CN102593090A - 具有安装在隔离引线的基座上的管芯的引线框封装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有安装在隔离引线的基座上的管芯的引线框封装。用于封装其上具有集成电路的管芯的系统包括具有引线指的引线框，覆盖引线指的一部分的模制基座，布置于模制基座之上的管芯贴附材料，布置于管芯贴附材料上的管芯，将至少一根引线指连接至管芯上的连接点的丝线，以及包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分的密封材料。模制基座是阻止银和铜迁移的非导电性材料且使管芯与该多根引线指电隔离。方法包括在引线框上形成覆盖引线指的一部分的非导电性基座，将管芯贴附材料布置于非导电性基座之上，将管芯布置于管芯贴附材料上，使用丝线将引线指连接至管芯，以及以密封材料包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分。

Description

具有安装在隔离引线的基座上的管芯的引线框封装
技术领域
本发明一般地涉及集成电路封装技术。更具体而言，本发明的实施例涉及使包括集成电路的管芯与封装的引线指电隔离以及为管芯的丝线键合提供稳定的支撑。
背景技术
使用于几乎全部电子系统内的集成电路在用于电子系统中之前通常被封装。集成电路通过诸如物理气相沉积、蚀刻、光刻等半导体工艺大量地生产于电子级硅(EGS)的单片晶片上。一旦集成电路被制作于晶片上，晶片就被切割(也称为划片)成许多单片，每个单片含有该电路的一个副本。这些从晶片中切割出的且含有集成电路的单片每个都是管芯(die)。封装被用来保护含有集成电路的管芯使之不受周围环境影响并且被用来提供与电子系统的其它零件的电连接。在常规的集成电路(IC)的封装布局中，管芯被贴附于引线框并且用保护材料来覆盖以制成半导体封装。图1A和1B示出了其中管芯处于管芯贴附焊垫之上并且使用丝线来连接至引线指的半导体封装。图1A是包括管芯110、管芯贴附焊垫(paddle)112和8根引线指114A-114H的半导体封装100的顶视图。作为同一半导体封装100的侧视图的图1B包括管芯110、管芯贴附焊垫112、第一引线指114A、第二引线指114E、管芯贴附物116、第一丝线118A和第二丝线118E。管芯110通过管芯贴附物116贴附于管芯贴附焊垫112。在管芯110上的集成电路通过丝线118A和118E与引线指114A和114E电连接。
如果管芯大于引线指之间的间距，则能够使用引线上芯片(COL)方法将管芯布置于引线上，如图2A和2B所示。COL方法被用来以丝网印刷的非导电性管芯贴附(DA)材料或管芯贴附膜(DAF)将管芯贴附于引线指。图2A是包括布置于8根引线指214A-214H之上的管芯210的半导体封装200的顶视图。作为半导体封装200的侧视图的图2B包括管芯210、丝网印刷的管芯贴附材料或管芯贴附膜216、第一引线指214A、第二引线指214E、第一丝线218A和第二丝线218E。管芯210大于引线指之间的开口(或空隙)并且被贴附于到引线指的引线之上。位于管芯210内的集成电路通过丝线218A和218E与引线指214A和214E电连接。
半导体封装100和200两者都各自使用丝网印刷的非导电性管芯贴附物来将管芯贴附于键合焊盘或引线。管芯贴附材料包括被固化的环氧树脂。固化工艺能够显著地影响半导体封装100和200两者的完整性。例如，固化工艺能够促使环氧树脂放气，这能够污染在引线框和管芯两者上的表面从而足够以减弱键合和成型界面。在该固化工艺中，非导电性管芯贴附材料或管芯贴附膜(DAF)还能够收缩。该收缩能够降低键合线的厚度(例如，管芯贴附层的厚度)，这能够影响最终的集成电路封装的完整性。固化工艺还能够促使丝网印刷的非导电性管芯贴附材料严重翘曲。丝网印刷的DA还有能够由固化工艺所增强的潜在空洞化的倾向。空洞化是所不希望的，因为它能够导致用于在温湿度偏压测试(THBT)期间的潜在的银(Ag)或铜(Cu)的迁移的通路
关于用来制作半导体封装100和200的丝网印刷的DA的其它问题包括在丝网印刷的环氧树脂与模塑料(mold compound)之间的界面处的潜在的脱层。还存在与用于制作半导体封装100和200的工艺关联的问题。例如，用于制作半导体100的管芯贴附工艺是缓慢的并且可能需要高温。丝网印刷的DA工艺还有环氧树脂层的厚度不一致的倾向。如果丝网印刷层是过厚的，则这种厚度的不一致性能够导致诸如裸露丝线之类的缺陷。
因此，所需要的是比当前方法更高效的并且产生稳健的半导体封装的用于将具有集成电路的管芯贴附于引线框的系统和方法。
发明内容
本发明的实施例提供了比当前的系统和方法更高效且更可靠的用于封装其上具有集成电路的管芯的系统和方法。
根据一种实施例，一种用于封装其上具有集成电路的管芯的系统包括具有多根引线指的引线框，能够覆盖引线指的一部分的模制基座，其中模制基座是阻止银和铜迁移的非导电性材料，布置于模制基座之上的管芯贴附材料，布置于管芯贴附材料上的管芯，用于将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点的丝线，以及用于包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分的密封材料。模制基座使管芯与该多根引线指电隔离。
根据另一种实施例，一种用于封装其上具有集成电路的管芯的系统包括具有多根引线指的引线框，布置于引线框内的与引线指相邻而又隔离开的管芯贴附焊垫，覆盖管芯贴附焊垫的一部分的模制基座，布置于模制基座之上的管芯贴附材料，布置于管芯贴附材料上的管芯，用于将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点的丝线，以及用于包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线、管芯贴附焊垫和引线指的一部分的密封材料。模制基座是阻止银和铜迁移的非导电性材料。模制基座能够使管芯与管芯贴附焊垫电隔离。模制基座还能够覆盖一根、几根或全部引线指的一部分并且使管芯与引线指的覆盖部分电隔离。模制基座还能够包封管芯贴附焊垫以及管芯贴附焊垫能够被熔合于至少一根引线指。管线贴附焊垫还能够被配置为引线或接地面。
