本實用新型一般涉及引線框架，諸如用于封裝半導(dǎo)體芯片的結(jié)構(gòu)和器件。

背景技術(shù)：

引線框架用于在半導(dǎo)體封裝的硅管芯與電路板或者印刷電路板(PCB)之間形成電連接。各種引線框架包括將半導(dǎo)體管芯上的電焊盤或者連接器與電路板上的對應(yīng)電焊盤或者連接器連接的引線，該引線是延伸穿過模塑材料或者包圍半導(dǎo)體芯片的其它封裝材料/結(jié)構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)。對于各種封裝類型，引線框架在導(dǎo)線接合期間以及在圍繞管芯模塑封裝/模塑復(fù)合物期間支撐管芯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開解決的一個技術(shù)問題是防止引線與芯片之間的高電壓隔離發(fā)生故障。

引線框架的實施例可以包括：多個引線，向內(nèi)延伸到由多個引線圍繞的開口中，其中除至少一個引線以外的多個引線被配置為在半導(dǎo)體芯片的表面處機械地耦接。不被配置為在半導(dǎo)體芯片的表面處機械耦接的多個引線中的至少一個可以包括與半導(dǎo)體芯片相鄰的減薄部分(減薄引線)并且可以被配置為與半導(dǎo)體芯片電耦接。

引線框架的實施例可以包括下列中的一個、全部或者一些：

可以對減薄引線的減薄部分進行半蝕刻。

減薄引線可以被配置為向半導(dǎo)體芯片傳遞高電壓信號。

多個引線可以被配置為通過管芯接合材料在半導(dǎo)體芯片的表面處耦接以機械地支撐半導(dǎo)體芯片。

減薄引線可以不通過管芯接合材料在半導(dǎo)體芯片的表面處機械地耦接。

多個引線可以被配置為在多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面處與電路板耦接。

多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面的周界可以小于配置為在半導(dǎo)體芯片的表面處耦接的多個引線中的每一個的表面的周界。

可以對除減薄引線以外的多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面進行半蝕刻。

引線上芯片(chip-on-lead)封裝的實施例可以包括耦接至半導(dǎo)體芯片的引線框架，其中引線框架包括多個引線，該多個引線向內(nèi)延伸到由該多個引線圍繞的開口中。多個引線中的至少一個可以包括與半導(dǎo)體芯片相鄰的減薄部分(減薄引線)。減薄引線可以與半導(dǎo)體芯片的高電壓連接器電耦接。除減薄引線以外的多個引線可以通過管芯接合材料機械地耦接至半導(dǎo)體芯片。

引線上芯片封裝的實施例可以包括下列中的一個、全部或者一些：

可以對減薄引線的減薄部分進行半蝕刻。

多個引線可以被配置為在多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面處與電路板耦接。

除減薄引線以外的多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面的周界可以小于配置為在半導(dǎo)體芯片的表面處耦接的多個引線中的每一個的表面的周界。

可以對除減薄引線以外的多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面進行半蝕刻。

引線上芯片封裝的實施例可以包括耦接至半導(dǎo)體芯片的引線框架，其中引線框架包括多個引線，該多個引線向內(nèi)延伸到由該多個引線圍繞的開口中。多個引線中的至少一個可以與半導(dǎo)體芯片的高電壓連接器電耦接以及不通過管芯接合材料在半導(dǎo)體芯片的表面處機械地耦接。

引線上芯片封裝的實施例可以包括下列中的一個、全部或者一些：

與高電壓連接器電耦接的多個引線中的至少一個可以包括減薄部分。

可以對減薄部分進行半蝕刻。

根據(jù)一個實施例，提供一種供引線上芯片封裝使用的引線框架，所述引線框架包括多個引線，所述多個引線向內(nèi)延伸到由所述多個引線圍繞的開口中，其中除了至少一個引線以外的所述多個引線被配置為在半導(dǎo)體芯片的表面處機械地耦接，以及其中不被配置為在所述半導(dǎo)體芯片的表面處機械耦接的所述多個引線中的所述至少一個引線包括與所述半導(dǎo)體芯片相鄰的減薄部分并且被配置為與所述半導(dǎo)體芯片電耦接，其中所述多個引線中的不被配置為在所述半導(dǎo)體芯片的表面處機械耦接的所述至少一個引線是減薄引線。

