CN110707063A - 具有可弯曲引线的引线框架 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有可弯曲引线的引线框架。用于封装的集成电路(IC)装置的引线框架具有管芯接纳区域和从管芯接纳区域向外延伸的引线。引线具有接近管芯接纳区域的内引线区域和远离管芯接纳区域的外引线区域。在引线的相间的引线的表面中，在接近外引线区域的内引线区域中形成凹口。当引线受到模具工具的向下的力时，凹口便于相间的引线的弯曲，使得一组引线位于第一平面中，而另一组引线位于与第一平面间隔开的第二平面中。第一平面中的引线可以形成为鸥翼引线，而另一组引线形成为J引线。

Description

具有可弯曲引线的引线框架

技术领域

本发明涉及集成电路(IC)封装，并且更具体地涉及具有J引线和鸥翼引线两者的用于集成电路装置的引线框架。

背景技术

图1是半导体装置10的一部分的侧视图，该半导体装置10包括容纳一个或多个集成电路的塑料体12以及从塑料体12的侧面突出的多个引线，其中示出了两个这样的引线14和16。塑料体12保护集成电路，而引线14和16允许与集成电路的外部电连接。为了允许相邻的引线靠近在一起(即，减小引线间距)，并且因此具有围绕体12间隔开的更多引线，一些引线如引线14向外弯曲，并且其它引线如引线16向内弯曲。向外弯曲引线被称为鸥翼引线，并且向内弯曲引线被称为J引线。还应当指出的是，鸥翼引线14在与J引线16不同的平面处从封装体12的侧面突出。

图2是在引线14和16弯曲之前的封装10的截面侧视图。可以看出，封装10包括底盘(flag)20和附着到底盘20的表面的集成电路管芯22。管芯22通过接合线24与引线14和16电连接。还存在放置在引线14和16的上表面上的带26，以保持相邻的引线彼此间隔开。

图3是用于组装图1和图2的集成电路装置10的引线框架30的俯视平面图。引线框架30包括由引线14和16围绕的大体上矩形的管芯焊盘20。如上所述，相邻的引线14和16彼此非常靠近。为了防止相邻的引线弯曲或彼此接触，将带26放置在引线之上以使引线就位。

图4例示说明了在形成塑料体12的模制过程期间的J引线16之一的形成。在附图的上半部分中，示出了插入到模具中之前的引线16，并且在附图的下半部分中，示出了与模具工具40和42相互作用的引线16。引线16具有接近管芯焊盘20的内引线侧，以及远离管芯焊盘20的外引线侧。虚线A-A指示封装体12的边界，将引线16的内引线侧和外引线侧分离。带26放置在内引线侧之上以保持相邻的引线彼此分离。如图4的下半部分中所示，模具工具的一部分40在引线16的外引线侧、靠近内引线侧向下按压，而引线16的外引线部分的远端被模具工具的另一部分42夹紧。模具工具40和42在封装体处偏移相邻的引线，使得鸥翼引线14和J引线16在它们从封装体12突出的位置处垂直偏移，如图1和图2中所示。

不幸的是，如图4的下半部分中所示，这种按压和引线变形可能导致带26与引线16分离，其中带在引线16上方，因为引线16被模具工具40向下按压。因此，最小的引线间距要求可能被违反或更糟，鸥翼引线14中的一个可能接触相邻的J引线16，引起电短路。因此，具有引线框架和/或防止这种违反规则或短路状况的方法将是有利的。

附图说明

根据以下详细描述、所附权利要求书和附图，本发明的各方面、特征和优点将变得完全明显，在附图中相同的附图标记标识类似或相同的元件。附图中示出的某些元件可能被夸大，因此没有按比例绘制，以便更清楚地呈现本发明。

