具有暴露的接触焊垫和支撑集成电路裸片的引线的集成电路器件以及形成器件的方法

摘要

本公开涉及一种具有暴露的接触焊垫和支撑集成电路裸片的引线的集成电路器件以及形成器件的方法。该集成电路(IC)器件包括IC裸片和包围IC裸片的封装材料。第一组引线耦合至IC裸片，并且具有暴露在封装材料的底表面上的与底表面的外围相邻的第一接触焊垫。第二组引线耦合至IC裸片，并且具有暴露在封装材料的底表面上的与底表面的外围相邻的第二接触焊垫。第二组引线具有从第二接触焊垫中的相应第二接触焊垫横向向内延伸的内端部，以限定支撑IC裸片的裸片焊垫区域。

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路器件的领域，并且更特别地涉及具有暴露在底表面上的接触焊垫的集成电路封装。

背景技术

集成电路封装，诸如四方扁平封装(QFP)、小外形集成电路(SOC)封装和塑料单个小外形(PSSO)封装，包括裸片焊垫以及支撑在裸片焊垫的表面上的集成电路(或裸片)。封装材料包围集成电路。多个引脚，通常称作引线，诸如“鸥翼式”引线，通常从形成了封装的封装材料的侧面延伸。引线由键合接线连接至经封装的集成电路。通常这些类型的集成电路器件被形成为表面安装器件。封装形式可以是扁平矩形体并且通常是具有沿着所有四个侧边延伸的引线的正方体。存在许多设计变化，通常在引线数目、它们的间距、封装尺寸和用于构造封装的材料上不同。通常选择材料以改进或改变封装的热特性。

四方扁平无引线(QFN)封装在设计上类似，但是具有改进的共面性和散热，并且不具有用作天线的鸥翼式引线。结果，QFN封装与QFP和类似封装相比在高频应用中产生了远远较少的“噪声”。QFN封装包括由封装材料包围的集成电路裸片，以及耦合至IC裸片并且耦合至接触焊垫的引线，接触焊垫暴露在封装材料与所述底表面的外围相邻的底表面上。QFN封装已知它们具有小尺寸、成本效率和良好的产率。由于暴露的引线框架焊垫(或顶部裸片焊盘支座)，这些QFN封装提供了良好的热性能，并且由于与暴露的引线框架焊垫直接的热路径而从封装去除了热量。

暴露在QFN和类似封装中封装材料底表面上的接触焊垫通常是单行焊垫，并且裸片停放在与引线框架焊垫协作的顶部裸片焊盘支座的顶部上。在其中裸片相对于顶部裸片焊盘支座较小的那些情形中，可能发生脱离，因为当由温度改变或机械应力而诱导时，封装材料可以与一个或多个引线分离。当IC裸片初始地粘附至顶部裸片焊盘支座时，环氧树脂泄漏也可能发生。此外，较大的封装可以在电路板上占据过大的空间。如果QFN封装尺寸可以减小并且调节不同IC裸片尺寸而并未损害裸片-至-裸片焊垫比率(padratio)，而同时也减小了脱离和环氧树脂泄漏，这将是有利的。

发明内容

一种集成电路(IC)器件包括IC裸片和包围IC裸片的封装材料。第一组引线耦合至IC裸片并且具有暴露在封装材料的底表面上的与所述底表面的外围相邻的第一接触焊垫。第二组引线耦合至IC裸片并且具有暴露在封装材料的底表面上的与所述底表面的外围相邻的第二接触焊垫。第二组引线也具有从第二接触焊垫中的相应第二接触焊垫横向向内延伸以限定在其上支撑IC裸片的裸片焊垫区域的内端部。

第一和第二接触焊垫可以设置为交替图形。第一和第二接触焊垫也可以设置为偏移图形，使得第一接触焊垫设置为比第二接触焊垫更靠近封装材料的底表面上的外围。第一组引线可以具有相同的形状和尺寸。第二组引线中的每个引线可以包括从相应第二接触焊垫横向向外延伸的封装远端部。

在实施例中，封装材料的下表面具有限定矩形形状的四个侧边。第二组引线可以包括从封装材料下表面的四个侧边中的每个侧边向内平行延伸的相应引线群组。第二组引线可以具有限定在矩形的角部之间延伸的X形开口的不同长度。第一组键合接线可以耦合IC裸片和第一组引线，以及第二组键合接线可以耦合IC裸片和第二组引线。

一种制造集成电路(IC)器件的方法包括将具有第一接触焊垫的第一组引线耦合至IC裸片。方法包括将具有第二接触焊垫的第二组引线耦合至IC裸片，第二组引线也具有从第二接触焊垫中的相应第二接触焊垫横向向内延伸的内端部，以限定在其上支撑IC裸片的裸片焊垫区域。方法包括采用封装材料包围IC裸片，以使得第一和第二接触焊垫暴露在封装材料的底表面上、与底表面的外围相邻。

附图说明

图1是作为具有单行接触焊垫的四方扁平无引线(QFN)封装形成的现有技术集成电路(IC)器件的片段平视图。

图2是图1中所示现有技术QFN封装的剖视图。

图3是根据非限定性示例作为QFN封装形成的IC器件的示意平视图，并且与图1所示现有技术封装相比，示出了较小的封装尺寸、但是具有相同尺寸IC裸片和相同数目接触焊垫。

