一種封裝組件結構的制作方法

本發明涉及具有無源元件中間結構的引線框架。特別地，引線框架被修改以增強中間結構的機械錨定，該中間結構在其上放置有無源元件。

背景技術：

用于汽車應用中的電子元件和系統必須能在惡劣環境條件下運行。在發動機室內部，工作溫度可能的范圍是從-40℃到125℃以上。接觸地面上的元素，例如灰塵，油脂，鹽等，對機械和電子元件造成不好的影響。大量的這些元件是離散無源元件的組合，無源元件例如是連接到集成電路設備的電容器、電感器，和電阻器。

隨著越來越多的汽車機械元件被電子產品代替，存在對于設計和建立元件和電子子系統(即發動機控制系統，防抱死制動系統，安全氣囊控制系統，安全系統，等等)的具有沖突的各種需求，從而實現既耐用又節約成本。電子產品即使暴露在惡劣的操作環境下多年都必須是可靠的。這些元件的失效可能是災難性的。

需要一種用集成電路來組合無源元件的封裝技術，這種封裝技術需要足夠魯棒性以承受嚴酷的汽車環境。

技術實現要素：

本申請在組裝元件中被發現是有用的，可以經得起嚴格的汽車環境。集成電路被設置在引線框架的第一表面上并且電連接到第一表面。另外的無源元件設置在中間基板上。中間基板設置在與第一表面相對的表面上。在一些應用中，無源元件設置在中間基板上，通過在中間基板上和在引線框架的相對側的表面上的機械鎖緊連接器可能連接到集成電路上所選擇的焊盤上。在引線框架中或中間基板中的鎖緊連接器可能是鎖銷或接收鎖銷的鎖緊座。這些鎖緊連接器提供機械強度將被無源元件植入的中間基板與引線框架及所附接的集成電路結合在一起。引線框架、 中間基板和集成電路的組件通常被密封在封裝結構中的系統中的模封料中。在一個特定的例子中，封裝設備是汽車防盜控制系統的一部分。

在一個示例的實施例中，封裝組件結構包括引線框架，引線框架具有上側表面和相對的下側表面。引線框架包括管芯連接焊盤，其中在相對的下側表面上定義管芯連接區；焊盤墊圍繞管芯連接區。多個鎖銷布置在上側表面管芯連接焊盤的周圍的預定位置處。這個實施例的特點是多個鎖銷可能整體地形成在引線框架中。

在另一個實施例中，電子設備包括具有上側表面和相對的下側表面的引線框架，引線框架包括管芯連接焊盤，其中管芯連接區定義在相對的下側表面上，焊盤墊圍繞管芯連接區；以及同一性質的多個鎖緊耦合布置在上側表面上的管芯周圍的預定位置處。中間基板具有與預定位置相應的相反性質的鎖緊耦合用于摩擦地接收引線框架的鎖緊耦合并提供在引線框架和中間基板之間的機械連接；中間基板設置在引線框架的上側表面上。中間基板具有定義用于無源元件電路的區域。有源器件管芯附接到引線框架的相對的下側表面上的管芯連接區，有源器件管芯的焊盤通過導電互連電連接到焊盤墊。

以上小結并不是為了呈現內本發明的每一個實施例，或每個方面。在圖中和下面的詳細說明中提供了另外的實施例。

附圖說明

本申請通過以下各種實施例的詳細描述并結合附圖可以更好地理解，其中：

圖1A-1C示出了現有技術中電子防盜系統封裝中的單個引線框架上的無源元件組件和集成電路設備。

圖2A-2D示出了根據本發明實施例的組件的側視圖；

圖3A-3D示出了根據本發明實施例的組件的側視圖；

圖4A-4C示出了根據本發明的汽車元件組件的實施例的頂視圖；

圖5A-5B示出了根據本發明的具有鎖銷的引線框架以及附接在其上的中間基板；

圖6示出了根據本發明的經由鎖銷附接中間基板的引線框架；

圖7A-7B示出了根據本發明的與中間基板組裝的引線框架，無源元件植入中間基板；

圖8示出了根據本發明的設備的組裝流程圖。

當本申請可改為各種修改和可選形式時，在附圖中以示例的方式示出了其中的細節并且將詳細描述。然而應該理解的是，其目的不是為了將本發明限制到特定的所描述的實施例。相反，其目的是為了涵蓋落在權利要求所限定的本發明的范圍和思想中的所有的修改、等同、及其替換。

