[发明专利]降低半导体封装件的翘曲的方法和装置

说明书

本发明的领域

本发明涉及半导体封装领域，特别涉及一种用来在封装作业过程中降低半导体封装件的翘曲程度的方法和装置。本发明的背景

翘曲是指在用树脂封装一半导体器件且在树脂硬化之后，半导体封装件立即冷却的过程中，在半导体封装件内形成的U形(或倒U形)弯曲。虽然各种类型的半导体封装件都会出现这种问题，但是，对通常使用在智能卡中的薄型封装件，诸如薄型方形扁平封装件(TQFP)，或其中薄型是非常重要的其它应用中问题最为严重。虽然翘曲可以产生种种功能性问题，但是，最引人注意的一个问题是：引线伸出封装件之外的突伸角度由于有所移动而使得各引线不能对齐。这种不对齐可以妨碍TQFP与各插座或电路板的适当配合。

图1是一具有翘曲问题的TQFP的示意图。翘曲程度通常是藉助测量图1中以“W”标注的间距来确定的。目前在半导体行业中，通常要求翘曲必须小于50微米。到现在为止，该行业仍极难找到一种既能制造出满足所需技术要求的封装件又能达到高成品率的生产方法。估计，成品率有的低达20至30％，按照通常的半导体封装标准，这是非常低的。因此，在产品中往往可以找到一批批产品其中大多数TQFP封装件具有高达70至90微米的翘曲值。鉴于该问题的存在和该行业不能解决该问题的现状，一些行业的TQFP使用者都被迫接受其翘曲值大于50微米的封装件。

在解决该翘曲问题的尝试中，人们提出并运用了很多解决方案但都未能获得完全成功。其中一种解决方案是：在树脂硬化之后立即冷却TQFP的过程中，将TQFP放置在一夹紧装置内，如图2所示的那样。所述夹紧装置具有一上板5和一下板7，它们都具有一能与TQFP8相接触的、基本上平整的表面。在为防止形成翘曲的尝试中，在翘曲形成之前，将一较小的作用力(例如，400牛顿或0.015牛顿/平方毫米)施加到所述上板上。让所述夹紧装置保持在夹紧状态，一直到封装件充分冷却接近室温为止。

目前可以使用的一些半导体封装工具都在封装加工的冷却工站装有该夹紧装置。该夹紧装置可以一定程度地减小翘曲程度，但是仍不足以将成品率提高到可以被人们接受的程度。因此，很多的封装件仍然是超过50微米的理想技术要求值，因此，仍有很大的必要对此作出改进。

为了增强夹紧作业的效果，有人建议：在冷却期间，将TQFP放置在一诸如图3所示的负向夹具内。图3所示的TQFP是一种具有朝下翘曲趋势的封装件，即，翘曲的形状为一倒置的U形。为了能另行补偿这种类型的翘曲，在这种情况中，在下板40上设置有一腔室35。将一较小的作用力施加在上板45上，一直到封装件朝着离开翘曲的方向稍稍弯曲为止，以对封装件朝着相反方向翘曲的趋势进行补偿。然后，让所述封装件自然冷却到室温。

和以前一样，由于很多TQFP仍然会发生翘曲并超出理想技术要求值，因此，负向夹紧也不能获得完全令人满意的结果。而且，由于可能会因补偿过度而出现损坏封装件的情况，因此，负向夹紧未被接受作为一种可行的解决方案，所以，人们未加以实施。

除此之外至少还有一些尝试试图解决翘曲问题。但是，据本发明人所知，目前，还没有一种有效的方法和装置可以消除或显著减小TQFP的翘曲程度，而且，可以肯定还没有一种使用和实施都很方便的方法。鉴于翘曲问题的严重性，以及该行业无法获得一种简单和有效的解决手段，显然有必要能提供一种可以显著减少半导体封装件尤其是TQFP的翘曲程度的方法和装置。本发明的目的

因此，本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种可以用来显著减少半导体封装件，尤其是TQFP的翘曲问题的简便的方法和装置。本发明的概述

本发明可以减少半导体封装件尤其是薄型方形扁平封装件(TQFP)的翘曲程度。所述装置包括一具有一下板和一上板的夹紧装置。所述下板与一加热器相连，该加热器将下板加热到约50至70摄氏度。一空气供送控制器将空气输送到上板。在TQFP被树脂封装且树脂硬化之后，立即将它们夹紧在所述下板和上板之间。所述夹紧装置将TQFP夹紧在下板和上板之间并施加一较小的作用力。将诸TQFP保持在所述夹紧装置内，一直到它们充分冷却为止。

附图简要说明

图1是一具有倒置U形翘曲的TQFP的侧视图。

图2(已有技术)是一被夹紧在已有技术夹紧装置内以减少TQFP的翘曲的TQFP的侧视图。

图3(已有技术)是一被夹紧在已有技术负向夹紧装置内以减少各TQFP的翘曲的TQFP的侧视图。

图4是一TQFP的截面侧视图。

图5是本发明较佳实施例的侧视图。本发明的具体描述