根据另一种实施例，一种用于封装其上具有集成电路的管芯的方法包括提供包含多根引线指的引线框，将能够覆盖引线指的一部分的非导电性基座贴附于引线框，其中非导电性基座阻止银和铜的迁移，将管芯贴附材料布置于非导电性基座之上，将管芯布置于管芯贴附材料上，使用丝线将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点，以及以密封材料包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分。非导电性基座使管芯与该多根引线指或管芯贴附焊垫(若其中有一个存在)电隔离。非导电性基座能够由与密封材料基本上相同的材料制成。非导电性基座能够是预模制的。
根据另一种实施例，一种用于封装其上具有集成电路的管芯的方法包括提供包含多根引线指的引线框，将非导电性材料分布于引线框之上以形成能够覆盖引线指的一部分的基座，使非导电性材料硬化以形成非导电性基座，其中非导电性基座阻止银和铜的迁移，将管芯贴附材料布置于非导电性基座之上，将管芯布置于管芯贴附材料上，使用丝线将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点，以及以密封材料包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分。非导电性基座使管芯与该多根引线指电隔离。用来形成基座的非导电性材料能够是与密封材料基本上相同的材料。
根据以下所提供的详细描述，本公开内容的更多适用领域将变得显而易见。应当理解，详细描述和特定实例，虽然表示各种实施例，但也只是旨在用于说明而并非旨在对本公开内容的范围的必要限制。
附图说明
根据以下描述和附图，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中附图示出了本发明的实例。
图1A是半导体封装的顶视图的图示。
图1B是图1A所示的半导体封装的侧视图的图示。
图2A是其中使用引线上芯片(COL)方法来将管芯贴附于引线指的半导体封装的顶视图的图示。
图2B是图2A所示的半导体封装的侧视图的图示。
图3是其中管芯通过使管芯与引线指隔离的非导电性基座贴附于引线框并且基座处于引线框的一侧上的半导体封装的侧视图的图示。
图4A是其中管芯通过使管芯与引线指隔离的非导电性基座贴附于引线框并且基座围绕着引线框的半导体封装的侧视图的图示。
图4B是其中管芯通过使管芯与引线指隔离的非导电性基座贴附于引线框以及基座围绕着引线框并且在引线框的一侧上进一步延伸的半导体封装的侧视图的图示。
图5是其中管芯通过使管芯与引线框隔离的非导电性基座贴附于引线框的半导体封装的侧视图的图示，其中基座被布置于引线框的两侧上但不在管芯下方的区域内。
图6A是具有模制基座的引线框的顶透视图的图示。
图6B是其中管芯被贴附于具有图6A所示的模制基座的引线框的半导体封装的顶透视图的图示。
图6C是图6B所示的半导体封装的底透视图的图示。
图6D是完成的密封的图6B所示的半导体封装的顶透视图的图示。
图7A-7C是示出具有形成于管芯贴附焊垫之上的非导电性基座的半导体封装的图示。
图8A-8B是示出具有形成于引线指和管芯贴附焊垫两者之上的非导电性基座的的半导体封装的图示，其中管芯贴附焊垫具有暴露侧。
图9A-9C是示出具有形成于引线指和管芯贴附焊垫两者之上的非导电性基座的的半导体封装的图示，其中管芯贴附焊垫被熔合于引线指。
图10是示出一种使用使管芯与引线指隔离的非导电性预模制基座来将管芯贴附于引线框的方法的流程图。
图11是示出一种使用就地模制以使管芯与引线指隔离的非导电性基座来将管芯贴附于引线框的方法的流程图。
具体实施方式
一般地，本发明提供了在为管芯的丝线键合提供稳定支撑的同时使包括集成电路的管芯与封装的引线指电隔离的封装设计。本发明的实施例以通过使半导体封装变得更稳健且制造更高效来改进现有的基于引线框的技术的方式来实现。本发明的实施例是充分灵活的使得可用于丝线键合的管芯和倒装芯片。本领域技术人员所应当理解，在此所描述的实施例是示例性的，并且其它实施例是可能的。同样的参考数字指示在不同图形中的相同项。相同的或相似的元件参考符号能够是用于不同实施例中的相同元件。
实施例包括用来布置管芯的预模制或模制基座的设计。预模制或模制基座能够由在例如再现于高温湿度偏压测试(THBT)中的那些环境条件的极端环境条件下使管芯与引线指和/或管芯焊垫电隔离并且提供引线指和/或管芯贴附焊垫之间的电隔离的电绝缘材料制成。在某些实施例中，基座是预模制的并且被贴附于引线框上以使引线指彼此间以及与管芯电隔离。管芯被使用管芯贴附材料来贴附于基座之上。该基座起着管芯与引线指间的电隔离器的作用，以便防止任何电短路。该基座由经得起应力的并且使由于使基座和管芯经受到例如在THBT测试期间所生成的那些环境条件的非周围环境条件而引起的空洞的数量最小化的材料制成。由于空洞能够导致Cu或Ag迁移的通路，因而空洞的减少提高了半导体封装的稳健性。
图3示出了使用布置于引线框的一侧上的且在引线框之间的预模制基座的半导体封装300的实施例的侧视图。半导体封装300包括管芯310、第一引线指314A、第二引线指314E、管芯贴附物316、第一丝线318A和第二丝线318E，以及能够是预模制基座的基座320。管芯310通过管芯贴附物316和预模制基座320来贴附于作为引线框的一部分的引线指。预模制基座能够是用于使管芯316与引线指314A和314E隔离的非导电性基座。位于管芯310内的集成电路通过丝线318A和318E与引线指314A和314E电连接。在本实施例中，预模制基座位于引线框的一侧上并且在引线指之间。被设计为贴附于引线框的一侧并且在引线指之间的基座适用于具有单侧成型的封装，例如，微引线框封装(MLP)或方形扁平无引脚(QFN)封装。
