[发明专利]具有空腔结构的树脂模制的封装

说明书

发明领域

本发明涉及一种树脂模制封装，更具体地涉及包括树脂衬底和树脂盖的树脂模制的封装，其中树脂衬底和树脂盖限定了空腔结构，并对超高频半导体器件具有减少的引线电感。

现有技术说明

已经公知具有空腔结构的陶瓷封装适合于封装高频半导体器件，因为陶瓷封装减少了半导体器件的介电常数和寄生电容。陶瓷封装的不利之处在于其成本高和昂贵。

另一方面，具有空腔结构的树脂模制的封装由于其成本低和廉价而吸引了人们的注意。树脂模制的封装包括其中安装了半导体芯片的树脂衬底，以及与半导体芯片一起定义了空腔的树脂盖，从而半导体芯片被容纳在空腔的空间内。树脂盖被粘附在树脂衬底上。

对于超高频半导体器件，最好是减少其电感以抑制高频损耗。为了减少电感，最好是使引线的长度尽可能地短。从这一点出发，最好采用无引线类型的空腔结构的封装。

在日本专利No.2600689和日本专利No.3127584中分别公开了一种无引线类型的空腔结构的封装。无引线类型的空腔结构的封装包括树脂衬底、安装在树脂衬底上的半导体芯片、从上表面穿透树脂衬底到达衬底的底部并通过金属焊丝与半导体芯片电连接与的引线、以及与树脂衬底粘附以限定容纳半导体器件的空腔的盖。这种无引线类型的空腔结构封装的优势在于比具有从封装侧面伸出并且进一步向下弯到封装外面的长引线封装具有更小的电感。

上述两个日本专利公开的无引线类型的空腔结构的封装具有下面共有的缺点。

首先，通过焊锡键合工艺，将上述封装安装在电路板上，这提供了引线和导电图形之间的电连接。通过将封装放置入填充有焊剂(flux)的焊料容器内，来执行焊锡键合工艺。有可能一部分焊剂进入空腔。如果树脂衬底具有扁平的和水平的与盖绑着的上表面，则该扁平的和水平的上表面使得焊剂容易进入空腔。如果焊剂进入空腔并且进一步与至少一部分半导体芯片接触，则这会引起封装半导体器件电特性和性能的失效。

需要防止或避免焊剂进入空腔。为了防止或避免焊剂进入空腔，树脂衬底的平坦和水平的上部从衬底底部起具有高的水平，以便确保树脂衬底的上部平坦和水平的表面从焊剂的上表面起有足够的高度。这意味着树脂衬底的高度和厚度大。这种树脂衬底结构需要从树脂衬底穿过到达其底部表面或水平的长引线。该长引线具有大的电感，从而难以抑制超高频半导体器件的不想要的高频损耗。

第二，树脂衬底的平坦和水平的上部表面与盖束缚在一起。为了形成对于具有焊丝的半导体器件足够的空腔空间，需要盖具有足够的高度。这导致了封装的总厚度或高度大。

第三，通过使用自动装配机来将盖与树脂衬底对齐。树脂衬底的平坦和水平的上部表面使得盖与树脂衬底错位或不对齐。封装的尺寸小，例如直径大约为2毫米和厚度大约为0.5毫米。错位或不对齐会造成封装外部尺寸的缺陷。封装外部尺寸有缺陷就容易造成金属焊丝断开。

在上述情况下，希望开发出可避免上述问题的具有空腔结构的新型封装。

发明概述

因此，本发明的目的是提供一种可避免上述问题的具有空腔结构的新型封装。

本发明的另一个目的是提供一种引线电感减小的具有空腔结构的新型封装。

本发明的另一个目的是提供一种总高度减小的具有空腔结构的新型封装。

本发明的另一个目的是提供一种防止焊剂进入空腔的具有空腔结构的新型封装。

本发明的另一个目的是提供一种能在盖和衬底之间实现自对准的具有空腔结构的新型封装。

本发明提供了一种封装，包括：衬底，它具有脊状周边部分和由该脊状周边部分限定的中心部分，并且中心部分低于脊状周边部分。半导体芯片安装在中心部分上。多个引线与半导体芯片电连接，并且从中心部分穿过衬底到外部。该封装还包括限定容纳半导体芯片的空腔的盖。该盖具有与脊状周边部分的衬底键合面键合的盖键合面。盖键合面和衬底键合面比中心部分的水平位置高。

安装有半导体芯片的中心部分的上表面要比脊状周边部分的顶部低。该结构特征可有利地防止焊剂进入空腔的不良情况。也就是，脊状周边部分用作将安装了半导体芯片的中心部分围绕的焊剂阻挡壁，其中焊剂阻挡壁对于防止焊剂进入空腔是有效的。这就使得封装的半导体器件的电气特性和性能没有缺陷。

上述结构特征还可以有利地允许中心部分的厚度有效地减少，从而中心部分的上表面与底表面之间的距离减少，从而允许用于从中心部分向外穿过衬底的多条引线的最小长度减少。多条引线长度的减少减小了其电感。多条引线电感的减小使得易于抑制高频半导体器件的不想要的高频损耗。