片上,并且使用鋸切單顆化、刻蝕或者沖壓將引線框100從其分離。
[0025]弓丨線框100的周界通過(guò)金屬邊界102界定。在金屬邊界102內(nèi),,例如通過(guò)刻蝕和/或沖壓金屬片來(lái)形成金屬圖案。所述金屬圖案包括功率管芯槳板108、四個(gè)功率輸入/輸出(10)引腳106、控制管芯槳板118、以及27個(gè)控制1引腳114。這些組件被保持在一起并且使用連接條104連接到金屬邊界102。
[0026]功率管芯槳板108具有從其完全刻蝕貫穿的矩形空腔110,以及沿著所述空腔110的周界的凸緣112,其通過(guò)減小鄰近空腔110的槳板的厚度形成。減小厚度例如可以通過(guò)刻蝕穿過(guò)所述功率管芯槳板108的路程的一部分以形成所述凸緣112。如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的,當(dāng)功率管芯(未不出)被附接到所述功率管芯槳板108時(shí),從功率管芯發(fā)出的熱能夠散發(fā)到所述空腔110內(nèi)的周圍環(huán)境。
[0027]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于組裝功率半導(dǎo)體封裝件的工藝200的簡(jiǎn)化流程圖。工藝200可以與圖1A和IB的引線框100或者本發(fā)明的替代引線框一起使用,這從以下描述中將更加清楚。對(duì)于這里的討論,結(jié)合其與引線框100的使用來(lái)描述工藝200。要進(jìn)一步理解工藝200,請(qǐng)參考圖3A和3B。
[0028]圖3A和3B分別示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的PQFN半導(dǎo)體封裝件300的頂視圖和B-B截面?zhèn)纫晥D。圖3A中,為了說(shuō)明,PQFN半導(dǎo)體封裝件300被示出而沒(méi)有模制料318。
[0029]在步驟202,對(duì)引線框100執(zhí)行引線框帶載。在步驟204,將功率管芯304附接到引線框100的功率管芯槳板108。如圖3B所示,功率管芯304的下表面316的小部分(即,外周界)支撐在功率管芯槳板108的凸緣112上。功率管芯304使用無(wú)焊料管芯附接粘接劑314附接到功率管芯槳板108,無(wú)焊料管芯附接粘接劑314施加于功率管芯304的周界周圍。無(wú)焊料管芯附接粘接劑314可以是,但不限制于,管芯附接帶、環(huán)氧樹脂或其他基于非環(huán)氧樹脂的粘結(jié)劑。
[0030]功率管芯304的下表面316的大部分(B卩,中心部)暴露與功率管芯槳板108的空腔110內(nèi)的周圍環(huán)境。下表面316的暴露允許從功率管芯304發(fā)出的熱散發(fā)到空腔110內(nèi)的周圍環(huán)境中。此外,由于無(wú)焊料管芯附接粘接劑314沒(méi)有施加到下表面316的中心,因此無(wú)焊料管芯附接粘接劑314不會(huì)作為妨礙從下表面316中心的散熱的熱障。
[0031]在步驟206,使用無(wú)焊料管芯附接粘接劑(未示出)將控制管芯310安裝到控制管芯槳板118上。然后在步驟208,將用于功率管芯304的無(wú)焊料管芯附接粘接劑與用于控制管芯310的無(wú)焊料管芯附接粘接劑同時(shí)在烤箱中固化。因而,不需要對(duì)功率管芯304和控制管芯310分開的固化步驟。
[0032]在步驟210,使用楔接合(wedge bonding)工藝,通過(guò)四個(gè)接合線302將功率管芯304引線接合到四個(gè)金屬引腳106。在步驟212,控制管芯310(i)通過(guò)27個(gè)接合線312引線接合到27個(gè)金屬引腳114,(ii)通過(guò)13個(gè)接合線308引線接合到功率管芯304,以及(iii)使用球接合工藝通過(guò)接合線306引線接合到功率管芯槳板108的至少一個(gè)下接合突部 116。
[0033]在步驟214,應(yīng)用模制料318以包封引線框100的頂部、管芯304和310以及接合線302、306、308和312。注意,在步驟202中施加的引線框帶(未示出)阻止了模制料包封功率管芯304的下表面316。在步驟216,從引線框100移除引線框帶,以及在步驟218,執(zhí)行模制后固化。最后,在步驟220,執(zhí)行鋸切單顆化,以將功率半導(dǎo)體封裝件300與互連的引線框100的同一陣列上制造的其他功率半導(dǎo)體封裝件(未示出)分離。