基座能够通过将基座模制于引线框上，将基座分布于引线框上或者将基座机械贴附于引线框来贴附于引线框。能够是非导电性材料的基座被贴附于引线框上并且使管芯与引线指隔离。基座还可以使管芯与管芯贴附焊垫隔离，因为在某些情况下，裸露的管芯贴附焊垫被看作电路的一部分并且能够被贴附于印刷电路板上的接地面。该基座材料能够是在经受到从周围环境到包括存在湿度和偏压的条件的范围内的环境条件时能够阻止Ag或Cu迁移的非导电性材料。由于电化学迁移是在导体内因电流所致的离子流，因而当有OH负离子存在时发生电化学迁移，并且在可为水分所渗透的聚合物中存在水分和电流。如果存在穿过非导电性材料的水分可渗透的间隙或空洞路径，则起因于湿度的水分能够充当导体。在偏压形成于管芯的背面与管芯贴附焊垫之间时产生的电流能够引起迁移。聚合物可为水分和OH负离子所渗透，如果有诸如Cl和/或Br离子之类的离子的污染(有时，这在制造工艺里的一种期间可能以污染物的形式存在)，则所述OH负离子往往会存在。当存在由电迁移所导致的连接于管芯贴附焊垫或引线与管芯的背面之间的完整的电通路时，将会发生击穿。关于使用非导电性环氧树脂材料的问题在于它由水分可渗透的聚合物制成。同样为非导电性的基座材料由远比非导电性环氧树脂更防水分的并因此为优选的标准的电子模塑材料制成。能够用于基座的材料包括电子转移模塑材料、液晶聚合物(LCP)材料、标准模塑材料，或者其它相似类型的热压缩或热塑性材料。由于这些材料不显著放气，因而基座320的材料的存在将不会在后续的固化工艺中影响或劣化诸如引线框表面或管芯表面之类的其它表面。在某些实施例中，基座材料是与用来包封和密封总体封装的密封材料相同的(例如，用于覆盖丝线的注射模塑料)。将与密封材料相同的材料用于基座能够降低制作半导体封装的成本。在其它实施例中，基座材料不同于密封材料。
在其中基座为使管芯310及其集成电路与引线指314A和314E电隔离的非导电性材料的实施例中，管芯贴附物316能够是导电的。由于导电性管芯贴附材料比非导电性DA膜显著便宜，因而使用非导电性基座材料和较不昂贵的导电性管芯贴附材料能够降低制造半导体封装300的成本。在某些实施例中，非导电性基座被用来承担非导电性屏障的功能以防止发生电迁移。在这些实施例中，管芯贴附材料不包括非导电性材料。在其它实施例中，管芯贴附材料能够是环氧树脂。
图4A和4B示出了使用布置于引线框的两侧上的且在引线指之间的预模制基座的半导体封装400的另外两种实施例的侧视图。半导体封装400包括管芯410、第一引线指414A、第二引线指414E、管芯贴附物416、第一丝线418A、第二丝线418E，以及能够是预模制基座的基座420。管芯410通过管芯贴附物416和预模制基座420来贴附于作为引线框的一部分的引线指。预模制基座能够是使管芯贴附物416与引线指414A和414E隔离的非导电性基座。位于管芯410内的集成电路通过丝线418A和418E电连接至引线指414A和414E。在图4A和4B所示的实施例中，预模制基座位于引线框的两侧上并且在引线指之间。在图4A所示的实施例中，模制基座被布置于引线指的两侧上并且在两侧上按大约相同的大小来覆盖引线指。在图4B所示的实施例中，模制基座同样被布置于引线指的两侧上，但是在本实施例中，模制基座覆盖在引线框的一侧上的引线指的更大部分。模制基座的覆盖率的差异被示为以430标识的环形区。在图4B所示的实施例中，模制基座进一步延伸至在引线框的不与管芯贴附的侧面上的引线指之上。引线框的与管芯贴附的侧面在引线指之上具有较小的覆盖率，这允许丝线418A和418E与引线指连接。
被设计为贴附于引线框的两侧上的并且在引线指之间的基座适用于具有其中引线框的内部零件被包封于最终的成型封装之内的顶成型和底成型的封装。某些实例包括小外形集成电路(SOIC)和薄缩小外形封装(TSSOP)。在SOIC或TSSOP两者中，引线框的内部零件被包封于最终的成型封装之内。在某些实施例中，基座可以完全封裹底部的引线指，这允许基座更好地锁定于引线框之上以及在键合期间更好地支撑管芯。
能够用于基座的材料包括但不限于：电子转移模塑材料、液晶聚合物(LCP)材料、标准模塑材料，或者其它相似类型的热压缩或热塑性材料。由于这些材料没有显著地放气，因而在随后的固化工艺期间，基座420的材料的存在将不会影响或劣化诸如引线框表面或管芯表面之类的其它表面。在某些实施例中，基座材料是与用来包封和密封总体封装的密封材料(例如，覆盖丝线的注射模塑料)相同的。将与密封材料相同的材料用于基座能够降低制作半导体封装的成本。在其它实施例中，基座材料不同于密封材料。在其中基座420是使管芯410及其集成电路与引线指414A和414E电隔离的非导电性材料的实施例中，管芯贴附物416能够是导电性的。由于导电性管芯贴附材料比非导电性DA膜显著便宜，因而使用非导电性基座材料和较不昂贵的导电性管芯贴附材料能够降低制造半导体封装400的成本。如同以上针对图3所解释的，导电性管芯贴附物416能够被用作用于管芯的热宿(heat sink)。
图5示出了使用布置于引线框的两侧上的但不在管芯510下方的区域内的预模制基座的半导体封装500的实施例的侧视图。半导体封装500包括管芯510、第一引线指514A、第二引线指514E、管芯贴附物516、第一丝线518A、第二丝线518E，以及能够是预模制基座的基座520。管芯510通过管芯贴附物516和预模制基座520来贴附于作为引线框的一部分的引线指。预模制基座能够是使管芯510与引线指514A和514E隔离的非导电性基座。位于管芯510内的集成电路通过丝线518A和518E电连接至引线指514A和514E。在本实施例中，预模制基座位于引线框的两侧上但不在管芯510下方的区域内。对于以上参照图4A和4B所描述的实施例，被设计为贴附于引线框的两侧的基座适用于其中引线框的内部零件被包封于最终的成型封装之内的具有顶成型和底成型的封装，例如SOIC和TSSOP。在某些实施例中，基座覆盖了引线指的底部，这允许将基座更好地锁定于引线框之上以及在键合期间更好地支撑管芯。在其中基座是使位于管芯510内的集成电路与引线指514A和514E电隔离的非导电性材料的实施例中，管芯贴附物516能够是导电性的。使用导电性管芯贴附物516能够在为管芯提供热宿的同时降低制造成本。
图6A是具有引线指614A-614H的具有插入于引线指614A-614H之间并部分覆盖它们的模制基座620的引线框的顶透视图的图示。模制基座620能够通过将基座模制于引线框上，将基座分布于引线框上或者将基座机械贴附于引线框来贴附于引线框。在一种实施例中，模制基座能够是通过将液体注入在引线指614A-614H之上的模具内并允许液体固化成固体而形成的固体。一旦液体硬化并固结，模制基座620被就地形成。作为选择，模制基座能够处于能够遍布于引线指614A-614H之上并允许硬化的可操纵的糊状状态。一旦糊状材料硬化了，模制基座620就被形成于引线指之上。能够由非导电性材料制成的基座使管芯与引线指电隔离。该基座材料能够是在经受到从周围环境到包括存在湿度和偏压的条件的范围内的环境条件时能够阻止Ag或Cu迁移的非导电性材料。能够用于基座的材料包括电子转移模塑材料和液晶聚合物(LCP)材料。由于这些材料不显著放气，因而基座620的材料的存在将不会在后续的固化工艺中影响或劣化诸如引线框表面或管芯表面之类的其它表面。
