表面安裝器件制造技術

本公開涉及表面安裝器件。表面安裝器件(50)具有諸如ASIC之類的半導體材料的一個主體(6)和包圍主體的封裝。封裝具有承載主體的基部區域(15)、蓋(20)和接觸端子(3)。基部區域(15)具有低于5MPa的楊氏模量。為了形成器件，將主體(6)附接至包括由空腔分開的接觸端子(3)和裸片焊盤(2)的支撐框架(1)；將鍵合接線(14)焊接至主體(6)并焊接至接觸端子(3)；以至少部分包圍主體(6)的側面、填充支撐框架(1)的空腔且覆蓋鍵合接線(14)的在接觸端子上的端部的方式模制彈性材料；和將蓋(20)固定至基部區域(15)。接著將裸片焊盤(2)蝕刻掉。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及用于諸如MEMS壓力傳感器之類的對機械和熱機械應力敏感的半導體器件的封裝。
技術介紹
如已知的，諸如集成電路和MEMS器件之類的半導體器件通常被包封在用于它們的保護和處理的封裝中。在下文中，對允許表面安裝的封裝進行參考。目前，用于MEMS傳感器的表面安裝封裝的最常用的類型是所謂LGA(焊區柵格陣列)封裝，其在封裝的下側面具有觸點的方形柵格。然而，用于MEMS壓力傳感器的標準LGA封裝不符合其中提供印刷電路板的焊接檢查的汽車要求。因此，使用了所謂方形扁平無引線單行(QFN-Sr)、也稱作微引線框架(MLF)和SON(小外形無引線)封裝，也就是允許表面安裝且具有在底表面上的一個外圍行端子的封裝。在標準QFN技術中，后模制引線框架，并且使用具有接近金屬引線框架的熱膨脹系數(CTE)的熱膨脹系數的樹脂來填充空的空間，以便避免層離。然而，這些樹脂具有高彈性模量并且封裝非常硬。作為結果，機械和熱機械應力在PCB卡上的焊接之后被傳輸至壓力傳感器，導致偏移和漂移。傳感器的讀數因此受到如下所述因素的負面影響：由于在車輛上產生并且通過硬封裝被傳輸至傳感器的應力而引起的噪聲；或者，由于焊接連接冷卻而在表面安裝過程期間產生的應力；由于機械公差失配而在安裝在車輛上的期間產生的應力，或由于駕駛艙溫度改變而在器件壽命期間產生的應力。在所謂的預模制QFN的不同封裝中，可以具有有著預模制塑料空腔的引線框架。該解決方案解決了避免由封裝的樹脂引起的但不是由銅引線框架所傳輸的應力引起的應力傳輸的問題。因此，預模制或后模制的標準QFN封裝不能用于旨在用于汽車應用的MEMS壓力傳感器。另一方面，歸因于超聲波接線鍵合期間的襯底翹曲和差的超聲波傳輸的風險，低模量襯底LGA的使用是不可能的。
技術實現思路
因此，本技術的目的是提供一種克服現有技術解決方案的缺點的用于QFN類型的半導體器件的封裝。根據本技術，提供了一種表面安裝器件，包括半導體材料的至少一個主體和包圍所述主體的封裝，所述封裝包括承載所述主體的基部區域、蓋和接觸端子，其中所述基部區域具有低于5MPa的楊氏模量。根據實施例，所述基部區域是在具有低于5MPa、例如低于2MPa的楊氏模量的硅樹脂和非硅樹脂材料之中選擇出的材料。根據實施例，所述基部區域具有在所述主體下面的空腔和被附接至所述主體的外圍下部分的內部環形部分。根據實施例，鍵合接線在所述主體與所述接觸端子之間延伸且具有被附接至所述接觸端子的端部，所述基部區域覆蓋所述鍵合接線的所述端部并且部分地包圍所述接觸端子。根據實施例，所述蓋被直接固定至所述基部區域。根據實施例，所述表面安裝器件進一步包括在所述蓋與所述基部區域之間延伸且限制所述主體朝向所述蓋的移動的阻尼結構。根據實施例，所述阻尼結構包括彈性材料的凸塊。根據實施例，所述主體包括集成電路裸片、被安裝在所述集成電路裸片上的諸如壓力傳感器之類的MEMS部件。根據實施例，裸片附接膜在所述MEMS部件與所述集成電路裸片之間延伸。根據實施例，鍵合接線在所述MEMS部件與所述接觸端子之間延伸，所述器件進一步包括彈性材料的凸塊，所述彈性材料的凸塊在所述MEMS部件的側面上延伸且具有防止所述鍵合接線在所述器件的跌落的情況下撞擊所述蓋的高度。在實踐中，代替使用預模制剛性引線框架，封裝具有彈性材料的基部區域，具有低于5MPa的楊氏模量，基部區域在附接裸片之后模制在引線框架上。在實施例中，將標準引線框架的裸片附接焊盤去除，以便增加封裝的彈性。可以提供阻尼結構，以在掉落的情況下保護鍵合接線和裸片。