǎn)技術(shù)，針對(duì)這種封裝形式的芯片，制造工藝一般在0.6微米以下，所產(chǎn)出的芯片尺寸通常在0. 5x0. 5mm2 1. 65x1. 65mm2之間，這就要求引線框的基島尺寸為0. 762x0. 762mm2 1. 65x1. 65mm2之間。基島的邊緣到內(nèi)引線頂端的間距取決于材料厚度、刀具材料和加工精度，目前的技術(shù)要求達(dá)到0. 15以上，考慮效率、刀具壽命后最合理的間距為0. 20mm。內(nèi)引線頂端到塑封體邊緣的距離應(yīng)為0. 30 0. 40mm,由引線腳的強(qiáng)度和可靠性決定。所以，如果只考慮產(chǎn)品的通用性的情況下，塑封體寬度應(yīng)大于2. 85mm。如果只考慮引線框生產(chǎn)技術(shù)，最小基島為0. 762x0. 762mm2，塑封體寬度只需1. 662mm，這樣可以滿足約40%左右的產(chǎn)品，比 3. Omm塑封體寬度，塑封樹脂可以減少45%，占總生產(chǎn)成本的2. 0%，考慮引線框生產(chǎn)成本、 效率，綜合成本基本相當(dāng)，所以從成本考慮是不可取的。同樣，將寬度增加到5mm，成本將增加約3. 0%，生產(chǎn)效率下降，性能和通用性等其它特性沒有改善，不應(yīng)考慮。綜上所述，塑封體寬度應(yīng)為3. 0mm。寬度在1. 662mm到5mm之間的其它寬度與寬度為3. Omm比較，成本沒有本質(zhì)差別，品質(zhì)沒有明顯改善。塑封體長(zhǎng)度的確定為減少集成電路在印刷線路板上占有的空間、減輕集成電路的重量、減少集成電路封裝材料、提高集成電路生產(chǎn)時(shí)的效率(注集成電路越短，用來排列集成電路的引線框就可以容納更多的產(chǎn)品，生產(chǎn)效率就越高)、降低成本，設(shè)計(jì)集成電路塑封體時(shí)要盡量減少它的長(zhǎng)度，塑封體越短越好?？紤]到整機(jī)廠的應(yīng)用中PCB板的制造，沖孔針最小直徑為0. 8mm,小于這個(gè)直徑， 針的強(qiáng)度就無法保證規(guī)?；a(chǎn)。焊盤的尺寸大于等于0. 35mm，焊盤之間的間距需大于等于0. 3mm,總間距為0. 80+0. 30+0. 35*2 = 1. 80mm是效率和綜合成本最好的。小于以上尺寸沖孔的品質(zhì)會(huì)下降，效率會(huì)降低，PCB板成本有所提高，較小批量生產(chǎn)，孔徑可以達(dá)到 0. 60mm，焊盤可以到0. 20mm左右(容易焊盤缺損，質(zhì)量下降)，焊盤間距到0. 25mm (容易連線)，所以封裝和整機(jī)廠使用的綜合成本反而提高。更小就只能用鉆孔技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，成本非常昂貴。所以從封裝成本與整機(jī)廠使用成本來考慮，引線腳間距確定為1.80mm，腳間距 1. 25mm到1. 80mm之間沒有改善性能，但綜合成本反而提升，腳間距1. 80mm到2. 54mm之間， 成本提高，性能沒有改善。綜上所述，引線腳間距確定為1. 80mm,或間距為1. 25mm到2. 54mm之間的其它尺寸，雖然可行，品質(zhì)在規(guī)范內(nèi)，成本提高，應(yīng)該屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。其相應(yīng)的塑封體長(zhǎng)度確定為6. 50mm，塑封體長(zhǎng)度從4. 7mm到9. 2mm之間的其它尺寸，同樣應(yīng)該屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。塑封體厚度的確定集成電路工作的時(shí)候要產(chǎn)生熱量，如何將熱量散發(fā)掉是個(gè)重要課題熱阻~ 1/L 其中L是熱流經(jīng)過的路程，熱阻小散熱性好。由此可見，要有好的散熱特性就必須要縮短熱流經(jīng)過的路程，路程越短散熱性越好。集成電路塑封體要實(shí)現(xiàn)這一目的就要將集成電路的厚度設(shè)計(jì)的比較薄，保證在厚度方向的熱流經(jīng)過的路程最短。從減少塑封料用量考慮，塑封體也是越薄越好?？紤]到芯片的厚度一般為0. 19mm以上，芯片表面到塑封體表面距離考慮焊線的安全高度在0. 2mm以上，基島底面到塑封體底面的高度為0. 2mm以上，基島下沉深度為0. 2mm，引線框厚度為0. Ilmm以上，因此塑封體的厚度應(yīng)大于0. 70mm以上。但考慮到芯片減薄成本、線弧控制難易程度對(duì)品質(zhì)的影響、電阻和強(qiáng)度對(duì)引線框厚度的要求、引線腳成型時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力、塑封材料的氣密性和通用性，本實(shí)用新型對(duì)成本和品質(zhì)綜合考慮后確定厚度為1. 50mm。厚度0. 70mm到1. 50mm以下，品質(zhì)下降，生產(chǎn)難度增加，綜合成本提高；厚度大于1. 50mm以上到3. 0mm，則用料增加，成本明顯提高。綜上所述，厚度確定為1. 50mm，厚度在0. 70mm到3. Omm之間的其它尺寸雖然可行， 與這一尺寸相比，優(yōu)點(diǎn)沒有明顯差異，綜合效果較差，應(yīng)該屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。