图6B是使用图6A所示的模制基座和引线框的半导体封装600的顶透视图的图示。半导体封装600包括管芯610、8根引线指614A-614H、管芯贴附物616、8根丝线618A-618H，以及能够是预模制基座的基座620。管芯610通过管芯贴附物616和预模制基座620来贴附于作为引线框的一部分的8根引线指614A-614H。预模制基座620能够是使管芯610与8根引线指614A-614H隔离的非导电性基座。位于管芯610内的集成电路通过8根丝线618A-618H分别电连接至8根引线指614A-614H。在本实施例中，预模制基被布置于图6C所示的引线框的两侧上，以及在8根引线指614A-614H之间，如图6A所示。被设计为贴附于引线框的两侧上的基座620覆盖引线框614A-614H的底部的多个部分，以及允许将基座620更好地锁定于引线框之上并且在键合期间更好地支撑管芯610。基座620适用于其中引线框的内部零件被包封于最终的成型封装之内的具有顶成型和底成型的封装，例如SOIC和TSSOP。
图6C是图6B所示的半导体封装600的底透视图。覆盖引线指614A-614H的底部的一部分的基座620允许将基座620更好地锁定于引线框上并且在键合期间更好地支撑管芯610。
图6D是图6B所示的半导体封装600在半导体封装600已经被密封之后的顶透视图。所密封的半导体封装650包括管芯610、8根引线指614A-614H、管芯贴附物616、8根丝线618A-618H，以及能够是预模制基座的基座620，以及密封材料622。密封材料622包封了整个半导体封装600，除了引线指614A-614H的某些部分之外，所述部分突出密封材料之外从而能够经由引线指形成与位于管芯610内的集成电路电接触。在某些实施例中，密封材料622能够是允许干燥并硬化成固体密封材料622的液体模塑料。能够根据应用而是用黑色的或清澈的液体模塑料。例如，清澈的液体模塑料将被用于光学应用。在某些实施例中，基座620的材料是与用来包封和密封总体封装的密封材料622(例如，用于覆盖丝线的注射模塑料)相同的。将与密封材料622相同的材料用于基座620能够降低制作半导体封装600的成本。但是，在其它实施例中，基座620的材料能够不同于密封材料622。
图7A-7C是示出具有形成于管芯贴附焊垫之上的非导电性基座720的半导体封装700的图示。图7A是包括管芯710、管芯贴附焊垫712、8根引线指714A-714H和非导电性基座720的半导体封装700的顶视图。非导电性基座720能够是预模制基座并且能够基本上相似于以上参照图3所描述的非导电性基座320。例如，非导电性基座720能够由与非导电性基座320相同的材料制成并且能够以基本上相似的方式来起作用。在图7A-7C所示的实施例中，非导电性基座720仅被布置于管芯贴附焊垫712之上并且没有在引线指之上。
作为同一半导体封装700的截面侧视图的图7B包括管芯710、管芯贴附焊垫712、第一引线指714A、第二引线指714E、管芯贴附物716、第一丝线718A、第二丝线718E，以及仅覆盖管芯贴附焊垫712的非导电性基座720。非导电性基座720被形成于管芯贴附焊垫712之上，覆盖着管芯贴附焊垫712的所有侧面，除了管芯贴附焊垫712的底面部分之外。管芯710通过管芯贴附物716贴附于非导电性基座720。在管芯710上的集成电路通过丝线718A和718E电连接至引线指714A和714E。管芯710小于非导电性基座720并且不与非导电性基座720的边缘重叠。基本上相似于以上参照图3所描述的管芯贴附物316的管芯贴附物716具有与管芯710基本上相同的尺寸。在某些实施例中，管芯贴附物716由环氧树脂制成。
管芯贴附焊垫712能够在引线指714A和714E中的一根或多根被熔合于管芯贴附焊垫712时被用作引线。管芯贴附焊垫712还能够被用作接地面。由于管芯贴附焊垫712在一侧(即，在本例中为底侧)上是裸露的，因而能够通过该暴露侧形成与管芯贴附焊垫的电连接。作为选择，能够通过非导电性基座712将丝线或其它导体引到管芯贴附焊垫712而形成与管芯贴附焊垫712的电连接。
图7C示出了其中管芯710大于非导电性基座720的实施例的截面侧视图。管芯710具有至少一个大于非导电性基座720的维度，以及在某些实施例中，管芯具有至少两个比非导电性基座720对应维度大的维度。布置于非导电性基座720之上的管芯贴附物716具有与非导电性基座720基本上相同的尺寸。通过丝线718A和718E电连接至引线指714A和714E的管芯710延伸至超出非导电性基座720并且悬于引线指714A和714E之上。
图8A-8B是示出具有形成于引线指和管芯贴附焊垫两者之上的非导电性基座820的半导体封装800的图示，其中管芯贴附焊垫具有暴露侧。图8A是包括管芯810、管芯贴附焊垫812、8根引线指814A-814H和非导电性基座820的半导体封装800的顶视图。非导电性基座820能够是预模制基座并且能够基本上相似于以上参照图3所描述的非导电性基座320。例如，非导电性基座820能够由与非导电性基座320相同的材料制成并且能够以基本上相似的方式来起作用。在图8A-8B所示的实施例中，非导电性基座820被布置于管芯贴附焊垫812之上并且在引线指814A-814H的多个部分之上。
作为同一半导体封装800的截面侧视图的图8B包括管芯810、管芯贴附焊垫812、第一引线指814A、第二引线指814E、管芯贴附物816、第一丝线818A、第二丝线818E，以及覆盖管芯贴附焊垫812及引线指814A和814E的非导电性基座820。非导电性基座820被形成于管芯贴附焊垫812之上，覆盖着管芯贴附焊垫812的所有侧面，除了管芯贴附焊垫812的底面部分之外。管芯810通过管芯贴附物816贴附于非导电性基座820。在管芯810上的集成电路通过丝线818A和818E电连接至引线指814A和814E。管芯810小于非导电性基座820并且不与非导电性基座820的边缘重叠。基本上相似于以上参照图3所描述的管芯贴附物316的管芯贴附物816具有与管芯810基本上相同的尺寸。在某些实施例中，管芯贴附物816由环氧树脂制成。