附圖說明為了理解本技術，現在參照附圖純粹作為非限制性實施例來描述優選實施例，其中：-圖1至圖6是示出了根據即時的被封裝器件的實施例的隨后的封裝步驟的截面；-圖7在立體圖中示出圖6的中間的被封裝器件；-圖8是沿著圖7的剖面VIII-VIII截取的截面；-圖9是示出跟隨圖6的步驟的封裝步驟的截面；-圖10在立體圖中示出圖9的中間的被封裝器件；-圖11至圖14是示出跟隨圖9的步驟的隨后的封裝步驟的截面；-圖15是在掉落的情況下的即時的被封裝器件的變形的模擬；-圖16是從不同實施例的蓋的底部看到的立體圖；和-圖17是具有圖16的蓋的被封裝器件的立體俯視圖。具體實施方式圖1示出了包括被附接在粘合帶4上的裸片焊盤2和多個端子3的用于QFN(方形扁平無引線)封裝的支撐框架1。支撐框架1是引線框架并且可以由諸如銅、鋁和類似物之類的任何合適材料制成。在該實施例中，裸片焊盤2未電鍍在底部，而端子3被電鍍在底部和側面上。例如，端子3可以是以用于QFN封裝的本身已知的方式電鍍的Ni、Pd、Au或類似物。粘合帶4可以是被附接至支撐框架1的背面側的熱塑性標準的粘合帶。接著，圖2，將第一粘合膜5附接至裸片焊盤2的正表面并且將第一裸片6放置在第一粘合膜5上。第一裸片6大于裸片焊盤2。第一粘合層5可以是當前在半導體工業中使用的DAF(裸片附接膜)；例如，它可以是諸如日東電工株式會社(NittoDenkoCorporation)生產的LE5003之類的層疊在支撐框架1上的已知環氧樹脂。可以例如通過標準切割或單片化將第一粘合膜5與第一裸片6一起在將它們放置在引線框架1上之前做出形狀，其中第一粘合膜5被附接在包括第一裸片6的晶片的底表面上。第一裸片6可以是包括信號處理單元的諸如ASIC(專用集成電路)之類的集成電路。此后，圖3，將在底部附接有第二粘合膜10的第二裸片11放置在第一裸片6的上面上。第二粘合膜10可以是以相同方式放置和做出形狀的類似于第一粘合膜5的DAF。第二裸片11可以是圖3中僅示意性地示出的具有膜片12的諸如壓力傳感器之類的MEMS部件。接著使第一和第二粘合膜5、10在烤爐中在氮氣體氣氛中在例如160℃至180℃進行固化。接著將鍵合接線14在一端附接在端子3之間并且在另一端附接至第一裸片6或第二裸片11，圖4。鍵合接線14可以是利用適用于預期的應用的已知標準技術附接的標準銅鍵合接線。接著，圖5，形成基部區域15。基部區域15是彈性材料，例如具有小于5MPa、例如低于2MPa的非常低的楊氏模量E的硅樹脂粘合劑，它在半流體狀態被施加、例如被分配，以便填充支撐框架1的在裸片焊盤本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表面安裝器件(50)，其特征在于，包括半導體材料的至少一個主體(6)和包圍所述主體的封裝，所述封裝包括承載所述主體的基部區域(15)、蓋(20)和接觸端子(3)，其中所述基部區域(15)具有低于5MPa的楊氏模量。

【技術特征摘要】
2014.11.26 IT TO2014A0009771.一種表面安裝器件(50)，其特征在于，包括半導體材料的至
少一個主體(6)和包圍所述主體的封裝，所述封裝包括承載所述主
體的基部區域(15)、蓋(20)和接觸端子(3)，其中所述基部區
域(15)具有低于5MPa的楊氏模量。
2.根據權利要求1所述的表面安裝器件，其特征在于，所述基部
區域(15)是在具有低于5MPa、例如低于2MPa的楊氏模量的硅樹
脂和非硅樹脂材料之中選擇出的材料。
3.根據權利要求1或2所述的表面安裝器件，其特征在于，所述
基部區域(15)具有在所述主體(6)下面的空腔(23)和被附接至
所述主體的外圍下部分的內部環形部分。
4.根據權利要求1或2所述的表面安裝器件，其特征在于，鍵合
接線(14)在所述主體(6)與所述接觸端子(3)之間延伸且具有被
附接至所述接觸端子的端部，所述基部區域(15)覆蓋所述鍵合接線
(14)的所述端部并且部分地包圍所述接觸端子(3)。
5.根據權利要求1或2所述的表面安裝器件，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·V·豐塔納，J·塔利多，
申請(專利權)人：意法半導體股份有限公司，意法半導體公司，
類型：新型
國別省市：意大利;IT