CN201838575U

CN201838575U - 倒装薄小外形封装的引线框及其封装结构

Info

Publication number: CN201838575U
Application number: CN 201020269505
Authority: CN
Inventors: 郑志荣; 仲学梅
Original assignee: Wuxi China Resources Micro Assembly Tech Ltd
Current assignee: Wuxi China Resources Micro Assembly Tech Ltd
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2020-07-12

Abstract

本实用新型提供一种倒装薄小外形封装(FCTSOT)的引线框及其封装结构，属于芯片封装技术领域。该FCTSOT引线框包括放置被封装的芯片的第一区域部分以及第一区域部分之外的第二区域部分，其中，所述引线框的内引脚在大致同一平面上由所述第二区域部分伸展至所述第一区域部分之中。FCTSOT引线框包含多个按行和列排列的FCTSOT引线框。该FCTSOT封装结构包括该引线框、所封装的芯片以及结构匹配于所述引线框的封装体；其中，所述芯片通过所述引线框的内引脚上的植球点直接倒装焊接于所述引线框上。该发明的FCTSOT引线框具有成本低、封装可靠性高、封装工序简单并且适用于大输出电流的芯片的封装的特点。

Description

倒装薄小外形封装的引线框及其封装结构

技术领域

本实用新型属于芯片封装技术领域，具体涉及一种薄小外形封装(Thin Small Outline Package，TSOT)的引线框，尤其涉及倒装薄小外形封装(Flipchip Thin Small Outline Package，FCTSOT)的引线框及其封装结构。

背景技术

封装是电子器件制造过程中一个非常重要的步骤，通过封装过程，可以将各种芯片(chip die)直接电路引出，以便于与外部电路电连接。对各种不同的芯片，通常会选择其相适用的封装形式。

其中，TSOT(Thin Small Outline Package，薄小外形封装)封装是常用于电源管理类芯片封装的封装形式。多数封装结构中，均包括用于直接焊接连接芯片的金属“骨架”形式的引线框，引线框可以为芯片提供机械支持、并可实现芯片与外部电路的连接。不同的封装形式对应具有不同的引线框结构。

图1所示为现有技术的TSOT的引线框结构示意图。图1所示实施例引线框800包括小岛(PAD)830、以及设置于小岛830四周的五个内引脚821、822、823、824、825，小岛830通过打凹工艺往下打沉形成。小岛830区域用于放置所要封装的芯片，然后在芯片和内引脚之间通过打线工艺进行金丝键合连接；进一步完成后续工艺过程后采用塑封体封装成型形成集成电路(IC)器件。

同时，随着电子技术的发展，越来越多的IC器件被要求以低电压输出大电流，但是，大电流对互连电阻异常敏感，互连电阻越高，发热越大，损耗明显增加。因此，对于这种IC器件，互连电阻问题更加突出。其中，电路封装是造成高互连电阻的一个重要原因，例如，图1所示引线框的TSOT封装形式的金丝键合，可能会带来较大的互连电阻，为降低这部分互连电阻，从加粗金丝的角度显然是代价昂贵的。因此，采用图1所示TSOT引线框对大输出电流芯片进行TSOT封装时，不能满足高导热性、大电流低成本、低电感效应的要求。

有鉴于此，本实用新型结合TSOT封装技术与倒装(Flipchip)焊封装技术，提出了一种新型结构的TSOT的引线框。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，满足芯片的大输出电流以及低封装成本的要求。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种倒装小外形集成电路封装的引线框，其包括放置被封装的芯片的第一区域部分以及第一区域之外的第二区域部分，其中，所述引线框的内引脚在大致同一平面上由所述第二区域部分伸展至所述第一区域部分之中。

根据本实用新型所提供的引线框，其中，所述内引脚在所述第一区域内的对应于所述芯片的焊盘位置处设置。

所述第一区域部分之中的内引脚上设置有一个或者一个以上用于直接焊接连接所述芯片的植球点。

作为较佳技术方案，所述第一区域的内引脚的形状与所述芯片的焊盘位置分布相匹配。所述第一区域部分的至少一个内引脚可以为长条状结构。所述长条状结构的内引脚的宽度大于置于其上的植球点的直径。