根據(jù)一個實施例，所述減薄引線的所述減薄部分被半蝕刻或者被完全蝕刻。

根據(jù)一個實施例，所述減薄引線被配置為向所述半導(dǎo)體芯片傳遞電壓信號。

根據(jù)一個實施例，所述多個引線被配置為通過管芯接合材料在所述半導(dǎo)體芯片的表面處耦接以機械地支撐所述半導(dǎo)體芯片。

根據(jù)一個實施例，提供一種引線上芯片封裝，所述引線上芯片封裝包括耦接至半導(dǎo)體芯片的引線框架，所述引線框架包括多個引線，所述多個引線向內(nèi)延伸到由所述多個引線圍繞的開口中，其中所述多個引線中的至少一個引線包括與所述半導(dǎo)體芯片相鄰的減薄部分，其中所述多個引線中的包括與所述半導(dǎo)體芯片相鄰的所述減薄部分的所述至少一個引線是減薄引線，其中所述減薄引線與所述半導(dǎo)體芯片的電壓連接器電耦接，以及其中除所述減薄引線以外的所述多個引線通過管芯接合材料機械地耦接至所述半導(dǎo)體芯片。

根據(jù)一個實施例，除所述減薄引線以外的所述多個引線中的每一個引線的與所述半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面的周界小于配置為在所述半導(dǎo)體芯片的表面處耦接的所述多個引線中的每一個的表面的周界。

根據(jù)一個實施例，除所述減薄引線以外的所述多個引線中的每一個引線的與所述半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面被半蝕刻。

根據(jù)一個實施例，提供一種引線上芯片封裝，所述引線上芯片封裝包括耦接至半導(dǎo)體芯片的引線框架，所述引線框架包括多個引線，所述多個引線向內(nèi)延伸到由所述多個引線圍繞的開口中，其中所述多個引線中的至少一個引線與所述半導(dǎo)體芯片的電壓連接器電耦接并且不通過管芯接合材料在所述半導(dǎo)體芯片的表面處機械地耦接。

根據(jù)一個實施例，與所述電壓連接器電耦接的所述多個引線中的所述至少一個引線包括減薄部分。

本公開的一個實施例的一個技術(shù)效果是在引線與芯片之間提供在高電壓下的更好的長期可靠性。

通過描述和附圖以及權(quán)利要求，上述內(nèi)容以及其它方面、特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是清晰的。

附圖說明

將在下文中結(jié)合附圖對實施例進行描述，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件，以及：

圖1是具有以透明方式圍繞引線的模塑復(fù)合物以及包括引線編號的常規(guī)的引線上芯片封裝的俯視圖；

圖2是第一引線框架實施例的俯視圖；

圖3是第二引線框架實施例的俯視圖；

圖4是示出了接觸電路板的引線表面的輪廓的圖3的第二引線框架實施例的頂部透視圖；

圖5是相對于引線以虛線示出已完成封裝的輪廓的圖4的引線框架實施例的頂部透視圖；

圖6是示出了芯片的位置和使到單個引線的芯片連接部與芯片下面的引線的輪廓耦接的導(dǎo)線接合部的圖4的引線框架實施例的頂部透視圖，該芯片下面的引線的輪廓示出了芯片如何由引線機械地支撐。

具體實施方式

本公開的方面和實施例不限于此處公開的特定部件、組裝程序或者方法要素。根據(jù)本公開，本領(lǐng)域中已知的符合預(yù)期的引線框架的許多額外的部件、組裝程序和/或方法要素將顯然可用于特定實施例。相應(yīng)地，例如，盡管公開了特定實施例，但是這種實施例和實施部件可以包括用于這種引線框架以及符合預(yù)期操作和方法的實施部件和方法的任何形狀、大小、樣式、類型、型號、版本、尺寸、集中度、材料、數(shù)量、方法要素、步驟和/或本領(lǐng)域已知的類似物。

參照圖1，圖示了具有以虛線示出的圍繞芯片(硅管芯)6(有源側(cè)朝上)的模塑復(fù)合物4的常規(guī)的引線上芯片封裝2的實施例。如所圖示的，常規(guī)的引線上芯片封裝包括延伸到開口12中以及芯片6下面(下方)的多個引線7、8、10。如由多個引線7、8、10上的虛線圖示的，可以對與芯片6相對或者在芯片6的另一側(cè)上的引線的表面進行半蝕刻以將它們的周界和大小減小至由虛線形成的形狀。以這種方式，在封裝之后，穿過模塑復(fù)合物4露出的引線7、8、10的唯一部分是以虛線表示的每個引線的形狀的周界。這用來減小露出的引線大小并且節(jié)省在封裝2下方與封裝2耦接的電路板上的空間。如可以觀察的，在常規(guī)封裝2中，當(dāng)從頂部看時，每個引線(引腳)在芯片6下方(下面)延伸、機械地支撐芯片6以及在芯片的底表面(各種實施例中的芯片的非有源側(cè))處機械地耦接。

