[发明专利]具有安装在隔离引线的基座上的管芯的引线框封装

说明书

技术领域

本发明一般地涉及集成电路封装技术。更具体而言，本发明的实施例涉及使包括集成电路的管芯与封装的引线指电隔离以及为管芯的丝线键合提供稳定的支撑。

背景技术

使用于几乎全部电子系统内的集成电路在用于电子系统中之前通常被封装。集成电路通过诸如物理气相沉积、蚀刻、光刻等半导体工艺大量地生产于电子级硅(EGS)的单片晶片上。一旦集成电路被制作于晶片上，晶片就被切割(也称为划片)成许多单片，每个单片含有该电路的一个副本。这些从晶片中切割出的且含有集成电路的单片每个都是管芯(die)。封装被用来保护含有集成电路的管芯使之不受周围环境影响并且被用来提供与电子系统的其它零件的电连接。在常规的集成电路(IC)的封装布局中，管芯被贴附于引线框并且用保护材料来覆盖以制成半导体封装。图1A和1B示出了其中管芯处于管芯贴附焊垫之上并且使用丝线来连接至引线指的半导体封装。图1A是包括管芯110、管芯贴附焊垫(paddle)112和8根引线指114A-114H的半导体封装100的顶视图。作为同一半导体封装100的侧视图的图1B包括管芯110、管芯贴附焊垫112、第一引线指114A、第二引线指114E、管芯贴附物116、第一丝线118A和第二丝线118E。管芯110通过管芯贴附物116贴附于管芯贴附焊垫112。在管芯110上的集成电路通过丝线118A和118E与引线指114A和114E电连接。

如果管芯大于引线指之间的间距，则能够使用引线上芯片(COL)方法将管芯布置于引线上，如图2A和2B所示。COL方法被用来以丝网印刷的非导电性管芯贴附(DA)材料或管芯贴附膜(DAF)将管芯贴附于引线指。图2A是包括布置于8根引线指214A-214H之上的管芯210的半导体封装200的顶视图。作为半导体封装200的侧视图的图2B包括管芯210、丝网印刷的管芯贴附材料或管芯贴附膜216、第一引线指214A、第二引线指214E、第一丝线218A和第二丝线218E。管芯210大于引线指之间的开口(或空隙)并且被贴附于到引线指的引线之上。位于管芯210内的集成电路通过丝线218A和218E与引线指214A和214E电连接。

半导体封装100和200两者都各自使用丝网印刷的非导电性管芯贴附物来将管芯贴附于键合焊盘或引线。管芯贴附材料包括被固化的环氧树脂。固化工艺能够显著地影响半导体封装100和200两者的完整性。例如，固化工艺能够促使环氧树脂放气，这能够污染在引线框和管芯两者上的表面从而足够以减弱键合和成型界面。在该固化工艺中，非导电性管芯贴附材料或管芯贴附膜(DAF)还能够收缩。该收缩能够降低键合线的厚度(例如，管芯贴附层的厚度)，这能够影响最终的集成电路封装的完整性。固化工艺还能够促使丝网印刷的非导电性管芯贴附材料严重翘曲。丝网印刷的DA还有能够由固化工艺所增强的潜在空洞化的倾向。空洞化是所不希望的，因为它能够导致用于在温湿度偏压测试(THBT)期间的潜在的银(Ag)或铜(Cu)的迁移的通路

关于用来制作半导体封装100和200的丝网印刷的DA的其它问题包括在丝网印刷的环氧树脂与模塑料(mold compound)之间的界面处的潜在的脱层。还存在与用于制作半导体封装100和200的工艺关联的问题。例如，用于制作半导体100的管芯贴附工艺是缓慢的并且可能需要高温。丝网印刷的DA工艺还有环氧树脂层的厚度不一致的倾向。如果丝网印刷层是过厚的，则这种厚度的不一致性能够导致诸如裸露丝线之类的缺陷。

因此，所需要的是比当前方法更高效的并且产生稳健的半导体封装的用于将具有集成电路的管芯贴附于引线框的系统和方法。

发明内容

本发明的实施例提供了比当前的系统和方法更高效且更可靠的用于封装其上具有集成电路的管芯的系统和方法。

根据一种实施例，一种用于封装其上具有集成电路的管芯的系统包括具有多根引线指的引线框，能够覆盖引线指的一部分的模制基座，其中模制基座是阻止银和铜迁移的非导电性材料，布置于模制基座之上的管芯贴附材料，布置于管芯贴附材料上的管芯，用于将该多根引线指中的至少一根耦接至管芯上的连接点的丝线，以及用于包封管芯、管芯贴附材料、基座、丝线和引线指的一部分的密封材料。模制基座使管芯与该多根引线指电隔离。