引線腳長(zhǎng)度的確定現(xiàn)有相近封裝形式的引線腳長(zhǎng)度為5. 36mm,為改善電性能、提高可靠性、減少材料用量，在這一尺寸以下，越短越好。目前，整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)使用的PCB板的厚度，一般在0.4mm 到1. 65mm之間，考慮到塑封體的厚度的二分之一為0. 75mm，焊點(diǎn)高度大于0. 30mm，沖切損失0.1mm。因此集成電路引腳的長(zhǎng)度最小不能小于1.55mm，考慮到通用性(企業(yè)使用的絕大部分PCB板在1. Omm到1. 5mm之間)，引線腳長(zhǎng)度應(yīng)該大于2. 80mm,還要考慮誤差等，結(jié)合成本、生產(chǎn)方式、效率等等，確定為3. 0mm。綜上所述，外引線腳長(zhǎng)確定為3. 0mm，引線腳長(zhǎng)度在1. 55mm和4. 50mm之間的其它
尺寸都是可選范圍，與這一尺寸相比，優(yōu)點(diǎn)沒有明顯差異，綜合效果較差，應(yīng)該屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。塑封體高度方向的角度及棱角一般不作研究，由模具企業(yè)根據(jù)脫模需求和外觀美觀確定。作為優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，在該長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的底部還開設(shè)有兩條垂直于長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度方向應(yīng)力釋放槽，該應(yīng)力釋放槽的深度和寬度均為0. 05mm,該應(yīng)力釋放槽的長(zhǎng)度和長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的寬度相等。該兩條應(yīng)力釋放槽開設(shè)在長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)底部長(zhǎng)度方向1/3和2/3的位置處。作為優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述引線框基島的背面開設(shè)有深和寬各為5微米的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的開設(shè)能夠提高基島密封塑料的結(jié)合強(qiáng)度，避免分層，提高了封裝的可靠性。作為優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)中，內(nèi)引腳線由銅、銅合金、鐵、鐵合金、鋁或鋁合金制成，并且在該內(nèi)引腳線上還具有銀合金鍍層，該銀合金鍍層通過物理化學(xué)氣相沉積或化學(xué)氣相沉積工藝沉積，該銀合金包括:Cu :1. 8-2. 5wt%, Ge :1. 2-1. 5wt%, Sn :1. 5-2. 5wt%, In :0. 8-1. 2wt%和余量的Ag。使用該銀合金一方面能夠保證電連接，降低連接電阻；另一方面，該銀合金具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，能夠有效防止周圍環(huán)境的氧化、浸入等侵蝕。作為優(yōu)選地，所述引線框基島由銅、銅合金、鐵、鐵合金、鋁或鋁合金制成，并且在該基島的表面還鍍覆氧化層該氧化層通過濺射沉積，并且該氧化層包括45-50wt%的氧化銦、25-30wt%的氧化錫、8-10wt%的氧化鍺和余量的氧化鋅。該氧化層能夠有效地對(duì)位于其下的材料提供保護(hù)，而該氧化層本身由為透明導(dǎo)電的氧化物，并且厚度很薄，從而并不影響電連接，電阻的增加可以忽略不計(jì)?，F(xiàn)有技術(shù)中的DIP8和S0P8封裝形式與本實(shí)施例的產(chǎn)品QIPAI8最為接近，可以看成是最為接近的現(xiàn)有技術(shù)。QIPAI8相比現(xiàn)有DIP8，具有以下優(yōu)點(diǎn)一、品質(zhì)優(yōu)勢(shì)1.可靠性明顯改善本實(shí)用新型提出的應(yīng)力槽理論、基島表面結(jié)構(gòu)、短流道結(jié)構(gòu)很好地解決了外形變形、不同物質(zhì)間的分層、芯片變形、塑封體與不同物質(zhì)間的結(jié)合、塑封體的分子結(jié)構(gòu)、以及注塑過程中流體對(duì)微連線的損壞等等，產(chǎn)品可靠性提高，品質(zhì)得以保障。2.電、熱性能明顯改善縮短微連線、縮短引線腳，封裝內(nèi)阻及熱阻明顯下降，改善了電性能，也提高了可靠性。二、成本優(yōu)勢(shì)明顯1. DIP8 的塑封體體積是長(zhǎng) 9. 2mm* 寬 6. 40mm* 厚 3. 40mm = 200. 192mm3,本實(shí)用新型以8腳的為例子，QIPAI8的塑封體尺寸是長(zhǎng)6. 5mm*寬3. Omm*厚1. 5mm = 29. 25mm3，可節(jié)省塑封樹脂為(200. 192-29. 25)/200. 192*100%= 85. 39%，如果一年生產(chǎn)60億只(約占總量的四分之一)產(chǎn)品，可節(jié)省人民幣為60*0.016(每只樹脂成本價(jià))*0. 