[发明专利]半导体封装及其制造方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及制造半导体封装的方法。更确切地说，本发明涉及制造具有降低了的封装应力的半导体封装。

背景技术

半导体封装并入到大多数常规的电子装置(例如，膝上型计算机、移动电话、游戏、医疗装置、车辆等)中。这些半导体封装通常由金属引线框架形成，所述引线框架常常包括外部连接引线和安装有半导体管芯的基岛(还被称作管芯垫)的布置。半导体管芯的电连接垫利用电线电连接到引线框架的引线。接着，通常通过模制化合物包封半导体管芯和电线以形成最终半导体封装。

由于在半导体封装内部使用的各种材料的不匹配的热膨胀系数(CTE)，以及由于半导体封装到系统印刷电路板(PCB)的耦合，所以多种半导体封装对温度应力敏感。CTE描述物体的大小如何随着温度的改变而改变。半导体封装内材料的CTE的不匹配，以及对PCB衬底的不匹配可在热冲击或热循环的条件下产生对半导体封装的损害(诸如开裂、分层、焊料疲劳、封装和管芯弯曲等等)。这些问题可在将半导体封装接合到PCB衬底时或随后在半导体封装的操作寿命内出现。因此，仍存在对改进半导体管芯的封装以减少或最小化半导体封装中CTE不匹配的不良影响的需要。

发明内容

本文所述的实施例牵涉半导体封装和它们的制造方法。用于制造半导体封装的方法的实施例包括提供引线框架，所述引线框架由具有从引线框架边界向引线框架的中心区延伸的多个引线的导电片形成，以及利用第一包封物包封所述引线框架，以使得每一个引线的顶部表面从第一包封物中暴露。方法另外包括将半导体管芯安装在位于引线框架的中心区中的第一包封物上、在半导体管芯上的管芯垫和多个引线的相应者的顶部表面之间形成导电互连件，以及利用第二包封物包封半导体管芯、导电互连件和引线的顶部表面。

用于制造多个半导体封装的方法的实施例包括提供无基岛的引线框架的导电片，所述无基岛的引线框架中的每一个具有从引线框架边界向引线框架的中心区延伸的多个引线，以及利用第一包封物包封无基岛的引线框架的导电片，以使得每一个引线的顶部表面从第一包封物中暴露。方法另外包括通过直接耦合半导体管芯所述第一包封物将半导体管芯安装在位于每一个无基岛的引线框架的每一个中心区中的第一包封物上、在半导体管芯上的管芯垫和多个引线的相应者的顶部表面之间形成导电互连件、利用第二包封物包封半导体管芯、导电互连件和引线的顶部表面以形成组合式结构，以及在所述两个包封操作之后将组合式结构分离成多个半导体封装，半导体管芯中的每一个夹在第一包封物的部分和第二包封物的部分之间。

半导体封装的实施例包括嵌入在第一包封物中的引线框架，所述引线框架由具有从引线框架边界向引线框架的中心区延伸的多个引线的导电片形成，其中每一个引线的顶部表面从第一包封物中暴露。半导体封装另外包括与位于引线框架的中心区中的第一包封物直接接触的半导体管芯、在半导体管芯上的管芯垫和多个引线的相应者的顶部表面之间电连接的导电互连件，以及覆盖半导体管芯、导电互连件和引线的顶部表面的第二包封物。

本文所述的半导体封装各自包括至少一个半导体管芯，所述半导体管芯由包封物，即，模制化合物完全围绕。无基岛的引线框架嵌入在包封物中，半导体管芯与包封物耦合，导电互连件形成于半导体管芯上的管芯垫与引线框架的引线之间，以及半导体管芯、互连件和引线位于第二包封物中。因此，半导体管芯夹在包封物之间，并被包封物完全围绕，以提供半导体管芯与封装应力的隔离。体现在方法和半导体封装中的本发明的各种概念和原理可减少或最小化半导体封装中的CTE不匹配的不利影响，从而提高制造良率、提高可靠性和节省成本。

附图说明

附图用来另外示出各种实施例并解释根据本发明的所有各种原理和优点，在附图中类似附图标记贯穿不同的视图指代相同的或功能类似的元件，各图不必按比例绘制，附图与下文的详细描述一起并入本说明书并且形成本说明书的部分。

图1示出了根据示例实施例的半导体封装的横截面侧视图；

图2示出了由导电片形成的引线框架的平面视图；

图3示出了包括多个引线框架的导电片的平面视图；

图4示出了根据另一示例实施例的半导体封装制造工艺的流程图；

图5示出了根据图4的半导体封装制造工艺形成的模制结构的部分的平面视图；

图6示出了沿着图5的线6-6截取的模制结构的横截面侧视图；

图7示出了根据图4的半导体封装制造工艺的安装有半导体管芯的图5的模制结构的平面视图；