引线框架及其制造方法、半导体封装结构及其制造方法与流程

1.本发明涉及半导体封装技术领域，特别涉及一种引线框架及其制造方法、半导体封装结构及其制造方法。


背景技术：

2.引线框架通常用在芯片的封装和电连接设置中，其具有芯片安装部和位于芯片安装部外侧的多个引脚。其中，qfp为方型扁平式封装技术(quad flat package)，该技术应用的引线框架的引脚之间距离很小，且引脚较为细长，在大规模或超大规模集成电路中经常用到这种封装形式。
3.请参考图1所示为现有的qfp引线框架的示意图，从图示中可以看出，该种引线框架100’具有位于中心位置处的基岛11’和环绕设置于基岛11’周围的多个引脚12’。基岛主要用于进行芯片(未绘示)的安装，其在封装过程中为芯片提供机械支撑和散热，多个引脚12’用以连接芯片到封装外的电学通路。其中，引脚的一端通过引线与芯片上的焊盘相连接，引脚的另一端提供与印刷电路板的机械和电学连接。如图1所示，引脚12’一般呈窄长状，容易受外力而变形，且在进行焊线以连接芯片与引脚12’时引脚12’容易发生晃动，影响半导体封装结构的品质。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种引线框架及其制造方法、具有前述引线框架的半导体封装结构及其制造方法，以克服现有的引脚容易受外力变形、在焊线时易晃动的问题。
5.为解决上述问题，本发明提供了一种引线框架，其包括：框架本体，所述框架本体具有基岛、沿基岛周围间隔分布的若干引脚，所述引脚具有靠近基岛的第一端、远离基岛的第二端、位于第一端和第二端之间的限位部；绝缘结构，设置于所述引脚上并连接相邻引脚，所述限位部至少部分镶嵌于绝缘结构中。
6.进一步地，所述绝缘结构呈环形环绕设置于基岛周围，并且连接所有所述引脚。
7.进一步地，在所述引脚的延伸方向上，所述绝缘结构的宽度为1.5～2.5mm。
8.进一步地，所述绝缘结构的厚度大于所述引脚的厚度，所述绝缘结构的厚度为0.25～0.75mm。
9.进一步地，每一所述引脚中，第一端至绝缘结构的距离不大于第二端至绝缘结构的距离。
10.进一步地，所述绝缘结构为固化设置于所述引脚上的绝缘胶。
11.进一步地，所述绝缘结构采用塑封材料经注塑成型于所述引脚周围。
12.为解决上述问题，本发明还提供了一种半导体封装结构，其包括：
13.如前所述的引线框架；
14.半导体器件，贴装于所述基岛，并与所述引脚电性连接；以及
15.塑封层，覆盖于所述半导体器件及至少部分所述引线框架。
16.为解决上述问题，本发明还提供了一种如前所述的引线框架的制造方法，其包括以下步骤：
17.提供框架本体，所述框架本体具有基岛、沿基岛周围间隔分布的若干引脚，所述引脚具有靠近基岛的第一端、远离基岛的第二端、位于第一端和第二端之间的限位部；
18.于所述引脚上成型绝缘结构，使所述绝缘结构连接相邻引脚，并且所述限位部至少部分镶嵌于绝缘结构中。
19.进一步地，于所述引脚上成型绝缘结构具体为：采用点胶设备将绝缘胶设置于引脚周围，使得绝缘胶覆盖至少部分限位部以及相邻限位部之间的位置，然后固化绝缘胶，使得相邻限位部被固化后的绝缘胶连接，并且限位部至少部分镶嵌于绝缘胶内，固化后的所述绝缘胶即为所述绝缘结构。
20.进一步地，于所述引脚上成型绝缘结构具体为：通过注塑设备在引脚上注射塑封材料，使得塑封材料覆盖至少部分限位部以及相邻限位部之间的位置，经冷却后，塑封材料形成为所述绝缘结构。
21.为解决上述问题，本发明还提供了一种半导体封装结构的制造方法，其包括，
22.如前所述的引线框架的制造方法形成引线框架；以及
23.将半导体器件贴装于所述基岛上。
24.进一步地，所述制造方法还包括，
25.利用导线将所述半导体器件与所述引脚进行连接；以及
26.于所述半导体器件及至少部分所述引线框架上形成塑封层。
27.与现有技术相比，本发明中，通过在引脚上设置绝缘结构，使得引脚至少部分镶嵌于绝缘结构中，并且通过绝缘结构连接相邻引脚，以使得相邻引脚通过绝缘结构保持在预设的间隔距离内，即通过绝缘结构可对细长的引脚和相邻引脚之间提供支撑，使得引脚受到外力后不易变形，提高了良品率；并且，在后续的焊线过程中可确保引脚不会晃动，从而降低引线与引脚之间的难以对准连接等问题，增加焊接强度；且可有效防止相邻引脚变形接触而导致短路。