8539 = 0. 82 億元。2.DIP8的金屬引線框平面展開體積是(寬638*長(zhǎng)182. 88*厚0. 254)/20 =57. 22讓3，QIPAI8的金屬引線框的平面展開體積是(276. 40*95. 00*0. 203)/384 = 13. 88mm3，可以節(jié)省金屬材料(57. 22-13. 88)/57. 22，如果一年生產(chǎn)60億只產(chǎn)品，銅的價(jià)格每公斤75元，銅的密度為8. 93，則可節(jié)省人民幣為:60*(57· 22-13. 88) *8. 93/1000/1000*7 5=1. 74 億元。3.可以減少電鍍面積，從而減少用錫量。由于引線框密度大幅提高，生產(chǎn)綜合效率可以提高30%以上。綜上所述，本實(shí)用新型所實(shí)用新型產(chǎn)品的應(yīng)用將為人類節(jié)省大量寶貴資源，為生產(chǎn)和使用企業(yè)節(jié)省能耗、提高效率、創(chuàng)造效益，為終端用戶節(jié)約支出。每年僅本實(shí)用新型封裝的成本即可節(jié)省價(jià)值達(dá)到人民幣3億元以上。本實(shí)用新型推出的是系列產(chǎn)品，每年將為人類節(jié)省數(shù)十億元人民幣。
8[0068]三、其它優(yōu)點(diǎn)1.由于體積的微型化，占用整機(jī)印刷線路板的空間小了，使整機(jī)體積可以做得更??；同樣大小的印刷線路板可以容納更多的電子元件，使相同體積的整機(jī)功能更強(qiáng)。2.由于體積微型化，產(chǎn)品的重量變輕，可以使焊接有集成電路印刷線路板的重量變輕。綜上所述，采用本實(shí)用新型封裝的產(chǎn)品不僅經(jīng)濟(jì)效益明顯，產(chǎn)品品質(zhì)、功能、產(chǎn)業(yè)鏈效率及效益等等都有很大改善。QIPAI8 和 S0P8 相比一、品質(zhì)優(yōu)勢(shì)1.可靠性明顯改善本實(shí)用新型提出的應(yīng)力槽理論、基島表面結(jié)構(gòu)、短流道結(jié)構(gòu)很好地解決了外形變形、不同物質(zhì)間的分層、芯片變形、塑封體與不同物質(zhì)間的結(jié)合、塑封體的分子結(jié)構(gòu)、以及注塑過程中流體對(duì)微連線的損壞等等，產(chǎn)品可靠性提高，品質(zhì)得以保障。2.電、熱性能有所改善縮短微連線、縮短引線腳，封裝內(nèi)阻及熱阻明顯下降，改善了電性能，也提高了可靠性。二、成本等其它優(yōu)勢(shì)1.由于外引線腳采用彎曲向下插入，焊接方式既可以自動(dòng)化生產(chǎn)，也可以手動(dòng)作業(yè)，避免了 S0P8非要用高速進(jìn)口貼片機(jī)才能焊接產(chǎn)品的缺點(diǎn)。2.由于外引線腳采用彎曲向下插入，既可以用波峰焊，也可以用手工浸錫，避免 S0P8非要回流焊接的苛刻要求?？梢员苊庠谶\(yùn)用回流焊技術(shù)生產(chǎn)時(shí)，貼裝元件內(nèi)部的潮濕所產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件的缺點(diǎn)，具有相當(dāng)大的靈活性。3.對(duì)印刷線路板沒有特別要求，適用范圍更廣，成本更低。4.材料成本較低，生產(chǎn)效率更高。綜上所述，有些本來只能使用S0P8封裝的產(chǎn)品，采用本實(shí)用新型的封裝形式，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)代社會(huì)人工成本高漲，資源匱乏，原材料價(jià)格越來越貴，低碳是社會(huì)趨勢(shì)也是社會(huì)的必然。本實(shí)用新型的實(shí)用新型滿足了時(shí)代的要求，節(jié)省了寶貴的自然資源和人力資源， 符合低碳、綠色的社會(huì)發(fā)展要求。以上所述，僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，不能解釋為以此限定本實(shí)用新型的范圍，凡在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書要求保護(hù)的范圍內(nèi)所做出的等同的變形和改變的實(shí)施方式均在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求1.8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，包括金屬引線框，金屬引線框包括引線框基島、內(nèi)引腳線和外引腳線，固定在引線框基島上的芯片，以及芯片和內(nèi)引腳線之間的微連接線，和密封所述金屬引線框、芯片以及微連接線的長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)，其特征在于塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度~滿足關(guān)系4. 700mm ^ A1 ^ 9. 200mm ；塑封結(jié)構(gòu)的寬度A2滿足關(guān)系 1. 662mm ^ A2 ^ 5. OOOmm ；塑封結(jié)構(gòu)的厚度A3滿足關(guān)系0. 700mm ^ A2 ^ 3. OOOmm ；外引腳線的個(gè)數(shù)是8個(gè)。
