本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝的技術(shù)領(lǐng)域，且更具體來說，涉及集成電路封裝模具組合件。

背景技術(shù)：

集成電路(又稱為“ic”或“半導(dǎo)體芯片”或簡稱為“芯片”)是通過將微量元素?cái)U(kuò)散到半導(dǎo)體材料的薄襯底的表面中制造的電子電路。集成電路首次生產(chǎn)于20世紀(jì)中期。由于其小尺寸及相對較低生產(chǎn)成本，集成電路現(xiàn)用于在大部分現(xiàn)代電子器件中。半導(dǎo)體芯片通常是以含有大量相同集成電路的單個(gè)晶片的形式批量生產(chǎn)。晶片被切割(“單切”)為稱為“裸片”或“切塊”的數(shù)個(gè)個(gè)別半導(dǎo)體芯片。

裸片及有時(shí)候例如無源裝置的其它組件經(jīng)“封裝”以防止損壞裸片并促進(jìn)裸片附接到電路板。各種封裝材料及工藝已用于封裝集成電路裸片。一種常規(guī)封裝方法涉及將個(gè)別裸片以預(yù)定圖案安裝在襯底條帶上。安裝在襯底條帶上的裸片接著例如通過轉(zhuǎn)移模制工藝囊封在塑料材料中，接著，通過根據(jù)預(yù)定裸片安裝圖案切割經(jīng)囊封裸片/襯底條帶而將經(jīng)囊封裸片單切到個(gè)別集成電路封裝中。典型的切割工具包含鋸及沖壓機(jī)。每一集成電路封裝通常包含至少一個(gè)裸片及其上安裝有裸片的襯底條帶的下伏部分。下伏襯底條帶有時(shí)候是與裸片電連接的引線框。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

集成電路(“ic”)封裝模具組合件包含上部模具壓板，所述上部模具壓板界定用于接納上部襯底的上部模具腔體，所述上部襯底具有其上安裝有多個(gè)裸片的裸片附接側(cè)及其上未安裝裸片的非附接側(cè)。所述裸片附接側(cè)面向上。下部模具壓板界定用于接納下部襯底的下部模具腔體，所述下部襯底具有其上安裝有多個(gè)裸片的裸片附接側(cè)及其上未安裝裸片的非附接側(cè)。所述下部襯底的所述裸片附接側(cè)面向下。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)模具組合件的橫截面正視圖。

圖2是包含具有雙腔體配置的模具的模具組合件的實(shí)例實(shí)施例的橫截面正視圖。

圖3是雙腔體組合件的另一實(shí)例實(shí)施例的橫截面正視圖。

圖4是圖3的雙腔體模具組合件的一部分的詳細(xì)等視圖。

圖5是雙腔體模具組合件的另一實(shí)例實(shí)施例的一部分的橫截面正視圖。

圖6是說明制造集成電路“ic”封裝的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1是現(xiàn)有技術(shù)模具組合件10的橫截面正視圖。模具組合件10包含具有上部模具壓板12及下部模具壓板14的模具11(例如注射模具)。上部模具壓板12在其中具有與模具澆道18流體連通的模具腔體16。模具組合件10還包含位于模具腔體16內(nèi)的引線框片材22。模具組合件10還包含多個(gè)集成電路(ic)裸片24、26、28等，其附接到引線框片材22的不同部分25、27、29等。這些部分25、27、29中的每一者與單獨(dú)ic封裝相關(guān)聯(lián)，所述ic封裝將最終通過將引線框片材22單切(“切塊”)而形成。

裸片24、26、28中的每一者電連接到引線框片材22的相關(guān)聯(lián)引線框部分25、27、29。在圖2的組合件10中，裸片通過接合導(dǎo)線30電連接到引線框片材22。每一接合導(dǎo)線30具有附接到相關(guān)聯(lián)裸片(例如，裸片24)的第一端32及附接到其上安裝有裸片的引線框部分(例如，部分25)的第二端34。

在插入引線框片材22及附接導(dǎo)線接合裸片24等之后，閉合模具10且用熔融模具化合物40填充模具腔體16。模具化合物40在壓力下通過澆道18流入腔體16，所述澆道18常規(guī)地連接到熔融模具化合物40的加壓源。在模具化合物40填充腔體之后，首先當(dāng)模具10閉合時(shí)模具化合物開始固化，隨后在模具10打開之后，引線框片材22、裸片24等的整個(gè)組合件及模具化合物40已被移除。在從模具10中移除之后，在澆道18中的模具化合物40的部分從覆蓋引線框片材22的模具化合物的部分移除。在澆道中的模具化合物的部分被作為廢料丟棄。此廢料通常約為模制操作中注射的模具化合物的總量的40％。

在模制引線框組合件完成固化之后，其沿由圖1中的虛線指示的鋸切道36、38等單切為單獨(dú)ic封裝單元。

圖2是包含具有雙腔體配置的模具111的模具組合件110的實(shí)例實(shí)施例的橫截面正視圖。模具111包含分別具有上部模具腔體116及下部模具腔體118的上部模具壓板112及下部模具壓板114。單個(gè)模具澆道120與模具腔體116、118兩者流體連通。