按照本实用新型的又一方面，本实用新型提供一种倒装小外形集成电路封装的引线框阵列，其包含多个按行和列排列的以上所述的任一种引线框。

按照本实用新型的再一方面，本实用新型提供一种倒装小外形集成电路封装的封装结构，其包括：

以上所述及的任一引线框；

所封装的芯片；以及

结构匹配于所述引线框的封装体；

其中，所述芯片通过所述引线框的内引脚上的植球点直接倒装焊接于所述引线框上。

根据本实用新型所提供的封装结构，其中，所述芯片的输出电流约为10安培至20安培。

本实用新型的技术效果是，该实用新型FCTSOT引线框不需要金丝键合、不需要打凹形成小岛，因此，成本低，封装可靠性高，封装工序简单，并且适用于大输出电流的芯片的封装。

附图说明

图1是现有技术的TSOT的引线框结构示意图；

图2是按照本实用新型实施例所提供的FCTSOT引线框的结构示意图；

图3是图2所示FCTSOT引线框倒装焊接芯片后的A-A截面结构示意图；

图4是按照本实用新型实施例所提供的FCTSOT引线框阵列结构示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本实用新型的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本实用新型的基本了解，并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。在附图中，为了清楚起见，有可能放大了层的厚度或者区域的面积，但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。附图中，相同的标号指代相同的结构部分，因此将省略对它们的描述。

图2所示为按照本实用新型实施例所提供的FCTSOT引线框的结构示意图。如图2所示，在该实施例中，FCTSOT引线框900包括5个内引脚，但是，FCTSOT引线框的引脚数量不受本实用新型实施例限制，本领域技术人员可以根据所封装的芯片的电路功能要求来选择具体数量的引脚的引线框。FCTSOT引线框900用于倒装焊接芯片(chip die)，其中虚线框960的区域即为该实施例的引线框焊接连接芯片后芯片所放置的位置，在该实用新型中，我们将图2所示的用于放置被封装的芯片的虚线框960区域定义为FCTSOT引线框的第一区域部分，而第一区域部分之外的引线框的其它部分我们定义为第二区域部分；因此，在该实施例中，虚线框960成为第一区域部分和第二区域部分的基本分界线。第一区域的形状和大小，可以根据所封装的芯片来确定。相比于图1所示的现有技术的TSOT引线框，被封装的芯片是放置于小岛区域，内引脚是完全置于小岛区域之外，因此，芯片和引线框之间不能直接焊接连接。

继续如2所示，FCTSOT引线框900的9个内引脚921、922、923、924、925分成两排排列。其中，内引脚均由FCTSOT引线框的第二区域伸展至第一区域部分之中，需要说明的是，内引脚在第二区域中的部分和在第一区域中的部分是在大致同一个平面上，因此，这种结构的FCTSOT引线框是不需要形成打凹的小岛，相比于传统的TSOT引线框的制造，省去了打凹步骤，从而可以节省FCTSOT引线框的制造成本。并且，其相对平整的结构也有利于内引脚上的植球点与芯片和内引脚良好接触。

继续如2所示，在该实施例中，其中内引脚923设置为长条状。这是由于第一区域上的芯片的多个焊盘(Pad)需要同时电输出至同一个内引脚上，采用传统的金丝焊接时，金丝相对细小，多条金丝是可以同时焊接在同一内引脚上的；而采用倒装焊接后，必须增大内引脚的面积并使其形状能对应上所要连接的芯片的焊盘。因此内引脚923上可以设置多个植球点(如图2中所示圆圈)，而其它内引脚921、922、924、和925上仅设置一个植球点；内引脚923的宽度(图中上下方向的宽度尺寸)大于植球点的直径。需要说明的是，长条状内引脚的具体数量与形状不受本实用新型实施例限制，本领域技术人员可以根据具体芯片的焊盘的分布选择设计，例如，可以将全部内引脚设计为长条形状。