管芯贴附焊垫812能够在引线指814A和814E中的一根或多根被熔合于管芯贴附焊垫812时被用作引线。管芯贴附焊垫812还能够被用作接地面。由于管芯贴附焊垫812在一侧(即，在本例中为底侧)上是裸露的，因而能够通过该暴露侧形成与管芯贴附焊垫的电连接。作为选择，能够通过将管芯贴附焊垫812与至少一根引线指熔合或者通过非导电性焊垫812将丝线或其它导体引到管芯贴附焊垫812而形成与管芯贴附焊垫812的电连接。
图9A-9C是示出具有形成于引线指和管芯贴附焊垫两者之上的非导电性基座920的半导体封装900的图示，其中管芯贴附焊垫被熔合于引线指914H。尽管半导体封装900示出了其中引线指914H被熔合于管芯贴附焊垫912的情形，但是在其它实施例中，任何其它引线指或多根引线指都能够熔合于管芯贴附焊垫。管芯贴附焊垫912同样由非导电性基座920包封于所有侧面上。图9A是包括管芯910、管芯贴附焊垫912、8根引线指914A-914H和非导电性基座920的半导体封装900的顶视图。非导电性基座920能够是预模制基座并且能够基本上相似于以上参照图3所描述的非导电性基座320。例如，非导电性基座920能够由与非导电性基座320相同的材料制成并且能够以基本上相似的方式来起作用。包封管芯贴附焊垫912的非导电性基座920能够仅包封管芯贴附焊垫912，或者如图9B所示的至少一根引线指914A的一部分，或者如图9C所示的全部引线指的多个部分。
作为同一半导体封装900的截面侧视图的图9B包括管芯910、管芯贴附焊垫912、第一引线指914A、第二引线指914E、管芯贴附物916、第一丝线918A、第二丝线918E，以及包封管芯贴附焊垫912和引线914A的非导电性基座920。非导电性基座920被形成于管芯贴附焊垫912之上，覆盖并包封着管芯贴附焊垫912的所有侧面以及引线指914A的一部分。非导电性基座是偏离中心的，使得在管芯贴附焊垫912的其中非导电性焊垫覆盖引线指914A的部分的那侧上存在更多的非导电性基座920的材料。管芯910通过管芯贴附物916贴附于非导电性基座920。在管芯910上的集成电路通过丝线918A和918E电连接至引线指914A和914E。管芯910小于非导电性基座920并且不与非导电性基座920的边缘重叠。基本上相似于以上参照图3所描述的管芯贴附物316的管芯贴附物916具有与管芯910基本上相同的尺寸。例如，在某些实施例中，管芯贴附物916由环氧树脂制成。管芯贴附焊垫912能够在引线指914A和914E中的一根或多根被熔合于管芯贴附焊垫912时被用作引线。
与图9B相似的并且是半导体封装900的另一种实施例的截面侧视图的图9C包括管芯910、管芯贴附焊垫912、第一引线指914A、第二引线指914E、管芯贴附物916、第一丝线918A、第二丝线918E，以及包封管芯贴附焊垫912以及包括引线指914A和914E在内的全部引线指的非导电性基座920。
图10是示出一种使用使管芯与引线指614A-614H隔离的非导电性预模制基座620将管芯610贴附于引线框的方法的流程图。该方法从其中执行初始化操作以开始该工艺的操作1005开始。初始化操作能够包括开启设备、校准设备等。在操作1010中，具有引线指614A-614H的引线框被提供用于将具有集成电路的管芯610贴附于其上。然后在操作1015中，非导电性基座620被贴附于引线框并且被用来使管芯610与引线指614A-614H电隔离。非导电性基座620由能够阻止银和/或铜迁移的材料制成。还能够被预模制的非导电性基座620被贴附于引线框，使得基座620覆盖引线指614A-614H的一部分。基座620的材料能够是电子转移模塑材料、LCP材料、标准模塑材料，或者其它相似类型的热压缩或热塑性材料。由于这些材料不显著放气，因而在后续的固化工艺期间，基座620的材料的存在将不会影响或劣化诸如引线框表面或管芯表面之类的其它表面。在操作1020中，管芯贴附物616的材料被布置于非导电性基座620之上。管芯贴附物616的材料能够是导电性材料。然后在操作1025中，管芯610被贴附于管芯贴附物616的材料。在操作1030中，引线指614A-614H使用丝线618A-618H来电连接至位于管芯610内的集成电路的连接点。丝线618A-618H能够使用诸如焊接或其它丝线键合技术之类的各种技术来连接至引线指614A-614H以及位于管芯610内的集成电路。在操作1035中，贴附于引线框的管芯610使用密封材料622来包封。密封材料622能够是与基座620的材料相同的，这能够降低制作半导体封装的成本。但是，密封材料622和基座620的材料也能够是不同的。该方法结束于操作1040，此时最终密封的半导体封装为进一步的处理或使用作好了准备。
图11是示出一种使用就地模制以使管芯610与引线指614A-614H隔离的非导电性基座620来将管芯贴附于引线框的方法的流程图。该方法从其中执行初始化操作以开始该工艺的操作1105开始。初始化操作能够包括开启设备、校准设备等。在操作1110中，具有引线指614A-614H的引线框被提供用于贴附具有集成电路的管芯610。然后在操作1115中，非导电性材料被分布于引线框之上以形成覆盖引线指614A-614H的一部分的基座620。该非导电性材料能够是流体使得它流到引线指614A-614H之上，或者它能够是可容易延展的(例如，浆料)使得它能够遍布于引线指614A-614H之上。模具能够被用来限定基座620的最终形状。例如，如果基座620的最终形状仅用于覆盖一侧上的引线指614A-614H，如同以上参照图3所讨论的那样，则该模具将防止非导电性流体材料流到引线指614A-614H的两侧。如果基座620的最终形状是用于覆盖两侧上的引线指614A-614H的，其中一侧具有更大的覆盖率或更小的覆盖率，如同以上参照图4A-4B所讨论的那样，则该模具将控制非导电性流体材料的流动以按适当的尺寸位于引线指614A-614H的两侧上。如果基座620的最终形状是用于覆盖两侧上的引线指614A-614H但不在管芯610下方的区域内的，如同以上参照图5所讨论的那样，则该模具将被设计为具有在引线指614A-614H之间的间隙内的插入部分，该插入部分将放置引线框的这部分容纳流体基座620材料。