具體實施方式

所披露的實施例在增加組裝元件的可靠性方面是有用的，組裝元件包括連接到具有無源元件，例如電阻器，電容器和電感器的結構的集成電路(IC)設備。在一個示例的實施例中，在引線框架基板的前側表面上，與引線框架基板附接的IC位于前側表面上，有源設備焊盤被引線鍵合到引線框架上所定義的區域。另外的無源元件被設置(通常是經由貼裝二工藝)到分離的中間基板上。經由鎖緊連接器將中間基板附接到引線框架相對的背側表面。鎖緊連接器包括引線框架或中間基板中的孔或鎖銷，并且具有相反的性質。在引線框架中的預先定義的導電跡線將特定的IC設備引腳經由IC設備引線鍵合和連接到鎖緊連接器的預定的跡線連接到所選的無源元件。組件被封裝在模封料中。在示例的實施例中，所使用的特定的封裝是電子防盜系統封裝，它類似于塑料雙列直插式封裝(PDIP)。在這些實施例中，在集成電路外的另外的元件被組合在一起以建立適應單個封裝的電路子系統。

參考圖1A-1C，在引線框架組件5的上側表面上，具有用于布置無源元件的焊盤，無源元件例如是片狀電容器15，和用于線圈10的接觸20。無源元件被粘合和焊接到引線框架組件5上。在引線框架5的相對的下側表面上，設備管芯25被焊接到管芯附接區30(如虛線框所示)，引線鍵合區45將管芯焊盤35電連接到引線框架焊盤墊(“手指”)40。電路組件55被密封在適當的模封料50中，導致LSP封裝60。

現有的LSP封裝組件可能遭受將元件附接到引線框架上的粘膠和引 起故障的引線框架之間的剝離。此外，在制造工藝期間，由于在元件連接之間的導電膠的流動可能導致無源元件之間發生短路電路。從生產處理上，膠粘的元件可能從引線框架上去除。

根據本申請，無源元件被集成到中間基板上，例如印刷電路板(PCB)，從而成為無源元件單元。在一個實施例中，引線框架具有多個在其上定義的鎖銷。這些鎖銷占用無源元件單元中定義的位置；鎖銷提高無源元件與引線框架的機械嚙合。在一個實施例中，鎖銷摩擦嚙合在無源元件單元中定義的孔；可選擇性地在它們的摩擦嚙合之后，鎖銷可能被焊接以提供電連接。引線框架具有管芯連接區，IC設備被焊接到該管芯連接區上。管芯連接區被焊盤墊圍繞，管芯焊盤被引線鍵合到該焊盤墊上。根據設計要求，在IC設備上適當的引腳被連接到無源元件上。引線框架，中間無源元件單元，和設備管芯的組件被密封到模封料中。

參考圖2A-2D，在一個實施例中，在組件100中，線圈和其它無源元件105附接到中間基板110。中間基板105具有鎖銷115。在引線框架120的上側表面上，中間基板105被插入到引線框架120中，引線框架120具有鎖緊座125以接收中間基板110的鎖銷115。形成這些鎖銷115從而當嚙合到鎖緊座125中時，它們可能被摩擦約束。圖2B描述了具有線圈和其它無源元件105以及引線框架120的結構130，線圈和其它無源元件105組裝在中間結構110上，。在引線框架120的下側表面上，設備管芯140用適當的管芯焊接材料135來管芯粘接。管芯焊接135可能是用粘膠，焊料，超聲波焊接，等等。引線鍵合145用相應的引線框架手指連接設備管芯140的管芯連接盤142，從而提供電連接到設備管芯140。在引線框架120上預定的位置提供電連接往返于無源元件和設備管芯140。通常，鎖銷115被焊接到引線框架120上預定的位置以形成電連接。通過組裝所有的元件，設備管芯140、中間基板110、和無源元件105的組件150，被密封到模封料160中。圖2D的完整的設備170經歷附加工藝步驟以準備用于最終用戶的設備。

參考圖3A-3D，在另一個實施例中，線圈和其它無源元件205被附接到中間結構210中。在其上定義鎖緊座225。引線框架220具有鎖銷215，當中間結構210設置在引線框架220的一側上時，鎖銷215與中間 結構210的鎖緊座225嚙合。在一個實施例中，這些鎖銷215可以焊接到鎖緊座225上以增強引線框架220和設置在中間結構210上的無源元件之間的電連接。圖3B示出了部分組件的設備230。參考圖3C。在引線框架220的相對的下側表面上，設備管芯240是用適當的管芯焊接材料235附接到引線框架220的管芯。引線鍵合區245將相應的引線框架手指與設備管芯240的管芯連接焊盤242連接，從而提供電連接到設備管芯240。組件250被密封到模封料260中。圖3D的完整的設備270經歷另外的工藝步驟以準備用于最終用戶的設備。