模具組合件110包含上部襯底122，其可為引線框片狀襯底?！耙€框片狀襯底”在下文由較短措詞“引線框片材”指代。應(yīng)當(dāng)理解的是，在圖2、3及5中所述的實(shí)施例中可使用除引線框片材之外的襯底。

襯底122具有第一端124及第二端126且具有裸片附接側(cè)128及相對或“非附接側(cè)”129。在此實(shí)施例中可為引線框片材的下部襯底132具有第一端134及第二端136且還包含裸片附接側(cè)138及相對或非附接側(cè)139。上部襯底122及下部襯底132各自分別包括垂直對準(zhǔn)的多個(gè)對應(yīng)的單獨(dú)襯底部分140及142。

模具組合件110還包含上部及下部襯底裸片。上部襯底裸片152安裝在上部襯底124的上部襯底部分140上，且如通過上部接合導(dǎo)線154電連接到上部襯底部分140。類似地，下部襯底裸片162附接到下部襯底134的單獨(dú)襯底部分142，且通過下部引線框接合導(dǎo)線164連接到單獨(dú)襯底部分142。如圖2中說明，內(nèi)襯170可在一些實(shí)施例中用來分開上部及下部襯底。在一些實(shí)施例中，當(dāng)相應(yīng)襯底是(例如)ufbga(新細(xì)間距球柵陣列封裝)襯底或ubga(超細(xì)線球柵陣列封裝)襯底而非引線框片材時(shí)，不需要內(nèi)襯。內(nèi)襯170接合襯底122、132的非附接側(cè)129、139。

如圖2中進(jìn)一步說明，模具組合件還包含經(jīng)加熱模具化合物178，其被注射到單個(gè)模具澆道中并流過所述模具澆道以填充上部模具腔體116及下部模具腔體118。最初，允許模具化合物178在模具腔體116、118內(nèi)固化。隨后，從模具111中移除包含澆道120內(nèi)的模具化合物178的整個(gè)襯底/裸片/接合導(dǎo)線/模具化合物組合件。接著，移除并丟棄澆道120內(nèi)的已凝固模具化合物178。因?yàn)閱蝹€(gè)澆道120與模具腔體116、118兩者相關(guān)聯(lián)，所以由此新的過程產(chǎn)生的丟棄物與圖1中說明的常規(guī)過程中產(chǎn)生的丟棄物相比大幅減少。

接著，分開上部模制襯底122等及下部模制襯底132等且移除內(nèi)襯170(如果使用)。接著通過常規(guī)方法單切每一襯底122等、132及相關(guān)裸片及模具化合物等以提供多個(gè)單獨(dú)ic封裝。

圖3是包含模具211的雙側(cè)模具組合件210的另一實(shí)例實(shí)施例的橫截面正視圖，所述模具211具有分別具有上部模具腔體216及下部模具腔體218的上部模具壓板212及下部模具壓板214。模具211具有單個(gè)澆道220。圖3中說明的組合件210類似于圖2中說明的組合件，且其中的類似結(jié)構(gòu)被給予與圖2中相同的參考數(shù)字，除參考數(shù)字是200系列而非100系列之外。結(jié)構(gòu)包含：澆道220；上部襯底222，其具有第一端224及第二端226以及裸片附接側(cè)228及非附接側(cè)229及上部引線框部分240；下部襯底232，其具有第一端234及第二端236且具有裸片附接側(cè)238及非附接側(cè)239以及單獨(dú)上部襯底部分240及下部襯底部分242；上部裸片252，其可由接合導(dǎo)線254電連接到上部襯底；具有接合導(dǎo)線264的下部裸片；內(nèi)襯270；及模具化合物278。圖3的組合件中的一個(gè)區(qū)別在于，上部無源組件253及下部無源組件255(例如，電阻器、電容器及/或電感器)也可操作地安裝在每一襯底部分240或242上且電連接到相關(guān)聯(lián)部分240或242上的裸片。圖3中的組合件與圖2的組合件的另一區(qū)別在于，在首先將內(nèi)襯片材270夾持在兩個(gè)襯底222、232之間之后且在將此襯底/內(nèi)襯組合件插入到模具210中之前已經(jīng)使兩個(gè)襯底222、232及內(nèi)襯片材270鉆出了孔280。這些孔280在襯底包括引線框片材222、232時(shí)可在襯底的每一隅角相交處鉆出。四個(gè)單獨(dú)引線框部分整體地連接。(所說明的實(shí)施例示出了位于片材222、232的隅角相交處的孔，但是孔280可提供在其它位置處。例如，如果粘合特征大于隅角空間所允許，那么可消除若干裸片且孔可位于引線框或其中已經(jīng)消除裸片的其它襯底上。)