[0034]由于工藝200使用⑴無(wú)焊料管芯附接粘接劑314來(lái)附接功率管芯304,以及(ii)同時(shí)固化用于功率管芯304和控制管芯310的管芯附接粘合劑,因此可以以比可比的使用焊料膏和焊料回流安裝功率管芯的現(xiàn)有技術(shù)的功率半導(dǎo)體封裝件組裝工藝少的步驟執(zhí)行工藝200。
[0035]另外,因?yàn)楣に?00不使用焊料膏和焊料回流來(lái)安裝功率管芯304,因此消除了與焊料膏和焊料回流相關(guān)的污染問(wèn)題。這些污染問(wèn)題的消除也降低了模制料與引線框之間的分層的可能性。
[0036]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的安裝在印刷電路板(PCB)400的一部分上的圖3A和圖3B的功率半導(dǎo)體封裝件300的簡(jiǎn)化截面?zhèn)纫晥D。如圖所示,在功率半導(dǎo)體封裝件300組裝后,可以使用焊料膏402將功率半導(dǎo)體封裝件300安裝到PCB400上,焊料膏402填充空腔110。焊料膏402在功率半導(dǎo)體封裝件300外面,并且與功率管芯304的下表面316接觸,從而作為功率管芯304的熱沉。由于在模制料施加(即,步驟214)后施加焊料膏402,因此焊料膏402不會(huì)污染功率半導(dǎo)體封裝件300內(nèi)的接合表面,例如下接合突部116、金屬引腳106和114、或者控制管芯焊墊118。
[0037]注意,焊料膏402可以具有比上面描述的現(xiàn)有技術(shù)的管芯接合方法中使用的焊料膏的鉛含量(例如,92.5%)低的鉛含量(例如63%)。另外,用于焊料膏402的峰值回流溫度(例如,260°C)可以比上述現(xiàn)有技術(shù)的管芯接合方法中用于回流焊料的峰值回流溫度(350 0C )低。
[0038]在替代實(shí)施例中,金屬塊(slug)(未示出)可以替代焊料膏402沉積到到PCB400上,并且功率半導(dǎo)體封裝件300可以安裝到PCB400上使得金屬塊支撐在空腔110內(nèi)。
[0039]在功率半導(dǎo)體封裝件300的空腔110被使用焊料膏402填充或者安裝在金屬塊上后,功率半導(dǎo)體封裝件300可以呈現(xiàn)出與那些現(xiàn)有技術(shù)的使用焊料膏安裝功率管芯的功率半導(dǎo)體封裝件的類似的傳導(dǎo)散熱特性。
[0040]一般地,圖3A和3B所示的特定功率半導(dǎo)體封裝件結(jié)構(gòu)(包括引線框100結(jié)構(gòu))僅僅是示例性的,用于說(shuō)明不使用焊料膏將功率管芯附接到功率管芯槳板。本發(fā)明的實(shí)施例不限于圖3A和3B所示的特定封裝結(jié)構(gòu)。
[0041]因而,盡管本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例被描述為使用QFN引線框?qū)崿F(xiàn),但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。根據(jù)替代實(shí)施例,本發(fā)明可以使用其它類型的封裝實(shí)現(xiàn),包括但不限于:四方扁平封裝(QFP),以及小外形集成電路(SOIC)封裝。
[0042]進(jìn)一步地,根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例,功率管芯槳板可以具有不止一個(gè)形成于其中的空腔以用于散熱。例如,在圖1A中,可以以部分刻蝕的向下穿過(guò)空腔110的中心的條將空腔110分成兩個(gè)空腔(即,右空腔和左空腔)。另外,功率管芯槳板可以具有一個(gè)或多個(gè)不同于圖1A所示形狀的空腔。例如,空腔可以是方形、圓形或任何其他適合的形狀。
[0043]此外,盡管圖3A和3B示出了一個(gè)實(shí)施例,其中功率管芯槳板108具有凸緣112以及功率管芯304支撐在凸緣112上,但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例,可以省略用于部分蝕刻來(lái)形成凸緣112的步驟,并且功率管芯304可以支撐在功率管芯槳板108的上表面的一部分上,該部分在其他方式中本來(lái)通過(guò)用于形成凸緣112的部分刻蝕而被移除。
[0044]將進(jìn)一步理解,上面已經(jīng)描述和示出了各部分的布置、細(xì)節(jié)和材料,以解釋本發(fā)明的特質(zhì),本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)細(xì)節(jié)、材料以及部件排列作出各種改變,而不脫離所附權(quán)利要求所表示的本發(fā)明的范圍。例如,可以使用與上述討論的不同的引線接合工