图1是具有J引线和鸥翼引线两者的传统集成电路装置的一部分的放大侧视图；

图2是在形成J引线和鸥翼引线之前的图1的传统集成电路装置的一部分的放大截面侧视图；

图3是图1和图2的传统集成电路装置的引线框架的放大俯视平面图；

图4是图1的传统集成电路装置的组装期间的图3的引线框架的J引线的大大放大侧视图；

图5是在根据本发明的集成电路装置的组装期间根据本发明的实施例的引线框架的J引线的大大放大侧视图；

图6A、图6B和图6C是根据本发明的引线框架的J引线的各种实施例的侧视图；

图7A、图7B和图7C是例示说明在根据本发明的引线框架的引线中形成的凹口的各种实施例的侧视图；和

图8是根据本发明的封装的集成电路的一部分的侧视截面图。

具体实施方式

本文公开了本发明的详细说明性实施例。然而，这里公开的具体结构和功能细节仅仅是为了描述本发明的示例实施例的目的而举出的代表。本发明的实施例可以以许多替代形式来实施，并且不应该被解释为仅限于在此阐述的实施例。此外，此处使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明的示例实施例。

如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”、“包括有”、“具有”、“有”、“包含”和/或“包含有”指明所述特征、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、步骤或组件的存在或添加。还应该注意的是，在一些替代实施方式中，所指出的功能/动作可以不按照附图中指出的顺序发生。

在一个实施例中，本发明提供了一种集成电路装置的引线框架。引线框架包括用于接纳至少一个集成电路管芯的中央管芯接纳区域以及围绕管芯接纳区域并从管芯接纳区域向外延伸的多个引线。每个引线具有接近管芯接纳区域的内引线区域和远离管芯接纳区域的外引线区域。内引线区域具有接近管芯接纳区域的电连接区域，所述电连接区域被配置用于电连接到集成电路管芯的接合焊盘。外引线区域延伸超出封装边界并允许将外部电路系统电连接到集成电路管芯。接近至少一个引线的外引线区域的内引线区域包括形成在其表面中的第一凹口，当所述至少一个引线受到模具工具在外引线区域处的向下力时，所述第一凹口便于所述至少一个引线的弯曲。

在另一个实施例中，本发明提供了一种封装的集成电路管芯，其包括用于接纳集成电路管芯的中央管芯接纳区域以及设置在管芯接纳区域内的集成电路管芯。多个引线围绕管芯接纳区域和管芯。引线从管芯接纳区域向外延伸。每个引线具有接近管芯接纳区域的内引线区域和远离管芯接纳区域的外引线区域。内引线区域具有接近管芯接纳区域的电连接区域，所述电连接区域被配置用于电连接至集成电路管芯的接合焊盘。外引线区域延伸超出封装边界并允许将外部电路系统电连接到集成电路管芯。接近第一组多个引线的外引线区域的内引线区域包括形成在其表面中的第一凹口，当第一组引线受到在它们的外引线区域处的向下力时，第一凹口便于第一组引线的弯曲。多个互连件将设置在集成电路管芯的顶表面上的接合焊盘与引线的电连接区域电连接。模制化合物覆盖集成电路管芯、多个互连件以及多个引线的内引线区域。模制化合物限定封装体，并且多个引线的外引线区域从封装体的侧面向外突出。

本发明提供了对用于组装或封装集成电路管芯的如图1-图4中所示的引线框架之类的已知引线框架的修改或改进。改进包括在沿着引线框架的选定引线的长度的预定位置处形成一个或多个凹口或凹槽。凹口便于在预定位置处的选定引线的弯曲。在一个优选实施例中，用于组装具有鸥翼引线和J引线两者的装置的引线框架的相间的引线包括位于内引线区域与外引线区域的边界附近的第一凹口。当引线框架放置在模具中时，模具工具按压在外引线区域中的相间的引线上，使得相间的引线在与其它引线突出的平面平行且间隔开的平面中从封装体突出。

根据本发明的引线框架因此包括围绕诸如管芯焊盘20(图1)的管芯接纳区域的多个引线(例如，图1中所示的引线14和16)。引线14和16从管芯焊盘20向外延伸。引线14和16中的每一个具有接近管芯接纳区域20的内引线区域和远离管芯接纳区域20的外引线区域。在当前优选的实施例中，管芯接纳区域20包括金属管芯焊盘。