參照圖3，圖示了引線框架14的實施例(第二實施例)。如所圖示的，引線框架14包括向內(nèi)延伸到開口22中的多個引線(引腳1-8)、16、18、20。如由引線框架14的所有四個側(cè)上的延續(xù)線指示的，引線框架14的材料在制造期間以及在封裝單切期間封裝制造過程結(jié)尾處從引線框架14的其余部分修剪和分離引線之前延續(xù)到圖片的視野外。如圖3所圖示的，引線24中的一個不像其它引線一樣延伸到開口22中那么遠(長度比其余部分短)。此外，引線24包括減薄部分26，該減薄部分26具有比引線24的其余部分薄的材料厚度。在特定實施例中，可以對減薄部分26進行半蝕刻或者減薄部分26可以是引線24的其余部分厚度的大致一半。在不使用蝕刻制造引線24的其它實施例中，可以使用其它技術(shù)(通過非限制性示例，諸如模塑、澆鑄、切割以及用于在引線24上產(chǎn)生減薄部分26的任何其它技術(shù))進行減薄。

在各種實施例中，可以沿著引線24的長度對引線24進行完全地或者部分地減薄。參照圖2，圖2是引線框架28的另一個實施例(第一實施例)，盡管引線30可以完全不包括減薄部分，但在長度上可以比圖3中圖示的引線框架14的引線24短?？梢酝ㄟ^(通過非限制性示例)對引線30進行完全蝕刻、沖壓、激光切割或者以其它方式單切以制造這種實施例。此后將對這樣做的原因進行討論。

參照圖4，圖示了引線16、18、20的暴露表面32、34、36的輪廓。這些暴露表面32、34、36表示引線16、18、20的形狀，如一旦對引線框架14施加了模塑復(fù)合物它們就在封裝的底表面上呈現(xiàn)?？梢宰⒁獾氖牵┞侗砻?2、34、36各自具有以與每個引線的實線部分合并的虛線區(qū)域為邊界的周界。這些表面小于引線中的每一個的上表面。在各種實施例中，可以在制造引線框架期間對暴露表面進行半蝕刻以產(chǎn)生這些表面。在尤其引線24是減薄引線的各種實施例中，引線24的暴露表面38的周界可以在形狀上與其它引線16、18、20中的一個或者多個相同。這意味著對于外部觀察者，在各種實施例中，一旦施加了模塑復(fù)合物，則引線24比其它引線16、18、20短的事實在視覺上對用戶并不明顯。這還意味著，在各種實施例中，可以像引線的其余部分那樣不對引線24的暴露表面38進行半蝕刻。在這種實施例中，由于引線24的底側(cè)具有與引線的其余部分(除為了在與PCB組裝期間識別該引腳而具有不同尺寸的引線1外)相同的尺寸和位置，因此可以不需要對PCB布局進行改變。然而，在引線24不具有與引線的其余部分相同的形狀和/或位置的其它實施例中，可以使用定制/更改的PCB布局實現(xiàn)引線24。

然而，如圖2所圖示的，在引線30比圖1中圖示的其它引線的暴露表面32、34、36的大小短的其它實施例中，用戶將能夠在視覺上看出引線30具有不同的暴露周界和形狀。然而，在其它實施例中，引線24、30(無論是否減薄)還可以具有比其它引線大的暴露表面。

參照圖5，圖示了引線框架14上的模塑復(fù)合物40的輪廓，示出了在處理期間將每個封裝與同時制造的引線框架組分離之后每個引線的端部將如何與模塑復(fù)合物40的輪廓齊平或者在模塑復(fù)合物40的輪廓內(nèi)稍微凹陷。

參照圖6，示出了與引線框架14耦接的半導(dǎo)體芯片(管芯)42。芯片42與引線框架14的耦接通過放置在多個引線16、18、20與芯片42的面向多個引線的表面(背表面)之間的管芯接合材料(未示出)發(fā)生。還圖示了芯片42上的各種連接器/焊盤區(qū)域44和使連接器44與對應(yīng)引線20電耦接的導(dǎo)線接合部46。在圖6中以虛線圖示了在芯片42下面延伸的多個引線16、18、20的輪廓。

