具有焊料側壁的引線框架的制作方法

本發明涉及集成電路的領域。更特定來說，本發明涉及用于集成電路封裝中的引線框架。

背景技術：

半導體小型無引線(son)裝置及四方扁平無引線(qfn)裝置通常是通過將多個集成電路(ic)芯片組裝于金屬引線框架條帶上而制作。引線框架條帶200(圖2)經布局以使每一引線框架100(圖1)包含ic芯片墊102(圖1)及經協調線接合墊104。為了將裝置小型化且節約引線框架條帶200的布局中的區，所述布局通常經設計使得一個引線框架100的接合線墊104通過水平鋸割道202及垂直鋸割道204而直接連接到鄰近引線框架100的相應線接合墊104。

大多數引線框架條帶200是由基底金屬(例如銅或包含銅的合金)制成且鍍覆有可焊接金屬層(例如鎳層后接鈀層)。

圖3中所圖解說明的橫截面是沿著圖2中的虛線206跨越水平鋸割道204截取。多個ic芯片304組裝于引線框架條帶200上。在將ic芯片304附接到ic芯片墊102且利用線接合306電連接到線接合墊104之后，將經組裝引線框架條帶300囊封于保護性塑料化合物308中，而不使囊封化合物308覆蓋打算用于焊接的區310。

隨后，通過用鋸切斷囊封化合物308以及經鍍覆金屬鋸割道202及204而從經組裝引線框架條帶300單個化離散封裝式ic芯片400(圖4a)。由于鋸割步驟，線接合墊104具有側表面410(圖4a)，在側表面410處基底金屬因所述鋸割而被暴露。最后，通過將未被覆蓋區310焊料連接406到電路板402上的金屬墊404而將離散封裝式ic芯片400組裝于電路板402上，如圖4c中所展示。

技術實現要素：

下文呈現經簡化發明內容，以便提供對本發明的一或多個方面的基本理解。此發明內容并非本發明的擴展性概述，且既不打算識別本發明的關鍵或緊要元件，也不打算劃定其范圍。而是，本發明內容的主要目的是以簡化形式呈現本發明的一些概念作為稍后所呈現的更詳細描述的前言。

將ic芯片附接到引線框架條帶且囊封于保護性塑料化合物中。接著通過沿著鋸割道將個別ic芯片鋸割開而單個化個別ic芯片。在單個化過程期間，鋸割會暴露未受保護引線框架金屬，所述未受保護引線框架金屬可能氧化且防止焊料潤濕表面及防止在通過焊接將ic芯片附接到印刷電路板時形成強接合。

本發明涉及一種引線框架，其中所述引線框架的在單個化期間通過鋸割暴露的外側壁的大于50％是由焊料組成。本發明涉及一種引線框架條帶，其中鋸割道及所述引線框架的外表面的大于50％是由焊料組成。本發明涉及一種形成引線框架條帶的方法，其中所述鋸割道及所述引線框架的所述外表面主要由焊料組成。本發明涉及一種形成引線框架條帶的方法，其中所述鋸割道及所述引線框架的所述外表面完全由焊料組成。

附圖說明

圖1(現有技術)是引線框架的平面圖。

圖2(現有技術)是引線框架條帶的平面圖。

圖3(現有技術)是引線框架條帶上的封裝式ic芯片的橫截面。

圖4a、4b及4c描述通過焊接將封裝式ic附接到電路板。

圖5a描述根據實施例形成的引線框架。

圖5b及5c描述根據實施例形成的引線框架條帶。

圖6a及6b是圖解說明根據實施例形成的引線框架條帶的橫截面。

圖7a及7b是圖解說明根據實施例形成的引線框架條帶的橫截面。

圖8a到8l是以連續制作階段描繪的圖6a中的引線框架條帶的橫截面。

圖9a到9l是以連續制作階段描繪的圖7a中的引線框架條帶的橫截面。

具體實施方式

參考附圖描述本發明的實施例。所述圖未按比例繪制且其僅經提供以圖解說明本發明。為進行說明，下文參考實例性應用來描述實施例的數個方面。應理解，陳述眾多特定細節、關系及方法以提供對本發明的理解。然而，相關領域的技術人員將容易地認識到，可在不使用所述特定細節中的一或多者或者使用其它方法的情況下實踐本發明。在其它實例中，未詳細展示眾所周知的結構或操作以避免使本發明模糊。實施例并不受動作或事件的所圖解說明排序限制，這是因為一些動作可以不同次序發生及/或與其它動作或事件同時發生。此外，并非需要所有所圖解說明動作或事件來實施根據本發明的方法。