需要指出的是，为确保内引脚上的植球点的焊接性能，FCTSOT引线框900的表层需做好防氧化措施，另外，在FCTSOT引线框900中还可以包括若干个外引脚和连筋等(图中未示出)，由于该实用新型的改进点主要集中在内引脚上，因此在此不对FCTSOT引线框900的其它部分作一一描述。

图3所示为图2所示FCTSOT引线框倒装焊接芯片后的A-A截面结构示意图。如图3所示，内引脚921和922在同一平面上。内引脚921、922在第一区域内(芯片500正下方的区域)的对应于芯片500的焊盘(即图5中植球点400与芯片500的接触处)位置处设置，这样可以使内引脚与芯片之间的连接更加简单方便；芯片500焊盘位置可以不受引线框本身的内引脚的位置限制而更灵活地设计。内引脚921和922上设置一个植球点400，芯片500的焊盘通过植球点400对应直接焊接连接在引线框上。因此，能省去金丝及其键合工艺步骤，成本大大减低。并且，以植球点直接焊接连接的形式电阻较小、接触面积大，因此能导通较大的电流且发热小，该引线框的封装承受电流能达到相应采用粗金丝封装的封装承受电流的5-10倍，从而能满足大输出电流的芯片的封装要求。因此，芯片500可以为大输出电流的芯片，优选地，芯片的输出电流范围约为10安培至20安培，具体地为12安培。另外，植球点400可以采用铅锡合金、锡银合金或锡银铜合金材料，优选地，采用焊接接触电阻较小的材料。

由上述可知，图2所示的FCTSOT引线框不需要金丝键合，因此封装成本低、工序简单，其封装承受电流能达到相应采用粗金丝封装的封装承受电流的5-10倍，能适用于大输出电流芯片的封装要求。

图4所示为按照本实用新型实施例所提供的FCTSOT引线框阵列结构示意图。在实用新型中，同时提供由多个图2所示FCTSOT引线框900组成的FCTSOT引线框阵列。在实际封装过程中，是对多个芯片并排同时封装形成。因此，在封装之前，FCTSOT引线框并不是独立的单元，而是将多个图2所示的FCTSOT引线框按多行多列排列的形式形成FCTSOT引线框阵列，这样有利于高效封装。

本实用新型进一步提供一种封装结构，该封装结构是由以上所述及的引线框、所封装的芯片以及结构匹配于所述引线框的封装体(图3中未示出)；芯片通过引线框的内引脚上的植球点直接倒装焊接于引线框上。其中，所封装的芯片可以为大输出电流的芯片，优选地，芯片的输出电流范围约为10安培至20安培，具体地为12安培。该封装结构的封装承受电流能达到相应采用粗金丝封装的封装承受电流的5-10倍。

以上例子主要说明了本实用新型的FCTSOT引线框、引线框阵列以及封装结构。尽管只对其中一些本实用新型的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

Claims

1.一种倒装薄小外形封装的引线框，包括放置被封装的芯片的第一区域部分以及第一区域之外的第二区域部分，其特征在于，所述引线框的内引脚在大致同一平面上由所述第二区域部分伸展至所述第一区域部分之中。

2.如权利要求1所述的引线框，其特征在于，所述内引脚在所述第一区域内的对应于所述芯片的焊盘位置处设置。

3.如权利要求1或2所述的引线框，其特征在于，所述第一区域部分之中的内引脚上设置有用于直接焊接连接所述芯片的植球点。

4.如权利要求1所述的引线框，其特征在于，所述第一区域部分的内引脚的形状与所述芯片的焊盘位置分布相匹配。

5.如权利要求4所述的引线框，其特征在于，所述第一区域部分的至少一个内引脚为长条状结构。

6.如权利要求5所述的引线框，其特征在于，所述长条状结构的内引脚的宽度大于置于其上的植球点的直径。

7.一种倒装薄小外形封装的引线框阵列，其特征在于，包含多个按行和列排列的如权利要求1至6中任一项所述的引线框。

8.一种倒装薄小外形封装的封装结构，其特征在于，包括：

如权利要求1至6中任一项所述的引线框；

所封装的芯片；以及

结构匹配于所述引线框的封装体；

9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述芯片的输出电流约为10安培至20安培。