[发明专利]具有支架触点以及管芯附垫的无引脚集成电路封装

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种集成电路(IC)封装技术，更具体地说，涉及一种无引脚IC封装技术以及相关的制作方法。

背景技术

IC封装是制作IC器件的最终步骤。在IC封装过程中，一个或多个IC芯片被安装到封装衬底上，与电触点相连接，之后覆盖包括诸如环氧树脂或硅树脂的模塑混合物的电绝缘物的模塑材料。得到的结构——通常称作“IC封装”——之后连接到其他的电组件，例如，在印刷电路板(PCB)上的电组件。

在大多数IC封装中，在电触点至少部分地暴露使其可以与其他电组件接触的同时，IC芯片完全由模塑材料所覆盖。换言之，电触点被设计为形成模塑材料内的IC芯片与模塑材料之外的电组件之间的连接。这些电触点的最通常的设计为其中形成延伸出模塑材料的“引脚”的设计。引脚通常被向下弯曲以形成与PCB上的电子组件之间的连接。

不幸的是，外部引脚的存在往往会显著地增加IC封装的尺寸。例如，由于引脚的水平延伸，其往往会增加整个IC封装的长度和宽度。这些增加的尺寸可能在PCB的空间被限制的系统中是不利的。此外，因为外部引脚通常沿着IC封装的侧面布置，所以IC封装的针脚数目由围绕IC封装的线性距离所限制。此外，这些引脚需要对其直度、共面度以及其他需要的机械尺寸进行额外的检查步骤(如果它们不满足规格，还需要进行返工或废弃)。最后，引脚(从焊指开始向下到外部部分的末端)增加了整个电信号长度，这影响了IC芯片的电性能。

认识到了传统IC封装的这些和其他问题，研究人员已经发展了外部引脚由电触点所替代的IC封装，其中电触点在其顶部由模塑材料所覆盖但是在IC封装的底部暴露，因此，电气触点可以与IC封装下方的电组件相连接。由于没有外部引脚，这些IC封装——被称作“无引脚”IC封装——往往相对于传统的IC封装占据更少的空间。此外，这些IC封装消除了弯曲引脚以形成连接的需要。

传统无引脚IC封装的一些例子的公开涉及或通常指向美国专利号6,498,099和7,049,177，他们各自公开的内容都被结合在这里作为参考。除去其他内容之外，这些专利描述并示出了无引脚IC封装的各种设计变化以及制作和使用无引脚IC封装的各种技术。

发明内容

公开的实施例包括无引脚IC封装，其中电触点延伸到模塑层之下形成“支架”接触。这些IC封装也可以包括由相同的引线框架带所形成的作为电触点并延伸到模塑层的表面之下的管芯连接焊盘。

这些管芯安装焊盘可以通过模塑层暴露以形成从IC芯片到PCB上的铜层的直接热路径。铜层可以作为散发通常工作过程中由IC芯片所产生的热量的散热片。根据IC芯片的尺寸以及是否需要接地连接到该焊盘的内部部分，可以改变暴露的管芯连接焊盘的尺寸。在一些实施例中，暴露的管芯连接焊盘可以比IC芯片小很多以便于给封装之下的PCB上的迹线或路径留出空间。在另一些实施例中，也可能期望根本没有任何暴露的管芯连接焊盘，因为在封装之下的PCB上邻近电路迹线的暴露的金属的出现，可能会导致干涉和不期望的电耦合。在另一些实施例中，为了方便向PCB上的表面安装或者为了在管芯连接焊盘内部提供额特殊的电连通性，暴露的管芯连接焊盘可以具有特殊的结构，诸如分段部分的阵列。在分段部分的情况下，这些分段之间所产生的通道也可以允许表面安装过程中焊接助焊剂的排气。

在一个实施例中，一种无引脚集成电路(IC)封装，包括：管芯连接焊盘，安装到管芯连接焊盘上的IC芯片，电气地连接到IC芯片的多个电触点，以及形成在IC芯片、管芯连接焊盘、电触点以及用于将IC芯片连接到电触点的材料(诸如接合线)上的模塑层。模塑层有顶部分和底部分，顶部分覆盖管芯连接焊盘和电触点并且管芯连接焊盘和电触点的底部通过底部分暴露。管芯连接焊盘的底部的至少一部分延伸到模塑层的底部分之外相对于一个或多个电触点的底部分更小的距离。

在另一个实施例中，一种无引脚集成电路(IC)封装，包括粘合剂层，安装到粘合剂层上IC芯片，连接到IC芯片的多个电触点以及形成在IC芯片、粘合剂层以及电触点上的模塑层。模塑层有顶部分和底部分，顶部分覆盖管芯连接焊盘和电触点并且粘合剂层的底部和电触点的底面通过底部分暴露。管芯连接焊盘延伸到模塑层的底部分之外，粘合剂层形成在模塑层中由管芯连接焊盘产生的区域，管芯连接焊盘与电触点一起由公共金属层形成。