[发明专利]半导体芯片悬臂封装的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的封装技术领域，特别涉及一种对半导体芯片进行悬臂封装的定位方法。

背景技术

半导体电子元器件的封装不仅起到内部半导体芯片与外部电气组件的连接作用，而且还起到机械保护和环境密封等作用。因此，封装质量的好坏与半导体器件的整体性能优劣密切相关。

半导体器件的封装方法多种多样，其中有一种适合于普通半导体器件的封装方法，即压注成型方法。这种方法通常以环氧树脂为封装材料，通过上、下模具压力合模形成一个型腔，而裸芯片组件定位在型腔中央，然后向型腔中压力注射熔融状态的环氧树脂，最后冷却成型完成封装。其中，裸芯片组件是裸芯片与引线框的组合，封装时通常利用上下模具合模时的压力夹持引线框上的引脚使裸芯片在模具型腔中进行定位。可以想象如果裸芯片组件具有前后或左右双向引脚，模具从两端压住引脚将裸芯片在型腔中的X、Y、Z方向定位是容易实现的；如果一个裸芯片组件仅具有一侧单方向引脚则在型腔中的定位将处于悬臂状态，在这种状态下裸芯片组件相对型腔空间在X、Y方向的定位可以利用引脚与模具的配合进行控制，但是Z方向的定位随着臂长的增加而难以控制。尤其针对薄型或偏平的半导体器件，不仅Z方向的定位非常必要而且控制十分困难。因为，假如一个裸芯片组件在型腔中Z方向的位置不能固定，便造成Z方向上芯片到本体表面的距离不能控制，若距离表面太近将导致器件绝缘耐压性能不良，直接影响产品品质和合格率。因此，如何控制单边引脚裸芯片组件在模具型腔中悬臂端的Z方向位置便成为本发明着重研究的问题。

发明内容

本发明提供一种半导体芯片悬臂封装的定位方法，其目的是要解决单边引脚的裸芯片组件在模具型腔中悬臂端的Z方向定位问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种半导体芯片悬臂封装的定位方法，针对单边设计引脚的裸芯片组件，利用模上、下模合模时的压力夹持引脚或引线框框边，使裸芯片组件在模具型腔中处于悬臂支撑状态，其中，利用引脚或引线框框边与模具的定位配合，使裸芯片组件相对模具型腔空间在X、Y方向进行定位；其创新在于Z方向上的定位为：在上模腔或下模腔中，针对裸芯片或引线框在Z方向上设置控制距离的定位销，同时在悬空的引线框上设置导向斜面，该导向斜面朝定位销一侧倾斜，封装材料的注射入口指向导向斜面，当熔融状态的封装材料通过注射入口压力灌注时在导向斜面上产生侧向分力，推动裸芯片组件在Z方向上贴靠定位销端面，以此使裸芯片组件相对模具型腔空间在Z方向进行定位。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“裸芯片组件”是指裸芯片与引线框的组合，其中引线框包含引脚。所述“单边设计引脚的裸芯片组件”是指裸芯片组件上仅具有一个方向或一个侧面的引脚，而引脚的数量可以是一个以上。

2、上述方案中，所述“利用引脚或引线框框边与模具的定位配合，使裸芯片组件相对模具型腔空间在X、Y方向进行定位”，其中，“定位配合”可以利用引脚或引线框自身的结构构造与模具配合来实现，也可以利用定位插孔与定位插销相互配合来实现，定位插孔和定位插销两者中一个设在引脚或引线框上，另一个设在模具上。一般情况下，要实现X、Y方向定位需要至少两个定位插孔分别与两个定位插销进行配合。

3、上述方案中，Z方向上的定位销设置部位和位置有以下四种变化情况：

(1)、在上模腔中设置定位销，且定位销的端面作用于引线框表面；

(2)、在上模腔中设置定位销，且定位销的端面作用于裸芯片表面；

(3)、在下模腔中设置定位销，且定位销的端面作用于引线框表面；

(4)、在下模腔中设置定位销，且定位销的端面作用于裸芯片表面。

4、上述方案中，所述裸芯片组件被上模、下模夹持后在型腔中具有一个以上独立的悬臂结构，定位销针对每个独立的悬臂结构分别设置。

本发明利用熔融状态封装材料的注射压力，通过导向斜面产生的侧向分力推动裸芯片组件在Z方向上贴靠定位销端面，从而实现单边引脚的裸芯片组件在模具型腔中悬臂端的Z方向定位。其优点是定位方法简单可靠，成本低，构思巧妙，很好的解决了单边引脚的裸芯片组件在模具型腔中Z方向定位的难题，提高了产品封装质量和合格率，适合于工业化大批量生产。

附图说明

附图1为一种用于太阳能电池板的续流二极管模块主视图；

附图2为图1的仰视图；

附图3为续流二极管模块电路图；

附图4为续流二极管模块中的裸芯片组件平面图；

附图5为图4中的引线框仰视图；