在操作1120中，非导电性材料被硬化以形成非导电性基座620。该硬化能够通过允许非导电性材料变干或者通过加热非导电性材料或者通过其它化学技术来完成。已硬化的非导电性基座620使管芯610与引线指614A-614H电隔离，并且还显著地降低或消除了银和铜的迁移。基座620的材料能够是电子转移模塑材料、LCP材料、标准模塑材料，或者其它相似类型的热压缩或热塑性材料。由于这些材料不显著放气，因而在后续的固化工艺期间，基座620的材料的存在将不会影响或劣化诸如引线框表面或管芯表面之类的其它表面。在操作1125，管芯贴附物616的材料被布置于非导电性基座620之上。管芯贴附物616的材料能够是导电性材料。然后在操作1130中，管芯610被贴附于管芯贴附物616的材料。在操作1135中，引线指614A-614H使用丝线618A-618H来电连接至位于管芯610内的集成电路的连接点。丝线618A-618H能够使用诸如焊接或其它丝线键合技术之类的各种技术来连接至引线指614A-614H以及位于管芯610内的集成电路。在操作1140中，贴附于引线框的管芯610使用密封材料622来包封。密封材料622能够是与基座620的材料相同的，这能够降低制作半导体封装的成本。但是，密封材料622和基座620的材料也能够是不同的。该方法结束于操作1145，此时最终的密封的半导体封装为进一步的处理或使用作好了准备。
在以上参照图10和11所描述的方法中，去除了昂贵的管芯贴附膜(DAF)的使用。消除DAF还导致在锯切晶片时降低了成本，因为当DAF被去除不再需要在锯切具有DAF的晶片时为锯切深度所需的特殊控制。
根据一种实施例，系统包括具有多根引线指的引线框，覆盖引线指的一部分的模制基座，其中模制基座是阻止银和铜迁移的非导电性材料，布置于模制基座之上的管芯贴附材料，布置于管芯贴附材料上的管芯，用于将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点的丝线，以及用于包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分的密封材料。模制基座使管芯与该多根引线指和/或管芯贴附焊垫(若有任何一个存在)电隔离。
根据另一种实施例，模制基座还覆盖管芯贴附焊垫的一部分并且使管芯与管芯贴附焊垫的覆盖部分电隔离。
根据又一种实施例，基座的非导电性材料是与密封材料相同的。
根据又一种实施例，基座密封引线指的多个部分。
根据又一种实施例，模制基座的非导电性材料是电子转移模塑材料或液晶聚合物材料。
根据又一种实施例，模制基座的非导电性材料基本上填满引线指之间的区域。
根据又一种实施例，模制基座的非导电性材料不存在于在引线指之间的区域内。
根据另一种实施例，系统包括具有多根引线指的引线框，布置于引线框内的与引线指相邻而又隔离开的管芯贴附焊垫，覆盖管芯贴附焊垫的一部分的模制基座，布置于模制基座之上的管芯贴附材料，布置于管芯贴附材料上的管芯，用于将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点的丝线，以及用于包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线、管芯贴附焊垫和引线指的一部分的密封材料。模制基座是阻止银和铜迁移的非导电性材料。模制基座能够使管芯与管芯贴附焊垫电隔离。
根据又一种实施例，该系统的模制基座还覆盖引线指的一部分并且使管芯与引线指的覆盖部分电隔离。
根据又一种实施例，该系统的模制基座包封着管芯贴附焊垫。管芯贴附焊垫能够被熔合于至少一根引线指。模制基座还覆盖了至少一根引线指的一部分并且使管芯与该至少一根引线指的覆盖部分电隔离。作为选择，模制基座能够覆盖全部引线指的一部分并且使管芯与引线指的覆盖部分电隔离。
根据又一种实施例，该系统的管芯贴附焊垫被熔合于至少一根引线指。该管芯贴附焊垫能够被配置为引线。
根据又一种实施例，该系统的管芯贴附焊垫接地并且被配置为接地面。
根据又一种实施例，该系统还包括管芯贴附焊垫的没有用模制基座来覆盖的暴露侧。管芯贴附焊垫能够被熔合于至少一根引线指。管芯贴附焊垫还能够被配置为引线。作为选择，管芯贴附焊垫能够通过所熔合的引线指来接地并且被配置为接地面。
根据另一种实施例，一种用于制作晶片级封装的方法包括提供具有多根引线指的引线框，将覆盖引线指的一部分的非导电性基座贴附于引线框，将管芯贴附材料布置于非导电性基座之上，将管芯布置于管芯贴附材料上，使用丝线将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点，以及以密封材料包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分。非导电性基座阻止银和铜的迁移。非导电性基座使管芯与该多根引线指电隔离。非导电性基座能够由与密封材料基本上相同的材料制成。非导电性基座能够是预模制的。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括覆盖管芯贴附焊垫的一部分并且使管芯与管芯贴附焊垫的覆盖部分电隔离。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括以非导电性基座来密封引线框的一部分。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括基本上填满引线指之间的区域。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括使在多根引线指之间的区域保留为没有非导电性基座材料。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括使在多根引线指之间的全部区域都保留为没有非导电性基座材料。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括贴附电子转移模塑材料。
根据又一种实施例，将非导电性基座贴附于引线框还包括贴附液晶聚合物材料。