2.權(quán)利要求1所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中外引腳線的跨度Bl滿足3. 123mm彡B1彡5. 123mm ；外引腳線的間距化滿足 1. 250mm ^ B2 ^ 2. 540mm ；外引腳線的長(zhǎng)度B3滿足1. 550mm ^ B3 ^ 4. 500mm ；外引腳線的插入寬度A6滿足0. 360mm彡A6彡0. 560mm。
3.權(quán)利要求1或2所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度A1滿足以下關(guān)系=A1 = 6. 500mm ；塑封結(jié)構(gòu)的寬度A2為3. Omm ； 塑封結(jié)構(gòu)的厚度、為1. 50mm ；外引腳線的跨度B1為4. 123mm ；外引腳線的間距化為1. 8mm ； 外引腳線的長(zhǎng)度 為3. Omm ；外引腳線的插入寬度A6為0. 46mm。
4.權(quán)利要求1或2所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，在長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的底部還開設(shè)有垂直于長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度方向應(yīng)力釋放槽， 該應(yīng)力釋放槽的深度和寬度均為0. 05mm，該應(yīng)力釋放槽的長(zhǎng)度和長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的寬度相等；所述應(yīng)力釋放槽為螺紋形槽體。
5.權(quán)利要求3所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，在長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的底部還開設(shè)有兩條垂直于長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度方向的應(yīng)力釋放槽，該應(yīng)力釋放槽的深度和寬度均為0. 05mm，該應(yīng)力釋放槽的長(zhǎng)度和長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)的寬度相等；所述兩條應(yīng)力釋放槽開設(shè)在長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)底部長(zhǎng)度方向1/3和2/3的位置處。
6.權(quán)利要求1或2所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述引線框基島的背面設(shè)有深和寬各為5微米的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
7.權(quán)利要求1或2所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，內(nèi)引腳線上還設(shè)有銀合金鍍層，鍍層厚度為lOOnm-lOum。
8.權(quán)利要求1或2所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，引線框基島表面還設(shè)有氧化層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氧化層的厚度為3-lOnm。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述封裝結(jié)構(gòu)中，引線框基島到內(nèi)引腳頂端的距離為0. 20mm ；引線框基島下沉距離為0. 20mm ；內(nèi)引腳長(zhǎng)度為0. 53mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種8引腳高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，包括金屬引線框，金屬引線框包括引線框基島、內(nèi)引腳線和外引腳線，固定在引線框基島上的芯片，以及芯片和內(nèi)引腳線之間的微連接線，和密封所述金屬引線框、芯片以及微連接線的長(zhǎng)方體塑封結(jié)構(gòu)，塑封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度A1滿足關(guān)系4.700mm≤A1≤9.200mm；塑封結(jié)構(gòu)的寬度A2滿足關(guān)系1.662mm≤A2≤5.000mm；塑封結(jié)構(gòu)的厚度A3滿足關(guān)系0.700mm≤A2≤3.000mm；外引腳線的個(gè)數(shù)是8個(gè)。本實(shí)用新型成本低、通用性高并且性能穩(wěn)定，適用于集成電路制造領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01L23/31GK202259258SQ201120420138
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉光波, 施保球, 梁大鐘, 饒錫林 申請(qǐng)人:深圳市氣派科技有限公司