现在参考图5，在附图的上半部分示出了引线框架的引线50，其中在一个实施例中，引线50将被形成为J引线，如同图1中所示的J引线16。引线50具有内引线侧、外引线侧以及由线B-B指示的描绘内引线侧与外引线侧的封装体的边界。术语内引线侧和内引线区域以及外引线侧和外引线区域具有相同的相应含义，并且可以在本文中互换使用。内引线侧具有位于内引线侧的一端处的电连接区域52，其与管芯焊盘或管芯接纳区域(例如，图3中所示的管芯焊盘20)相邻或在管芯焊盘或管芯接纳区域附近。在一个实施例中，电连接区域52接纳接合线(例如，图2中所示的接合线24)的一端，接合线在集成电路管芯的电极或接合焊盘与引线50的电连接区域52之间延伸并且电连接集成电路管芯的电极或接合焊盘与引线50的电连接区域52。

带26放置在内引线侧的接近电连接区域52的引线50的上表面或顶表面之上并粘附到该上表面或顶表面。带26的一个目的是保持引线50不接触相邻的引线，如以上参考图3所讨论的。带26还将引线的内引线侧维持在第一平面中。

引线50还包括形成在其表面中的第一凹口54，当引线50在外引线区域处受到正交力时，所述第一凹口54便于引线50的弯曲，使得带26依然粘附到在第一平面中的内引线区域，而外引线区域被移位到与第一平面平行且间隔开的第二平面。在一个实施例中，第一凹口54位于接近外引线区域的内引线区域中，或位于在封装边界B-B附近的内引线区域中。因此，带26位于电连接区域52和第一凹口54之间。

如图5的下半部分中所示，第一凹口54允许引线弯曲，并且因此第一凹口54限定了引线50的预定弯曲位置。在一个实施例中，第一凹口54包括形成在引线的上表面中的凹口56。在另一个实施例中，第一凹口54包括凹口56和另一凹口58，其中凹口58形成在引线50的底表面上。也就是说，凹口58形成在与凹口56相对的表面上。凹口58也从凹口56偏移，使得当引线50弯曲时，其不会断裂。

在一个实施例中，引线50包括形成在外引线区域中的第二凹口60，当引线50在第二凹口60附近的外引线区域处受到正交力时，所述第二凹口60便于引线50在第二预定位置处的弯曲。参考图5的下半部分，当引线框架放置在模具中时，第一和第二模具工具40和42分别压靠第一和第二凹口54和60附近的外引线侧中的引线50的顶表面和底表面。凹口54和60允许引线弯曲而不过度地对引线50施加应力。第一凹口54还将引线50上的力消散，使得它在凹口54处弯曲但是不会导致内引线侧向下移动并与带26脱离。

在一个实施例中，第二凹口60包括形成在引线50的下表面中的凹口62。在另一个实施例中，第二凹口60包括两个凹口，凹口62和另一凹口64，其中凹口62形成在引线50的下表面或底表面以及凹口64形成在引线50的顶表面或上表面中。也就是说，凹口64形成在与凹口62相对的表面上。凹口64也从凹口62偏移，使得当引线50弯曲时，它不会断裂。

图6A、图6B和图6C例示说明了包括第一和第二凹口54和60的引线50的各种实施例。在图6A中，第一凹口54包括形成在引线50的上表面中的一个凹口或凹槽70，并且第二凹口60也包括形成在引线50的上表面中的一个凹口或凹槽72。在图6B中，第一凹口54包括形成在引线50的下表面中的一个凹口或凹槽74，并且第二凹口60也包括也形成在引线50的下表面中的一个凹口或凹槽76。在图6C中，第一凹口54包括均形成在引线50的上表面中的两个凹口或凹槽78和80，并且第二凹口60包括形成在引线50的相对的下表面和上表面中的两个凹口或凹槽82和84。因此，如可以看到的，第一和第二凹口54和60可以分别包括一个或多个凹口，并且一个或多个凹口可以形成在引线的同一表面上或相对表面上。凹口54和60可以形成在沿着引线50的表面的任何地方以限定预定弯曲位置。

图7A、图7B和图7C在截面中例示说明了第一和第二凹口的各种实施例。在图7A中，形成了具有三角形截面的凹口86。在图7B中，形成了具有圆形截面的凹口88。在图7C中，形成了具有矩形截面的凹口90。在当前优选的实施例中，凹口78、88、90通过蚀刻形成。但是，凹口可以通过例如切割或冲压之类的其它方法形成。