圖4是說明位于圖3中所示的孔280周圍的結(jié)構(gòu)的部分的詳細(xì)等距視圖。此結(jié)構(gòu)包含矩形引線框284。矩形引線框橫向地連接上部引線框片材222的相應(yīng)第一上部引線框部分286、第二上部引線框部分288、第三上部引線框部分290及第四上部引線框部分292。下部引線框片材232具有直接位于片材222的配置下方的相同配置(未示出)。孔280穿過此矩形框部分284的中心以及內(nèi)襯270的對準(zhǔn)部分282。

參考圖3，穿過經(jīng)組裝片材222、270、232的孔280提供用于熔融模具化合物278的路徑。流過孔280的模具化合物278形成在固化(包含發(fā)生在從模具211中移除模制引線框/裸片/接合導(dǎo)線結(jié)構(gòu)之后發(fā)生的固化階段)期間將兩個(gè)片材222、232固持在一起并對準(zhǔn)的連接結(jié)構(gòu)?？?80還可幫助隨著熔融模具化合物流入上部模具腔體216及下部模具腔體218而提供這些腔體之間的壓力平衡。穿過孔280的隅角框結(jié)構(gòu)284及模具化合物278被鉆孔或切除且在固化之后被移除以允許引線框片材222、232分開且隨后單切。在另一實(shí)施例中，隅角結(jié)構(gòu)保持完好無損直到單切為止，且兩個(gè)經(jīng)連接模制引線框片材222、232及內(nèi)襯270全部同時(shí)以較深單切切割來單切。接著，使如此形成的上部及下部ic封裝對分開。在此情況中，單切移除了隅角結(jié)構(gòu)及連接模具化合物結(jié)構(gòu)。

如由圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)在組合件的一側(cè)上具有金屬引線框片材22且在另一側(cè)上具有環(huán)氧樹脂囊封劑化合物40。歸因于這兩種材料的熱膨脹的不匹配，當(dāng)組合件從模具11中噴出且從高模具溫度冷卻時(shí)，經(jīng)囊封引線框片材22趨向于翹曲。此翹曲使得現(xiàn)有技術(shù)引線框片材22難以作用，且在一些情況中翹曲如此嚴(yán)重使得必須丟棄模制引線框片材22。在圖3的組合件中，由模具化合物278在孔280中凝固之后形成的連接結(jié)構(gòu)結(jié)合兩個(gè)襯底的對稱性防止襯底222、232的翹曲。

圖5是雙側(cè)模具組合件310的另一實(shí)例實(shí)施例的一部分的橫截面正視圖。模具組合件310包含模具311，所述模具311包括分別具有上部模具腔體316及下部模具腔體318的上部模具壓板312及下部模具壓板314。模具311可與圖3中說明的模具211相同，只是上部突出部317及下部突出部319從上部模具壓板及下部模具壓板延伸(類似于對稱鐘乳石及石筍)以形成將上部引線框/襯底322及下部引線框/襯底332夾持并固定在上部突出部317與下部突出部319之間的夾持組合件。這些突出部317、319可由與相應(yīng)的上部模具壓板312及下部模具壓板314形成為一體的肋狀物提供或可由插入穿過模具壓板的壁的銷提供或可由其它構(gòu)件形成。突出部可將引線框/襯底322、332接合在鄰近襯底部分的邊界處，使得由突出部317、319形成的模具化合物層中的任何不規(guī)則性在后續(xù)單切期間被剪除。

此夾持組合件317、319垂直地支撐引線框322、332，從而抵消了引線框在模具化合物流入之前(圖5中未示出)在其自身重量下下垂的趨勢。

如本文中所使用，例如向上、向下、上方、下方、垂直、水平等的術(shù)語是以相對含義使用以解釋圖中所示的各種結(jié)構(gòu)之間的物理關(guān)系，而非以絕對含義使用來指示物體在重力場內(nèi)的定向。

圖6是說明制造集成電路(“ic”)封裝的方法的流程圖。所述方法包括，如601處所示，將具有與個(gè)別ic封裝相關(guān)聯(lián)的多個(gè)個(gè)別部分的第一及第二ic封裝襯底以非附接側(cè)相對、鏡像關(guān)系放置。所述方法還包括，如602處所示，將第一及第二襯底放置在具有上部及下部腔體的模具中，其中第一襯底位于上部模具壓板腔體中且第二襯底位于與上部模具壓板腔體流體連通的下部模具壓板腔體中。如603處所示，所述方法還包括用熔融模具化合物填充上部及下部模具腔體。

本文中已經(jīng)明確地詳細(xì)描述了雙腔體模具組合件及其使用方法的某些特定實(shí)施例以輔助閱讀本發(fā)明來理解所涉及的創(chuàng)新概念。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明之后將想到此類模具組合件及方法的替代性實(shí)施例。希望所附權(quán)利要求書的語言被廣義地解釋為涵蓋除現(xiàn)有技術(shù)限制之外的此類替代性實(shí)施例。