通過用鋸切斷囊封式化合物308以及經鍍覆金屬鋸割道202及204(圖2)而從經組裝引線框架條帶300單個化離散封裝式ic芯片400(圖4a)。在常規引線框架條帶上，由于鋸割步驟，線接合墊104具有側表面410(圖4a)，在側表面410處基底金屬被暴露。經鋸割暴露基底金屬在暴露于空氣后即刻被氧化。在將封裝式ic芯片400焊接到電路板402之前施加的焊料膏有時不足以消除氧化。當這種情況發生時，焊料406無法潤濕線接合墊104的側壁且不會形成到封裝式ic芯片400的垂直側的焊料接合。此可導致封裝式ic芯片400與電路板402之間的弱接合，這可導致封裝式ic芯片400與電路板402之間的電連接的故障或可導致封裝式ic芯片400從電路板402的脫層。此在于使用期間由于電路板402上的機械應力而發生故障時尤其成問題。

圖5a中圖解說明解決接合線墊104的側壁上的由于鋸割導致的經暴露基底金屬的問題的實施例引線框架510。在所述實施例中，用焊料506替代接合線墊104的通過鋸割而暴露的側壁上的基底金屬。

圖5b中的第一實例性引線框架條帶500由利用水平鋸割道502及垂直鋸割道504而連接在一起的多個實施例引線框架510組成。在此實施例中，用焊料506替代水平鋸割道502及垂直鋸割道504中的基底金屬中的全部或大部分。

圖5c中的第二實例性引線框架條帶512由利用水平鋸割道508及垂直鋸割道510而連接在一起的多個實施例引線框架510組成。在此實施例中，用焊料506替代水平鋸割道508及垂直鋸割道510的在接合線墊104之間的區域中的基底金屬中的全部或大部分。鋸割道區508及510的未連接到線接合墊104的其余部分保持為基底金屬。

圖6a圖解說明其中用焊料602替代鋸割道中的在線接合墊104之間的全部基底金屬的實例。在鋸割之后，如圖6b中所展示，無基底金屬暴露于線接合墊104的側壁上。線接合墊104的側壁上的基底金屬被焊料606替代。此焊料側壁606與用于將ic芯片400附接到電路板402的焊料608形成強接合。

圖7a圖解說明其中用焊料702替代鋸割道中的在線接合墊104之間的基底金屬中的大部分的實例。在鋸割之后，如圖7b中所展示，僅少量的基底金屬704暴露于線接合墊104的側壁上。線接合墊104的側壁上的超過50％的基底金屬被焊料706替代。側壁上的此焊料706與用于將ic芯片400附接到電路板402的焊料708形成強接合。

以在圖8a到8l中圖解說明主要處理步驟的橫截面來描述用于以圖6a及6b中的橫截面形成實施例引線框架條帶的方法。

圖8a展示覆蓋有保護性干燥膜涂層802的金屬條帶800(引線框架條帶)。用于引線框架條帶制造中的金屬條帶800通常是由銅或銅合金形成。所述保護性干燥膜涂層可為(舉例來說)光致抗蝕劑或經電沉積聚酰亞胺。

在圖8b中，將光致抗蝕劑圖案804形成為具有位于ic芯片墊102區與接合線墊104區之間的開口803以及位于鋸割道504上方且稍寬于鋸割道504的開口805。鋸割道504上方的開口805暴露鋸割道504的整個寬度且還暴露附接到鋸割道504的接合線墊104的小的區。鋸割道504上方的開口805可比鋸割道504寬介于約0.06mm到約0.2mm的范圍內。在實例性實施例中，開口805比鋸割道504寬0.06mm。

為了形成圖5b中所展示的引線框架，鋸割道504上方的光致抗蝕劑圖案開口805敞開整個鋸割道504。

為了形成圖5c中所展示的引線框架，鋸割道504上方的光致抗蝕劑圖案開口805僅敞開鄰近引線框架510上的接合線墊104之間的道區域。鋸割道區504的其余部分保持為基底金屬。

從敞開區803及805蝕刻干燥膜涂層802，從而暴露引線框架條帶上的基底金屬。

在圖8c中，移除光致抗蝕劑圖案804且從干燥膜涂層中的敞開區蝕刻基底金屬。在ic芯片墊102區與線接合墊104區之間將基底金屬蝕穿引線框架條帶800的大約半路806，且還蝕穿鋸割道504及鄰近于鋸割道504的線接合墊104的經暴露區域的大約半路從而形成前側鋸割道溝槽808。