图8是根据本发明的具有J引线和鸥翼引线两者的半导体IC封装100的一部分的放大截面图。使用具有用于接纳至少一个集成电路管芯104的中央管芯接纳区域102的引线框架来组装封装100。利用管芯附着粘合剂(未示出)将集成电路管芯104附着到管芯接纳区域102的顶表面，如本领域已知的那样。

多个引线106围绕管芯接纳区域102并从管芯接纳区域102向外延伸。每个引线具有在管芯接纳区域102附近的内引线区域以及远离管芯接纳区域102的外引线区域。内引线区域具有接近管芯接纳区域102的电连接区域108，该电连接区域108被配置为电连接到集成电路管芯104的接合焊盘。外引线区域延伸超出封装边界并且允许将外部电路系统电连接到集成电路管芯104。

多个互连件将设置在集成电路管芯104的顶表面上的接合焊盘与多个引线106的电连接区域108电连接。在所示的实施例中，互连件包括接合线110。

带112设置在引线106的内引线区域的顶表面之上。带112将引线106维持在第一平面中并防止相邻的引线彼此接触。因此，带112防止引线106在Y或Z轴方向上移动。

模制化合物114覆盖集成电路管芯104、接合线110、引线106的内引线区域以及带112。模制化合物114保护管芯104和线接合免受损坏。模制化合物114也限定封装体。引线106的外引线侧从封装体的侧面向外突出。

根据本发明，封装100具有第一引线116和第二引线118，所述第一引线116在第一平面中从封装体的侧面突出，所述第二引线118在与第一平面平行且间隔开的第二平面中从封装体的侧面突出。同样根据本发明，第二引线118包括位于沿着引线118的预定位置处的第一和第二凹口120和122，以允许引线弯曲。在所示的实施例中，第一凹口120包括位于引线118的相对表面上的两个凹口。类似地，第二凹口122也包括位于引线118的相对表面上的两个凹口。第一凹口120位于封装体附近的内引线侧上，而第二凹口122位于外引线侧上并与封装体间隔开。引线116不包括任何凹口，因为在该实施例中，引线116未被弯曲。

如本领域已知的，引线框架可以由铜或其它导电金属形成，并且可以以条带或阵列形式供应。引线框架或引线框架的仅仅选定部分(如引线的外引线区域)可以被涂覆或镀有另一种金属或合金以在引线框架暴露于周围环境时抑制腐蚀。可以通过切割、冲压和/或蚀刻由铜片或铜箔形成引线框架。在一个实施例中，管芯接纳区域102包括管芯焊盘，即管芯104安装在其上的固体铜片。在一些实施例中，管芯焊盘可以制成相对较厚，使得其可以充当散热器，将管芯产生的热量从管芯移开。如上所述，凹口120和122通过允许在预定位置处弯曲引线来便于弯曲，而用于弯曲引线的力被消散，从而形成在内引线侧上保持相邻的引线彼此不接触的带依然粘附到引线并继续执行其预期的功能。

现在应该明显的是，本发明包括用于双列QFP的引线框架和包含引线框架的双列QFP。在双列QFP中，每隔一个引线向下向内弯曲以形成J形引线，而介于中间的引线向下向外弯曲成鸥翼形状，因此相邻的引线的紧密靠近的边缘分离。通过在J引线的预定位置中包括凹口，当模具工具按压在引线上以改变引线从封装体延伸的平面时，可以容易地形成下设区域。下设区域确保引线的内引线部分不与带分离，因此引线依然与相邻的引线间隔开。因此，尽管所有引线(J引线和鸥翼引线)的内引线部分位于同一平面中，但J引线的外引线部分位于与鸥翼引线的平面平行且在其下方的平面中。将所有引线的内引线部分维持在同一平面中便于线接合。

已经描述了本发明的实施例，其中引线的暴露部分具有在其中的一个或多个弯曲以形成J形或鸥翼形引线。在本发明的一些替代实施例中，暴露部分在其中没有弯曲并且从外壳直线延伸出来以形成扁平引线。已经描述了本发明的实施例，其中内引线和外引线在IC装置的所有侧面上交替。在该实施例的一些替代实施例中，引线可以沿着IC装置的一些但不是全部侧面放置。

这里对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”不一定全部指代相同的实施例，也不一定是与其它实施例相互排斥的单独的或替代的实施例。这同样适用于术语“实施方式”。