根据另一种实施例，一种用于制作晶片级封装的方法包括提供具有多根引线指的引线框，将非导电性材料分布于引线框之上以形成覆盖引线指的一部分的基座，使非导电性材料硬化以形成非导电性基座，将管芯贴附材料布置于非导电性基座之上，将管芯布置于管芯贴附材料上，使用丝线将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点，以及以密封材料包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分。非导电性基座阻止银和铜的迁移。非导电性基座使管芯与该多根引线指电隔离。用来形成基座的非导电性材料能够是与密封材料基本上相同的材料。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括覆盖管芯贴附焊垫的一部分并且使管芯与管芯贴附焊垫的覆盖部分电隔离。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括以非导电性材料来密封引线框的一部分。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括基本上填满引线指之间的区域。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括使在多根引线指之间的区域保留为没有非导电性基座材料。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括使在多根引线指之间的全部区域都保留为没有非导电性基座材料。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括分布电子转移模塑材料。
根据又一种实施例，将非导电性材料分布于引线框之上还包括分布液晶聚合物材料。
虽然没有示出，但是电子封装能够被配置从而能够将电子封装的顶侧安装于印刷电路板(PCB)之上，使封装的底侧面朝上，裸露的金属管芯焊垫面朝远离PCB表面的方式。还能够将另加的热宿贴附于金属管芯焊垫以增强散热。另外，电子封装能够根据所需的应用而一个叠一个地堆叠。还能够为了另加的功能而将两个或更多个管芯堆叠于一个封装之内。作为选择，两个或更多个封装能够彼此堆叠，其中每个封装能够具有一个具有带专用功能的专用集成电路的管芯。
尽管以上描述了本发明的特定实施例，但是在本发明的范围内还包括各种修改、变动、可另选的构造和等价物。所描述的发明并不限制于在某些特定的数据处理环境中的操作，而是可在多种输出处理环境中自由操作。作为选择，尽管本发明已经使用特定的处理和步骤序列来描述，但是本领域技术人员应当意识到，本发明的范围并不限于所描述的处理和步骤序列。
此外，虽然本发明已经使用特定的硬件和软件组合来描述，但是应当意识到，其它的硬件和软件组合同样属于本发明的范围之内。本发明可以仅以硬件，或仅以软件，或者它们的组合来实现。
因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的而不是限制性的。但是，应当显而易见的是，在不脱离权利要求书阐明的本发明广泛的精神和范围的情况下，能够对对其进行添加、减少、删除及其它修改和改变。
本领域技术人员应当意识到，虽然本发明已经根据优选的实施例在上面进行了描述，但是本发明并不限于此。以上所述的发明的各种特征和方面可以单独地或共同地使用。此外，尽管本发明已经在其实现方式处于特定的环境中且用于特定的应用的背景下进行了描述，但是本领域技术人员应当意识到，其有用性并不限于此，并且本发明能够在许多环境和实现方式中使用。

Claims (39)

1.一种系统，包括：
具有多个引线指的引线框；
覆盖所述引线指的一部分的模制基座，其中所述模制基座是阻止银和铜的迁移的非导电性材料；
布置于所述模制基座之上的管芯贴附材料；
布置于所述管芯贴附材料上的管芯；
用于将所述多个引线指中的至少一个耦接至所述管芯上的连接点的丝线；以及
用于包封所述管芯、所述管芯贴附材料、所述基座、所述丝线和所述引线指的一部分的密封材料，
其中所述模制基座使所述管芯与所述多个引线指电隔离。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述基座的非导电性材料与所述密封材料基本上相同。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述基座密封所述引线指的多个部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述模制基座的非导电性材料是电子转移模塑材料。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述模制基座的非导电性材料是液晶聚合物材料。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述模制基座的非导电性材料基本上填充所述引线指之间的区域。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述模制基座的非导电性材料不存在于所述引线指之间的区域中。
8.一种系统，包括：
具有多个引线指的引线框；
布置于所述引线框中与所述引线指相邻而又隔离开的管芯贴附焊垫；
覆盖所述管芯贴附焊垫的一部分的模制基座，其中所述模制基座是阻止银和铜的迁移的非导电性材料；
布置于所述模制基座之上的管芯贴附材料；
布置于所述管芯贴附材料上的管芯；
用于将所述多个引线指中的至少一个耦接至所述管芯上的连接点的丝线；以及
用于包封所述管芯、所述管芯贴附材料、所述基座、所述丝线、所述管芯贴附焊垫和所述引线指的一部分的密封材料，
其中所述模制基座使所述管芯与所述管芯贴附焊垫电隔离。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述模制基座还覆盖所述引线指的一部分并且使所述管芯与所述引线指的所覆盖的部分电隔离。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述模制基座包封所述管芯贴附焊垫。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫被熔合于至少一个引线指。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述模制基座还覆盖所述引线指的至少一个的一部分，并且使所述管芯与所述引线指的所述至少一个的所覆盖的部分电隔离。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述模制基座还覆盖全部引线指的一部分，并且使所述管芯与所述引线指的所覆盖的部分电隔离。