如在加熱可靠性封裝測試(諸如，高溫工作壽命(HTOL)可靠性試驗)期間表明的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于利用高電壓的芯片42，耦接至引線24的高電壓連接器48易于隨時間的過去而過早發(fā)生故障。在各種實施例中，管芯接合材料由在切割芯片之前施加至包括各種芯片的晶片的環(huán)氧樹脂材料制成。以這種方式，管芯接合材料遍布在管芯的整個背表面上。在常規(guī)的引線上芯片封裝(如圖1中圖示的引線上芯片封裝)中，由于所有多個引線7、8、10在芯片42下面延伸并且通過管芯接合材料在芯片42的背表面處機械地耦接，因此相對于封裝中的其它引線，處理高電壓(例如，在大約100V以及更高的范圍中)的那些引線遭受故障并且成為封裝可靠性的風(fēng)險所在。在不受任何理論束縛的情況下，如在HTOL可靠性測試期間表明的，當(dāng)芯片接合材料中的小氣泡和小金屬塊產(chǎn)生傳導(dǎo)或者擊穿路徑并且使得接合材料無法在延長的時間段內(nèi)隔離所施加的高電壓時，可以看出，隨著時間的過去，引線與芯片之間的高電壓隔離將發(fā)生故障。

通過在圖6中進行檢查，可以看出，引線24不在芯片42下面延伸并且由于減薄部分26的存在而不物理地接觸芯片42的背表面或者變得非常接近于(相對而言)物理地接觸芯片42的背表面(與其它引線相比)。正因如此，不存在在芯片42的背表面處機械地耦接引線24的管芯接合材料。因此，引線24與芯片42的唯一機械耦接通過在模塑工藝期間橋接引線24與芯片42之間的間隙的模塑復(fù)合物發(fā)生。由于橋接間隙的模塑復(fù)合物具有比包括環(huán)氧樹脂的芯片接合材料高得多的電壓隔離性能，因此它們在存在高電壓的情況下通常展示出好得多的長期可靠性。此外，引線24與芯片42之間的間隙距離比大約10微米到大約50微米厚度的芯片接合材料層(在各種實施例中)大得多，使直接接合到芯片的引線分離。

由于引線24不通過管芯接合材料在芯片42的背表面處機械地耦接，并且，實際上并不定位成相對緊鄰于芯片42的背表面，因此它可以用于在芯片42與引線24之間傳遞高電壓信號。這是由于機械耦接以及與芯片42背表面的接近度的缺少防止來自加熱的負面效應(yīng)影響引線與芯片42之間的接合，因為不存在直接接合。相應(yīng)地，接合到引線24的非減薄部分的處理高電壓信號的導(dǎo)線接合部50允許引線24處理高電壓信號而不受由引線24與芯片42之間的接合故障引起的問題影響。在各種實施例中，由于引線24不通過管芯接合材料直接地機械耦接至芯片42，因此所使用的模塑復(fù)合物的特性可以足以防止由于在高電壓操作期間引線24的熱效應(yīng)而產(chǎn)生的任何導(dǎo)線接合部故障。

盡管引線24不直接作用以機械地支撐芯片42，但是剩余的多個引線16、18、20對于提供機械支撐是足夠的。盡管在圖中已經(jīng)將單個引線圖示為具有較短長度和/或減薄部分，但是可以利用具有相同、相似或者不同長度的比其余多個引線短的多于一個引線。多種材料可以用于引線和引線框架，包括(通過非限制性示例)銅、鋁、銀、各種合金、它們的任何組合以及任何其它導(dǎo)電材料。

如此處描述的，在引線框架的各種實施例中，減薄引線不通過管芯接合材料在半導(dǎo)體芯片的表面處機械地耦接。

在各種實施例中，多個引線被配置為在多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面處與電路板耦接。

在實施例中，多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面的周界小于配置為在半導(dǎo)體芯片的表面處耦接的多個引線中的每一個的表面的周界。

在特定實施例中，對除減薄引線以外的多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面進行半蝕刻和完全蝕刻中的一個。

在各種實施例中，多個引線被配置為在多個引線中的每一個引線的與半導(dǎo)體芯片的表面相對的表面處與電路板耦接。

在實施例中，對減薄引線的減薄部分進行半蝕刻或者完全蝕刻。

在特定實施例中，對減薄部分進行半蝕刻。

在上述描述涉及引線框架的特定實施例和實施部件、子部件、方法和子方法之處，應(yīng)當(dāng)容易看出，可以在不背離本實用新型的精神的情況下進行許多修改，以及這些實施例、實施部件、子部件、方法和子方法可以適用于其它引線框架。