图4是根据非限定性示例的图3中所示封装的剖视图。

图5是第一和第二组引线下方的片段透视图，并且示出了根据非限定性示例限定了用于支撑IC裸片的裸片焊垫区域的第二组引线。

图6是根据非限定性示例的示出了第一和第二接触焊垫的偏移图形的底平视图。

图7A至图7G是根据非限定性示例的示出了用于形成图3至图6的IC器件示例的制造步骤顺序的片段剖视图。

具体实施方式

现在将在下文中参照其中示出了本发明优选实施例的附图更完整地描述本发明。然而，本发明可以实施为许多不同形式，并且不应构造为限定于在此所列举的实施例。相反地，提供这些实施例以使得本公开将全面和完整，并且对于本领域技术人员将完全覆盖本发明的范围。全文中相同附图标记涉及相同元件。

图1和图2分别是被形成为表面安装IC封装并且在该示例中作为四方扁平无引线(QFN)封装的现有技术集成电路(IC)器件10的示意性平视图和剖视图，其包括IC裸片12和包围IC裸片的封装材料14。如图2的剖视图中所示，引线15由键合接线16耦合至IC裸片12。接触焊垫18由引线15形成并且暴露在封装材料14的底表面上与其外围相邻。IC裸片12使用诸如粘性环氧树脂的裸片附接材料而固定在顶部裸片焊盘支座20上。顶部裸片焊盘支座20被暴露以促进至电路板22(图2)上的直接热路径并且从封装去除热量。接触焊垫18形成为围绕外围的单行，最佳如图1中所示。在该示例中，裸片是配置为四方的并且约6×6毫米(mm)的矩形，并且形成IC器件10的整个封装是配置为四方的并且在如图2中由方向x所示的每个侧边上约11mm的矩形。图1中所示该矩形配置的现有技术QFN封装的每个侧边包括由引线15形成的接触焊垫18。

在该类型现有技术封装中，热量和应力可以在裸片焊垫区域附近造成脱离。如果裸片对于顶部裸片焊盘支座20太小，则在附接了IC裸片12之后可能发生环氧树脂泄漏。此外，因为使用单行引线，需要更大的封装并且因此在电路板上占据了更大的空间。

图3和图4分别是根据非限定性示例的IC器件30的示意性顶视平面图和剖视图，其中与图1和图2所示11mm封装相比，与图1和图2的现有技术封装中所使用的相同尺寸6×6mmIC裸片32具有仅8.5mm(图4中Y方向)的较小封装配置。两个封装均具有相同的引线数目并且在每个侧边上具有25个接触焊垫。然而图3和图4中所示的封装在每个侧边上较小为8.5mm。如以下详细所述，图1和图2中所示现有技术的顶部裸片焊盘支座替换为如下所述的扩展引线，其支撑了IC裸片32。与图1和图2的现有技术封装相比，该设计将容纳更大的IC裸片尺寸，而并未损害裸片-至-裸片焊垫比率，而同时也减小了脱离并且消除了环氧树脂泄漏，因为并未使用顶部裸片焊盘支座。

IC器件30包括IC裸片32和包围IC裸片32的封装材料34(图2)，IC裸片32在该示例中大小与在图1的现有技术封装中相同。第一组引线36经由键合接线37耦合至IC裸片32，并且如图5的透视图和图6的平视图所示，具有暴露在封装材料34的底表面上的与底表面的外围相邻的第一接触焊垫38。第二组引线40经由键合接线37耦合至IC裸片，并且具有暴露在封装材料的底表面上的与底表面的外围相邻的第二接触焊垫42。该第二组引线40也具有从第二接触焊垫42中的相应第二接触焊垫向内延伸的内端部40a，以限定支撑IC裸片32的裸片焊垫区域40b。

第一和第二接触焊垫38、42在一个示例中可以设置为交替图形。它们也可以设置为偏移图形，使得第一接触焊垫设置比第二接触焊垫更靠近封装材料34的底表面的外围。第一组引线36可以具有相同的形状和尺寸。该配置最佳地示出在图5的片段透视图中，示出了图3中第一和第二组引线36、40的一部分并且从下方观看。

第二组引线40具有从相应第二接触焊垫42横向向外延伸的封装远端部。如图3示例中所示，封装材料34具有限定了矩形形状的四个侧边。第二组引线40包括在示例中从封装材料34的下表面的四个侧边中的每个侧边平行并且向内延伸的相应引线群组。该第二组引线40可以具有不同的长度，限定了在矩形形状的角部之间延伸的X形开口44(图3)。第一组键合接线37耦合了IC裸片32和第一组引线，以及第二组键合接线37耦合了IC裸片和第二组引线40。IC器件30在图4中示出为在电路板48上。

图7A至图7G示出了根据类似于图3至图6中所示IC器件30的非限定性示例的用于制造IC器件50(图7G)的步骤顺序。

图7A示出了稍后将切割以在最终IC器件50中形成各个引线53的引线框架条带52。该引线框架条带52支撑在带材54上。图7B示出了附接至引线框架条带52并且由环氧树脂或其他粘附剂而粘合的IC裸片56。图7C示出了键合接线57从IC裸片56接线键合至引线53，在该位置处将形成相应接触焊垫58。图7D示出了其中模塑封装材料60以包围IC裸片56的模塑封装。

在图7E中，去除带材54以从封装材料60暴露接触焊垫58。在图7F中，对封装材料60进行激光标记以用于芯片标识符62。在图7G中，切割封装材料60以形成具有暴露的接触焊垫58和支撑了IC裸片56的引线组53的最终IC器件50。

根据非限定性示例的最终IC器件具有与图1所示现有技术IC器件10相同引线数目和相同裸片尺寸，但是具有多行引线和接触焊垫，并且允许在电路板上较小的覆盖面积。已经减小了脱离并且不存在环氧树脂泄漏。

本领域技术人员在受到前述说明书和相关附图中展示的教导下将知晓本发明的许多修改例和其他实施例。因此，应该理解的是，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改例和实施例意在包括在所附权利要求的范围内。