在圖8d中，移除干燥膜涂層802，且將金屬(例如鎳加鈀或鎳加鈀加金)的薄膜812沉積或電鍍到引線框架條帶800的經暴露表面上以增強可焊接性。

在圖8e中，將具有稍寬于前側經半蝕刻鋸割道808的開口的前側絲網印刷掩模816居中定位于第一經半蝕刻鋸割道808上方。接著將焊料膏818絲網印刷到引線框架條帶800上，從而完全填充且稍微過填充前側鋸割道溝槽808。

接著移除前側絲網印刷掩模816且使焊料膏818回流(如圖8f中所展示)，以填充前側鋸割道溝槽808且在線接合墊上形成焊料側壁606。在此實施例中，用焊料替代前側鋸割道溝槽808中的基底金屬以及鄰近于鋸割道504的線接合墊104的經半蝕刻區域中的基底金屬。

現在參考圖8g，將引線框架條帶800上下倒置且將第二保護性干燥膜涂層820施加到引線框架條帶800的后側。在引線框架條帶800的后側上形成第二光致抗蝕劑圖案822，第二光致抗蝕劑圖案822具有暴露ic芯片墊102區與線接合墊104區之間的基底金屬的開口814以及位于鋸割道504上方且稍寬于鋸割道504的開口816。鋸割道504上方的開口816可比鋸割道504寬介于約0.06mm到約0.2mm的范圍內。在實例性實施例中，開口816比鋸割道504寬0.06mm。

為了形成圖5b中所展示的引線框架，鋸割道504上方的光致抗蝕劑圖案開口816敞開整個鋸割道。

為了形成圖5c中所展示的引線框架，鋸割道504上方的光致抗蝕劑圖案開口816僅敞開鄰近引線框架510上的接合線墊104之間的鋸割道區域。

從ic芯片墊102區與線接合墊104區之間的開口以及鋸割道504及附接到鋸割道504的經暴露線接合墊104區域上方的敞開區域蝕刻干燥膜涂層820。

圖8h展示在蝕刻第二保護性干燥膜涂層820且移除第二光致抗蝕劑圖案822之后的引線框架條帶800。

在圖8i中，在被第二保護性干燥膜涂層820中的開口暴露之處蝕刻引線框架條帶800的基底金屬。蝕刻ic芯片墊102與線接合墊104之間的開口824，使得這些開口824與先前從引線框架條帶800的前側蝕刻的經半蝕刻開口806結合。此從ic芯片墊102與線接合墊104之間移除全部基底金屬且將ic芯片墊102與線接合墊104電隔離。還從鋸割道504及鄰近于鋸割道504的線接合墊104的經暴露區域蝕刻基底金屬，此在填充前側鋸割道溝槽808的經回流焊料818上停止。

在圖8j中，移除第二干燥膜涂層820，且將第二金屬830(例如鎳加鈀或鎳加鈀加金)沉積或電鍍到引線框架條帶800的經暴露表面上以增強可焊接性。

在圖8k中，將具有位于后側鋸割道溝槽826上方且稍大于后側鋸割道溝槽826的開口的后側絲網印刷掩模834放置于引線框架條帶800的后側上。接著將焊料膏836絲網印刷到引線框架條帶800上以填充且稍微過填充后側鋸割道溝槽826。

接著移除后側絲網印刷掩模834且使焊料膏836回流(如圖8l中所展示)，以完全填充鋸割道504且還用經回流焊料836填充線接合墊104的外部分606。在此實施例中，鋸割道504中的基底金屬完全被焊料602替代。另外，線接合墊104的通過鋸割暴露的側壁中的基底金屬也完全被焊料606替代。

如先前所論述，當使用此實施例通過鋸割而單個化封裝式ic芯片400時，無基底金屬被暴露。在單個化期間由于鋸割而形成的封裝式ic芯片400上的側壁完全由焊料606構成。如圖6b中所圖解說明，使用此實施例，在通過焊料608附接到集成電路板402期間形成到封裝式ic芯片400的側壁的強焊料接合。

以在圖9a到9l中圖解說明主要處理步驟的橫截面來描述用于形成圖7b中所展示的第二實施例引線框架條帶的方法。

圖9a展示覆蓋有保護性干燥膜涂層902的金屬引線框架條帶900。經蝕刻穿過引線框架條帶900的開口906將ic芯片墊102與線接合墊104電隔離。

在圖9b中，將光致抗蝕劑圖案904形成為具有位于鋸割道504上方且稍寬于鋸割道504的開口908。鄰近于鋸割道504的線接合墊104的一小部分被暴露。從敞開區908蝕刻干燥膜涂層902。鋸割道504上方的開口908可比鋸割道504寬介于約0.06mm到約0.2mm的范圍內。在實例性實施例中，開口908比鋸割道504寬0.06mm。