附图说明
28.图1为现有的引线框架的示意图。
29.图2为本发明的引线框架的示意图。
30.图3为本发明的引线框架中部分引脚与绝缘结构配合部分的结构示意图。
31.图4为本发明的半导体封装结构的剖视图。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.请参照图2和图3所示为本发明引线框架100的第一较佳实施例。本实施例中以qfp引线框架作为具体实施例进行介绍，主要基于该种引线框架的引脚较为细长，容易产生背景技术部分所提的变形、晃动而导致接触等问题。当然，本发明引线框架100的设计也适用
于其他类型具有细长且近距离设置的引脚的引线框架。所述引线框架100包括框架本体1和设置于框架本体1上的绝缘结构2。
34.如图2所示，所述框架本体10具有基岛11、沿基岛11周围间隔分布的若干引脚12。所述引脚12具有靠近基岛11的第一端121、远离基岛11的第二端122、位于第一端121和第二端122之间的限位部123。
35.所述绝缘结构2设置于所述引脚12上，并使所述限位部123至少部分镶嵌于绝缘结构2中，所述绝缘结构2连接相邻引脚12，以使相邻引脚12保持在预设的间隔距离内。
36.具体地，如图2所示，本实施例中所述框架本体1大致呈矩形状设置，其例如是通过对薄金属板实施压力加工或蚀刻加工等所形成的导电性基材，作为框架本体1的材料，例如可使用铜(cu)、铜合金、或42合金(fe和ni的合金)等，主要用于实现半导体器件与其他外部元件的电连接。
37.本实施例中所述基岛11的形状与整个框架本体1的形状对应，也呈矩形设置，并且置于框架本体1的中央区域。所述基岛11主要用于为半导体器件(如图4中标号300)提供机械支撑，以便于半导体器件与引脚12的键合操作，同时还可提供半导体器件一定的散热效果。半导体器件300通常采用接合面朝上的状态安装在基岛11上。
38.所述引脚12沿基岛11周围间隔分布，这里的周围可以为基岛11的一侧、或者两侧、或者三侧或者四侧。在本实施例中，如图2所示，所述引脚12在基岛11的四侧周围均设置有多个，引脚12的第一端121相较第二端122更靠近基岛11设置，并且与基岛11之间设置有间隙，即引脚12与基岛11之间电气分离。在半导体器件300进行导电连接设置时，引脚12的第一端121与固定于基岛11上的半导体器件300之间通过引线键合连接，引脚12的第二端122则连接至外部的电气通路(未图示)。
39.当然，作为本发明的其他较佳实施例，在引线框架为非qfp引线框架设置时，所述基岛11也可能置于其他位置，所述引脚12根据对应需求设置于基岛11周围的一侧或两侧或三侧等。
40.进一步地，如图2所示，本实施例中，基岛11每一外侧的引脚12数量和排布方式均基本相同，并且在每一侧中，相邻所述引脚12第一端121之间的距离均基本相同，相邻引脚12第二端122之间的距离也基本相同，但是相邻第二端122之间的距离大于相邻第一端121之间的距离。整体来看，基岛11相对侧的所述引脚12以基岛11为中心呈镜像分布。
41.如图2所示，所述引线框架100还具有连接所述基岛11的支架13，所述支架13具有设置于引脚12第一端121与基岛11之间的连接梁131、自连接梁131向远离基岛11的方向延伸的支撑脚132。其中，所述连接梁131设置于基岛11的四周外侧，并与基岛11的对应边缘之间通过连接片133相连接，相邻侧的连接梁131相互连接，以使得连接梁131整体呈与基岛11形状对应的矩形框体状，所述连接梁131与引脚12相间隔。所述支撑脚132自连接梁131的四个角部倾斜向外延伸，使其位于相邻侧的引脚12之间。
42.本发明中所述引线框架100的框架本体1采用一金属片材一体成型，在封装之前，通常多个引脚12的第二端122外侧、以及与支架13的支撑脚132之间均通过金属片材一体连接，以使得若干所述引脚12之间及其与基岛11之间的位置能够相对固定，在半导体器件300进行引线连接以及封装之后再将连接部位进行切除。
43.由此可以看出，引脚12的第二端122因初始状态下通过连接结构相互连接，相邻第