为了本说明的目的，术语“耦合”、“耦合到”、“被耦合”、“连接”、“连接到”或“被连接”指的是本领域已知或随后开发的允许能量在两个或更多个元件之间转移的任何方式，并且设想一个或更多个附加元件的插入，但这不是必需的。术语“直接耦合”、“直接连接”等意味着所连接的元件是连续的或者经由导体连接以用于转移的能量。

Claims (10)

1.一种集成电路装置的引线框架，所述引线框架包括：

中央管芯接纳区域，用于接纳至少一个集成电路管芯；和

多个引线，围绕管芯接纳区域并从所述管芯接纳区域向外延伸，其中每个引线具有接近所述管芯接纳区域的内引线区域和远离所述管芯接纳区域的外引线区域，其中所述内引线区域具有接近所述管芯接纳区域的电连接区域，所述电连接区域被配置用于电连接到所述至少一个集成电路管芯的接合焊盘，并且其中所述外引线区域延伸超出封装边界并允许将外部电路系统电连接到所述至少一个集成电路管芯，

其中接近所述多个引线中的至少一个的所述外引线区域的所述内引线区域包括在其表面中形成的第一凹口，当至少一个引线受到外引线区域处向下的力时，所述第一凹口便于所述至少一个引线的弯曲。

2.根据权利要求1所述的引线框架，还包括放置在引线的所述内引线区域的顶表面之上并且在所述至少一个引线的所述第一凹口与所述电连接区域之间的带，其中所述带将所述引线维持在第一平面中并且防止相邻的引线彼此接触。

3.根据权利要求1所述的引线框架，还包括第二凹口，所述第二凹口接近所述至少一个引线的所述第一凹口形成在所述内引线区域中。

4.根据权利要求3所述的引线框架，其中所述第一凹口形成在所述至少一个引线的上表面中，并且所述第二凹口形成在所述至少一个引线的与所述上表面相对的下表面中。

5.根据权利要求1所述的引线框架，还包括形成在所述至少一个引线的所述外引线区域中的第二凹口。

6.根据权利要求5所述的引线框架，其中所述第二凹口包括形成在所述至少一个引线的所述外引线区域中的两个凹口。

7.根据权利要求6所述的引线框架，其中所述两个凹口形成在所述至少一个引线的相对表面上。

8.根据权利要求1所述的引线框架，其中所述第一凹口具有圆形、矩形和三角形中的一种的圆形截面。

9.一种封装的集成电路管芯，包括：

中央管芯接纳区域，用于接纳至少一个集成电路管芯；

集成电路管芯，设置在管芯接纳区域内；

多个引线，围绕所述管芯接纳区域并从所述管芯接纳区域向外延伸，其中每个引线具有接近所述管芯接纳区域的内引线区域和远离所述管芯接纳区域的外引线区域，其中所述内引线区域具有接近所述管芯接纳区域的电连接区域，所述电连接区域被配置用于电连接到所述集成电路管芯的接合焊盘，并且其中所述外引线区域延伸超出封装边界并允许将外部电路系统电连接到所述集成电路管芯，

其中接近所述多个引线的第一组引线的所述外引线区域的所述内引线区域包括在其表面中形成的第一凹口，当所述第一组引线受到其外引线区域处的向下的力时，所述第一凹口便于所述第一组引线的弯曲；

带，设置在引线的所述内引线区域的顶表面之上并且在所述第一组引线的所述第一凹口与所述电连接区域之间，其中所述带将所述多个引线维持在第一平面中并且防止相邻的引线彼此接触；

多个互连件，将设置在所述集成电路管芯的顶表面上的接合焊盘与所述多个引线的所述电连接区域电连接；和

模制化合物，覆盖所述集成电路管芯、所述多个互连件、所述多个引线的所述内引线区域以及所述带，其中所述模制化合物限定封装体，并且所述多个引线的所述外引线区域从所述封装体的侧面向外突出，

其中所述第一组引线的引线在与所述第一平面平行且间隔开的第二平面中从所述封装体向外延伸，并且所述多个引线的其余引线在所述第一平面中从所述封装体向外延伸。

10.根据权利要求9所述的集成电路装置，其中所述第一组引线包括所述多个引线中的相间的引线。

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