為了形成圖5b中所展示的引線框架，鋸割道上方的光致抗蝕劑圖案開口908敞開整個鋸割道。

為了形成圖5c中所展示的引線框架，鋸割道504上方的光致抗蝕劑圖案開口908僅敞開鄰近引線框架510上的接合線墊104之間的鋸割道區域。

在圖9c中，移除光致抗蝕劑圖案904，且從鋸割道504及線接合墊的經暴露區域部分地蝕刻基底金屬，以形成前側鋸割道溝槽910。在此實施例中被移除的基底金屬的厚度小于引線框架條帶900的厚度的一半但超過所述厚度的四分之一。

在圖9d中，移除干燥膜涂層902，且將金屬膜912(例如鎳加鈀或鎳加鈀加金)沉積或電鍍到引線框架條帶900的經暴露表面上以增強可焊接性。

在圖9e中，將具有位于前側鋸割道溝槽910上方的開口的前側絲網印刷掩模916放置于引線框架條帶900的前側上。接著將焊料膏918絲網印刷到引線框架條帶900上以完全填充且稍微過填充前側鋸割道溝槽910。

接著移除前側絲網印刷掩模916且使焊料膏918回流(如圖9f中所展示)，從而填充前側鋸割道溝槽910且用焊料918填充鄰近于鋸割道504的線接合墊104的經蝕刻區域。前側鋸割道溝槽910中的基底金屬被焊料918替代。另外，鄰近于鋸割道504的線接合墊104的經半蝕刻區域中的基底金屬被焊料918替代。

現在參考圖9g，將引線框架條帶900上下倒置且將第二保護性干燥膜涂層920施加到引線框架條帶900的后側。

在圖9h中，形成具有位于鋸割道504上方且稍寬于鋸割道504的開口924的第二光致抗蝕劑圖案922。鄰近于鋸割道504的線接合墊104的一小部分也被暴露。

鋸割道504上方的開口924可比鋸割道504寬介于約0.06mm到約0.2mm的范圍內。在實例性實施例中，開口924比鋸割道504寬0.06mm。

為了形成圖5b中所展示的引線框架，鋸割道上方的光致抗蝕劑圖案開口924敞開整個鋸割道。

為了形成圖5c中所展示的引線框架，鋸割道504上方的光致抗蝕劑圖案開口924僅敞開鄰近引線框架510上的接合線墊104之間的鋸割道區域。

接著從敞開區924蝕刻干燥膜涂層920，如圖9h中所展示。

在圖9i中，從鋸割道504部分地蝕刻引線框架條帶900的基底金屬，且還從附接到鋸割道504的線接合墊104的經暴露區域蝕刻所述基底金屬。被移除的基底金屬的厚度小于引線框架條帶900的厚度的一半但超過所述厚度的四分之一。此形成后側鋸割道溝槽926且留下跨越鋸割道504的基底金屬條帶928。此基底金屬條帶928跨越鋸割道504將第一引線框架100的線接合墊104連接到第二引線框架100的線接合墊104。此金屬條帶928可給引線框架條帶900增加強化及剛性。

在圖9j中，移除第二干燥膜涂層920，且將第二金屬膜930(例如鎳加鈀或鎳加鈀加金)沉積或電鍍到引線框架條帶900的經暴露表面上以增強可焊接性。

在圖9k中，將具有稍大于后側鋸割道溝槽926的開口的后側絲網印刷掩模934放置于引線框架條帶900的后側上。接著將焊料膏936絲網印刷到引線框架條帶900上，從而填充且稍微過填充后側鋸割道溝槽926。

接著移除后側絲網印刷掩模934且使焊料膏936回流(如圖9l中所展示)，從而填充后側鋸割道溝槽926且還用經回流焊料936填充經部分蝕刻線接合墊。在此實施例中，鋸割道504中的基底金屬的超過一半被焊料936替代。另外，線接合墊104的在單個化期間通過鋸割暴露的側壁的超過一半被焊料936替代，從而僅留下基底金屬704的一小部分暴露于側壁上。

如先前所論述，當利用此實施例通過鋸割而單個化封裝式ic芯片400時，經暴露側壁的不到一半是基底金屬。如圖7b中所圖解說明，通過用焊料706替代因鋸割而暴露于線接合墊104的側壁上的超過一半基底金屬，可在將封裝式ic芯片400焊接到集成電路板402時形成強可靠接合。

雖然上文已描述本發明的各種實施例，但應理解，所述實施例僅通過實例而非限制的方式呈現。可在不背離本發明的精神或范圍的情況下，根據本文中的揭示內容對所揭示實施例做出眾多改變。因此，本發明的廣度及范圍不應受上文所描述實施例中的任一者限制。而是，本發明的范圍應根據所附權利要求書及其等效形式來定義。