參考圖4A-4C，在一個實施例中，引線框架300具有上側表面和相對的下側表面。在引線框架300的上側表面上，虛線區310定義了包圍完整的有源電路/無源器件組件組件的引線框架的區域。在引線框架300的相對的下側表面上，管芯連接區315由虛線定義。鎖銷320被定義在五個位置處(320a-e)。在其它實施例中，可能只有一個鎖銷。為了定義幾何平面和提高剛性，在平面上分配三個鎖銷。在引線框架300的相對的下側表面上焊接設備管芯350。焊盤345經由焊線340電連接到焊盤墊335。由虛線310定義的區域是在設備管芯和無源設備組件350組裝之后被切筋的引線框架。在無源設備組件(中間結構)350上，在五個位置(325a-e)中的相應的孔(即鎖緊座)325嚙合鎖銷320。包含線圈330和片狀電容器335的無源設備被焊接到中間結構350的基板上。在用鎖緊座325嚙合鎖銷320之后，鎖銷320可能通過摩擦或粘合或焊接到這些鎖緊座位置而被機械地保護。位置325可能具有金屬通孔電鍍并將各種無源元件330、335連接到特定的設備焊盤，這些特定的設備焊盤被連接到特定的焊盤墊335。參考圖4C，完整的組件375被密封在適當的模封料中。在密封之后，在邊界310處切筋引線框架。

參考圖5A-5C，在一個實施例中，引線框架400具有三個完整地形成的鎖銷420(A-C)，引線框架400接收具有相應的鎖緊座的中間結構。管芯連接區415在引線框架400的下側表面上。焊盤墊425包圍管芯連接區。虛線X，X’和Y，Y’定義區域，在該區域中，在根據本發明電子組件組裝之后切筋引線框架400。圖5B示出了在引線框架400上的鎖銷420a的近視圖。注意在圖5B中，鎖銷420a-420c向上彎并且與引線框架400 的平面表面垂直。垂直的鎖銷420a-420c嚙合位于附接在其上的中間基板中的鎖緊座位置。

參考圖6，在一個實施例中，具有中間基板525的引線框架500經由鎖銷510和520附接到引線框架500。

參考圖7A-7B，在一個實施例中，組件700具有引線框架710，引線框架710具有鎖銷720，中間基板715附接到鎖銷720。無源元件720和線圈730被焊接到中間基板715上。在一些應用中，鎖銷710可能摩擦地嚙合中間基板715，或者通過焊接或結合來嚙合。在其它的一些應用中，在中間基板715中的通孔可能電鍍以促進電連接或可能只是機械連接以將中間基板715固定到引線框架710的鎖銷720。機械連接可能是使孔和鎖銷按大小排列從而鎖銷摩擦嚙合孔。

參考圖8，在步驟810示例的工藝中，具有進料分類的特定元件，進料包括引線框架和無源元件。引線框架可能具有設備位置陣列。在步驟820中，在預定的位置處，在引線框架上形成鎖銷。回到圖5A-5B，引線框架400的整體的鎖銷420A-420C，可能向上彎并且垂直于引線框架400的平面。接著在步驟830中，無源元件單元被附接到引線框架的第一側上。在步驟840中，IC設備附接到引線框架的相對的第二側上。在步驟850中，IC設備被引線鍵合。接著在步驟860中，制造所有的電連接，組件被密封在模封料中。在步驟870中，組裝的單元陣列被切筋和形成到各個設備中。接著在步驟880中，各個設備在被運送到最終用戶前經歷“最終的電學的”測試880。

根據本申請，可能使用其它組件的封裝類型。引線框架可能被修改以容納適當配置的中間結構。另外，本申請的實施例適用于所有的普通的封裝內系統，以及封裝內封裝。可以設計相關的生產工具以促進組裝。

參考特定的示例性例子描述各個實施例。選擇示例的例子以幫助本領域的普通技術人員形成清楚的了解，并且實施各個實施例。然而，具有一個或多個實施例的系統、結構、和設備的范圍，以及根據一個或多個實施例實施的方法的范圍，完全不限于所提出的特定的實施例。相反，本領域普通技術人員基于該描述可以很好地認識到，可能實施根據各個實施例的許多其它結構、布置和方法。

在本申請的描述中所使用的關于位置表示例如上側、下側、上面的、下面的，可以理解的是這些表示是參考相應的圖給出的，并且如果在制造或操作期間設備的方向發生變化，其他位置關系可能替代地應用。如上所述，這些位置關系的描述是為了清楚起見，而不是限制。

本申請關于特定實施例和特定附圖的描述，但是本發明不限于此，而是由權利要求提出。所描述的圖只是示意的，而不是限制。在這些圖中，為了示例的目的，各個元件的尺寸可能被放大并且不是按特定的比例放大。其目的是本申請涵蓋在相關公差、元件的性質和操作模式中的不重要的變化。其目的是為了涵蓋本發明不完美的實施。

在說明書和權利要求書中所使用的術語“包括”，并不是為了排除其它元件或步驟。因此，術語“包括”不應當被局限于其后列出的項目；它排除其它元件或步驟，因此對于以下描述的范圍“一種設備包括A和B”，不應當限于設備只包括元件A和元件B。這種表達表示，根據本申請，與設備相關的元件是A和B。

在不離開權利要求所限定的本發明的思想和范圍時，本申請許多其它的實施例對于本領域技術人員是清楚的。