一種半導體封裝結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種半導體封裝結構，確切的說是一種橋接工藝的半導體封裝結構。
【背景技術】
[0002]在半導體的封裝過程中，焊接技術核心是將芯片的門極和園區(qū)與金屬框架通過焊線或是植球的工藝焊接，構成電路的連通。特別是在應用于大功率產品的封裝件中，焊接工藝的可靠性及電熱性能尤為重要。附圖1和附圖2示出了現(xiàn)有技術中兩種傳統(tǒng)的焊接形式，其中圖1為現(xiàn)有技術中焊線焊接封裝的示意圖，附圖2為現(xiàn)有技術中植球焊接封裝的示意圖，其中I是金屬框架，3是芯片，4是焊線，7是植球。傳統(tǒng)的焊線焊接和植球焊接技術對工藝的實現(xiàn)有較高要求，其中，在大功率、高能耗的產品生產過程中，焊線焊接后產生的塌絲、斷絲、短路現(xiàn)象較多，直接影響產品的可靠性。在植球焊接中，由于植球的形態(tài)較難控制，植球的大小、高度等因素都會直接影響產品的成品率，其中，植球形狀過大會造成電路短路，形狀過小會造成電路接觸不良。
[0003]為了不斷適應市場對于大功率產品的需求，封裝件的可靠性、功率等性能要求也需逐漸提高，封裝件的金屬片橋接封裝技術更顯得尤為重要。金屬片材質通常為銅或鋁，表層布有電路，連接芯片和金屬框架的引腳，構成電路的連通，采用金屬片代替焊線或植球焊接的技術為橋接焊接技術。金屬片橋接封裝技術相較焊線焊接以及植球焊接更能滿足產品的大功率、高能耗要求。此外，使用金屬片橋接技術更可以有效得降低產品的厚度，縮小產品體積，適用于電子產品更小、更薄的發(fā)展趨勢。
[0004]而現(xiàn)有的金屬片橋接技術，也存在一定缺陷。例如，芯片的每一個焊門極和圓區(qū)如果只使用一個金屬片橋接，就會造成芯片電源短路，芯片功能失效。若使用兩個金屬片橋接，就需要分別制作不同尺寸及大小的兩個或多個金屬片，一個金屬片焊接芯片正面的門極和框架的第一引腳，另一個金屬片焊接芯片正面的圓區(qū)和框架的其他引腳。并且以每顆產品為單位橋接，焊接工藝難度較大，產品生產周期較長。若使用焊線焊接和金屬片橋接結合的焊接方法，由于金屬片位置在焊線的上方，且金屬片與金屬框架的相對位置固定，而焊線是有一定弧度的細線，焊線的高度必須與金屬片保持一定的距離，而焊線的線型及弧高較難控制，若與金屬片觸碰，就會造成電路短路，芯片功能失效。如圖3所示，圖3為傳統(tǒng)焊線焊接工藝示意圖，在傳統(tǒng)的焊線焊接工藝中，芯片上的a焊點為第一焊點，金屬框架上的b焊點為第二焊點。傳統(tǒng)的焊接工藝順序為先焊接a焊點，然后拉出線段①后打彎，拉出線段②后打彎，再拉出線段③后打彎，焊接b點。焊線在不斷拉線與打彎的過程中，形成有一個最高點的流線型的線弧形狀，。為了使線弧具有一定的弧度，傳統(tǒng)焊線焊接工藝形成的弧線往往弧高很高，在金屬片橋接的工序中，焊線會和金屬片接觸造成短路。而金屬片在焊接時必須保持一定的形狀及角度，如圖4所示，圖4為傳統(tǒng)的金屬片橋接結構剖面圖，2是助焊劑，6是金屬片。由于金屬片的形狀為特制，也就需要制作特殊的模具制作金屬片，也需要控制金屬片的形狀以及高度，增加了產品的成本，給產品的量產帶來困難。
[0005]綜上所述，傳統(tǒng)的金屬片橋接技術不能在提高產品封裝良率、降低生產成本的同時滿足大功率、高能耗產品的性能要求。