14.根据权利要求8所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫被熔合于至少一个引线指。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫被配置为引线。
16.根据权利要求8所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫接地并且被配置为接地面。
17.根据权利要求8所述的系统，还包括所述管芯贴附焊垫的没有以所述模制基座覆盖的裸露侧。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫被熔合于至少一个引线指。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫被配置为引线。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述管芯贴附焊垫是接地面。
21.一种制作晶片级封装的方法，包括以下步骤：
提供包括多个引线指的引线框；
将覆盖所述引线指的一部分的非导电性基座贴附于所述引线框，其中所述非导电性基座阻止银和铜的迁移；
将管芯贴附材料布置于所述非导电性基座之上；
将管芯布置于所述管芯贴附材料上；
使用丝线将所述多个引线指中的至少一个耦接至所述管芯上的连接点；以及
以密封材料包封所述管芯、所述管芯贴附材料、所述基座、所述丝线和所述引线指的一部分，
其中所述非导电性基座使所述管芯与所述多个引线指电隔离。
22.根据权利要求21所述的方法，其中将非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还覆盖管芯贴附焊垫的一部分并且使所述管芯与所述管芯贴附焊垫的所覆盖的部分电隔离。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述非导电性基座由与所述密封材料基本上相同的材料制成。
24.根据权利要求21所述的方法，其中将所述非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还包括以非导电性基座密封所述引线框的一部分。
25.根据权利要求21所述的方法，其中所述非导电性基座是预模制的。
26.根据权利要求21所述的方法，其中将所述非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还包括基本上填充所述引线指之间的区域。
27.根据权利要求21所述的方法，其中将所述非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还包括使所述多个引线指之间的区域没有非导电性基座材料。
28.根据权利要求21所述的方法，其中将所述非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还包括使所述多个引线指之间的全部区域都没有非导电性基座材料。
29.根据权利要求21所述的方法，其中将所述非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还包括贴附电子转移模塑材料。
30.根据权利要求21所述的方法，其中将所述非导电性基座贴附于所述引线框的步骤还包括贴附液晶聚合物材料。
31.一种制作晶片级封装的方法，包括以下步骤：
提供包括多个引线指的引线框；
将非导电性材料分布于所述引线框之上以形成覆盖所述引线指的一部分的基座；
使所述非导电性材料硬化以形成非导电性基座，其中所述非导电性基座阻止银和铜的迁移；
将管芯贴附材料布置于所述非导电性基座之上；
将管芯布置于所述管芯贴附材料上；
使用丝线将所述多个引线指中的至少一个耦接至所述管芯上的连接点；以及
以密封材料包封所述管芯、所述管芯贴附材料、所述基座、所述丝线和所述引线指的一部分，
其中所述非导电性基座使所述管芯与所述多个引线指电隔离。
32.根据权利要求31所述的方法，其中将非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还覆盖管芯贴附焊垫的一部分，并且使所述管芯与所述管芯贴附焊垫的所覆盖的部分电隔离。
33.根据权利要求31所述的方法，其中用来形成所述基座的所述非导电性材料是与所述密封材料基本上相同的材料。
34.根据权利要求31所述的方法，其中将所述非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还包括以所述非导电性材料密封所述引线框的一部分。
35.根据权利要求31所述的方法，其中将所述非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还包括基本上填充所述引线指之间的区域。
36.根据权利要求31所述的方法，其中将所述非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还包括使所述多个引线指之间的区域没有非导电性基座材料。
37.根据权利要求31所述的方法，其中将所述非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还包括使所述多个引线指之间的全部区域都没有非导电性基座材料。
38.根据权利要求31所述的方法，其中将所述非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还包括分布电子转移模塑材料。
39.根据权利要求31所述的方法，其中将所述非导电性材料分布于所述引线框之上的步骤还包括分布液晶聚合物材料。
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