[发明专利]无引脚半导体引线框架焊铝箔方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及无引脚半导体引线框架焊铝箔方法。

背景技术

DFN（Dual Flat?Pack No?Lead package，双边无引脚封装）/QFN(Quad Flat?Pack No?Lead package，四边无引脚封装)是半导体元件表面封装技术中比较先进的封装形式，DFN/QFN体积小，重量轻，底部有大面积的散热板，具有很强大的散热性能且内部引线与接点之间的导电路径短，自感系数以及内部电阻小，因此具有卓越的性能。更高的功率、更小的体积是人们永远追求的主题，更高的功率意味着能够完成更多的功能，更小的体积意味着在相同面积内能够生产制造更多的产品，成本更低，利润更高。

为了提高半导体元件对大电流的要求，一般在引线框架（frame）的引线框架单元上采用超声波焊接微小的铝箔（Ribbon）的方式。但DFN（QFN）3.3×3.3 Ribbon（在外形尺寸为3.3×3.3mm的DFN、QFN引线框架单元上焊接铝箔）则是一大挑战，目前在国际上还没有能够完成该工艺的厂家和设备，例如超声波焊接机生产厂家Orthodyne Electronics认为他们的机器无法完成DFN 3.3×3.3 Ribbon工艺。该工艺难度之所以大，是因为在同一块引线框架上制造尽可能多的引线框架单元必须尽可能缩小引线框架单元的尺寸，DFN 3.3×3.3的引线框架单元意味着引线框架单元的中心之间的距离仅略大于3.3mm，密度是相当大的，由于引线框架单元和铝箔尺寸仅为3－4毫米，压爪的压着面积很有限，引线框架单元的四个角及两边缘均无法压着，在如此狭小的空间内进行超声波焊接，焊接头和压爪均施展不开；而且因为半导体工艺的原因，引线框架单元的部分位置采用了蚀刻框架-蚀刻引脚的工艺，厚度又仅为其他位置的一半，因此在进行超声波焊接时很容易产生变形和位移，进而导致焊接不良。如何实现完全稳固的焊接，消除引线框架变形和位移带来的焊接不良等问题是一个很大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种无引脚半导体引线框架焊铝箔方法，使QFN(DFN)3.3X3.3 Ribbon制程成为可能，且能使铝箔与引线框架紧密的结合，满足生产要求。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

无引脚半导体引线框架焊铝箔方法，步骤包括：

A．把垫块安装在超声波焊接机的机台上，所述垫块的顶部具有支撑引线框架的框架连杆的连杆凸台和支撑引线框架的引脚的引脚凸台；

B．把引线框架传送到所述垫块的上方，所述引线框架的每颗引线框架单元包括焊片区和两端各四个引脚，所述焊片区焊接有芯片，每颗引线框架单元的不设置引脚的两端由框架连杆与相邻引线框架单元的框架连杆连接，所述框架连杆与焊片区连接，相邻的引线框架单元的框架连杆和引脚均连续地有连杆凸台和引脚凸台支撑；调整每个引线框架单元的框架连杆与垫块的连杆凸台的配合性，调整每个引线框架单元的引脚与垫块的引脚凸台的配合性；

C．安装压爪，所述引线框架单元每隔一颗在其左右两边各压着一套压爪，每套压爪有3层，分别压着在被压着的引线框架单元的引脚、框架连杆和焊片区，然后校正压爪和被压着的引线框架单元的配合性；

D．垫块垫紧引线框架单元的同时压爪压紧引线框架单元；

E．超声波焊接头对被垫块和压爪压着的引线框架单元进行焊铝箔作业，将铝箔焊接在所述引脚和芯片，然后超声波焊接头移动两个引线框架单元间距的距离对相邻的被垫块和压爪压着的引线框架单元进行焊铝箔作业；

F．松开压爪，移动引线框架将未焊接铝箔的引线框架单元压着在垫块和压爪间，再按照步骤B－E进行焊接；

G．重复步骤F，直至全部引线框架单元完成铝箔焊接。

所述引线框架的外形尺寸为250.000±0.100×70.000±0.050mm，其包括有四个框架块，每个框架块内设置有引线框架单元，每颗相邻的所述引线框架单元的中心间距在3－4mm内，每个框架块有182颗所述引线框架单元，每颗所述引线框架单元由焊片区和两端各四个引脚构成，一端的四个引脚与所述焊片区相连接作为接地极，另一端的四个引脚中有三只相连作为源极供焊铝箔使用，另一独立引脚作为栅极供焊线用。

相邻引线框架单元之间的切割道为0.30mm宽。

所述源极尺寸为2.10×0.564mm。

每个框架块内的引线框架单元排成13×14的阵列。