【發(fā)明內容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種半導體封裝結構，包括金屬框架，芯片，焊線和金屬片。芯片背面和金屬框架之間設置有助焊劑或粘片膠等粘合劑，金屬框架的第一引腳與芯片正面的門極通過焊線連接，金屬框架的其他引腳與芯片正面的圓區(qū)通過金屬片連接，芯片正面的圓區(qū)和和金屬框架的其他引腳設置有助焊劑，金屬片放置的位置與金屬框架的位置相對應，覆蓋在芯片正面以及金屬框架的其他引腳之上并與之橋接。
[0007]優(yōu)選地，高引腳金屬框架指引腳高度大于芯片高度的金屬框架，金屬框架材質為銅、招、銀或合金。
[0008]進一步，金屬框架上方有芯片。金屬框架與芯片中間設置回助焊劑或粘片膠，金屬框架與芯片直接通過助焊劑和粘片膠粘接。
[0009]再進一步，芯片的門極與框架的第一引腳連接，焊線直接連接芯片的門極和框架的第一引腳。
[0010]進一步地，金屬片的下方設置有強介電材料。在金屬片的下方(即與芯片連接的一面)涂覆強介電材質，根據金屬片需要涂強介電材質的位置，做帶有圖形的模具，模具上的開口即為需要涂強介電材質的區(qū)域。將模具蓋在金屬片上方，然后刷一層強介電材料，即在金屬片表面形成介電層，金屬片的材質為銅、鋁等金屬。
[0011]更進一步地，金屬片與芯片的圓區(qū)和金屬框架的其他引腳連接，金屬片位置在芯片和金屬框架的引腳之上。在芯片表面的圓區(qū)和金屬框架的其他引腳上面刷助焊劑，然后把金屬片蓋在芯片和金屬框架的其他引腳上面，位置與芯片和金屬框架的其他引腳位置相對應，回流焊后，金屬片、芯片和金屬框架即構成橋接結構。
[0012]優(yōu)選地，金屬框架的材質為銅、銀或合金等金屬。焊線的材質為金、銅、合金等金屬，金屬片材質為銅、鋁等金屬，形狀為平板狀。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型法的有益效果是:高引腳的金屬框架、芯片、焊線與平板狀的金屬片，構成了一種更為實用的半導體橋接封裝結構。節(jié)省了生產成本，簡化了生產流程，提高產品的良率，保證產品的可靠性，也進一步降低金屬片橋接的工藝難度、降低了金屬片的生產成本以及產品生產周期。也使芯片與金屬框架之間的連接更為緊密，橋接后廣品的導熱、導電、以及可靠性大幅提尚，本實用新型在提尚廣品封裝良率、降低生廣成本的同時滿足了大功率、高能耗產品的性能要求。
【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術中焊線焊接封裝的示意圖
[0015]圖2為現(xiàn)有技術中植球焊接封裝的示意圖
[0016]圖3為傳統(tǒng)焊線焊接工藝示意圖
[0017]圖4為傳統(tǒng)的金屬片橋接結構剖面圖
[0018]圖5為尚引腳的金屬框架不意圖
[0019]圖6為芯片與金屬框架粘接后結構示意圖
[0020]圖7為門極與引腳連接后結構示意圖
[0021]圖8為圖4中單獨引腳焊線焊接部分放大圖
[0022]圖9倒打線焊接工藝單獨引腳焊接順序圖
[0023]圖10為粘接金屬片后的結構剖面圖
[0024]圖11為芯片與金屬框架粘接后結構示意圖
[0025]圖12為產品成品結構圖
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]在本實用新型的第一實施方式中，提供了一種半導體封裝結構。該結構包括:金屬框架，芯片，焊線和金屬片。芯片背面和金屬框架之間設置有助焊劑或粘片膠等粘合劑，金屬框架的第一引腳與芯片正面的門極通過焊線連接，金屬框架的其他引腳