二端122之间的距离得以保持，而第一端121之间因无相互定位的结构，且相邻第一端121之间的距离较小，导致容易变形而相互接触。
44.为解决该部分问题，如图2和图3所示，本发明在第一端121和第二端122之间的限位部123位置处以及限位部123之间设置绝缘结构2，以使得引脚12之间能够保持预定的间隔距离。
45.其中，在一实施例中，如图3所示，所述绝缘结构2采用塑封材料经注塑成型于所述引脚12周围。在另一实施例中，所述绝缘结构2可采用绝缘胶固化设置于所述引脚12上。该等设置均可使得绝缘结构2具有较高的机械强度，且热膨胀系数低，进而能够提供相邻引脚12优异的支撑效果。
46.进一步地，所述绝缘结构2可分别设置于基岛11每一外侧的引脚12上和对应引脚12之间，以保证对应侧引脚12之间的距离稳定性。当然，如图2所示，所述绝缘结构2也可呈环形环绕设置于基岛11周围，并且连接所有所述引脚12，更能提高整个引线框架100的稳定性。
47.为节约材料，所述绝缘结构2呈条状设置；具体地，在所述引脚12的延伸方向上，所述绝缘结构2的宽度为1.5～2.5mm，优选为2mm。在引脚12厚度方向上，所述绝缘结构2的厚度大于所述引脚12限位部123的厚度，以使得所述绝缘结构2覆盖引脚12厚度方向的至少一侧表面和相邻引脚12之间的区域。通常所述引脚12的厚度不大于0.25mm，所述绝缘结构2的厚度设置为0.25～0.75mm，优选为0.5mm。
48.在上述绝缘结构2呈条状设置时，每一所述引脚12中，第一端121至绝缘结构2的距离不大于第二端122至绝缘结构2的距离，即使得所述绝缘结构2位于引脚12长度方向上的中间位置和第一端121之间，保证该区域内的引脚12变形量，避免出现相邻引脚接触短路问题，或与半导体器件之间不能实现有效连接。
49.进一步地，如图4所示，本发明还提供了一种半导体封装结构，其包括前述引线框架100、半导体器件300和塑封层400。其中，所述半导体器件300贴装于所述引线框架100的基岛11，并与所述引脚12的第一端121相连接；所述塑封层400覆盖于所述半导体器件300及至少部分所述引线框架100。
50.其中，在本实施例中，所述半导体器件300与引脚12之间通过导线500进行电性连接。实际操作中，半导体器件300可为芯片。半导体封装结构可为四边扁平封装(quad flat pack，qfp)结构。所述引线框架100的具体结构设置如前面具体说明，在此不做赘述。
51.进一步地，本发明还提供了前述引线框架100的制造方法，具体包括以下步骤：
52.提供框架本体1，所述框架本体1具有基岛11、沿基岛11周围间隔分布的若干引脚12，所述引脚12具有靠近基岛11的第一端121、远离基岛11的第二端122、位于第一端121和第二端122之间的限位部123；
53.于所述引脚12上成型前述绝缘结构2，使所述限位部123至少部分镶嵌于绝缘结构2中，并且所述绝缘结构2连接相邻引脚12，进而使相邻引脚12保持在预设的间隔距离内。
54.其中，在一实施例中，于所述引脚12上成型绝缘结构2具体为：采用点胶设备将绝缘胶设置于引脚12周围，使得绝缘胶覆盖至少部分限位部123以及相邻限位部123之间的位置，然后经烘烤或光固化等后使得限位部123至少部分镶嵌于固化后的绝缘胶内，并且相邻限位部被固化后的绝缘胶连接，烘烤或光固化等后的所述绝缘胶即为所述绝缘结构2。
55.在另一实施例中，于所述引脚12上成型前述绝缘结构2也可具体为：通过注塑设备在引脚12上注射塑封材料，使得塑封材料覆盖限位部123以及相邻限位部123之间的位置，经冷却后，塑封材料形成为所述绝缘结构2。
56.所述引线框架100的其他结构参数或设置如前述对于引线框架100的具体介绍，在此不做赘述。
57.但是，需要说明的是，在引线框架100的成型过程中，通常通过同一金属片材同时成型多个所述框架本体1，多个框架本体1之间相互连接，且相邻框架本体1之间具有切割区。本发明中上述引线框架100的成型方法仅以其中一个框架本体1的设置进行说明，实质操作时，上述引脚12上形成绝缘结构200的步骤可针对相互连接且成型于同一金属片材上的框架本体1同时进行。
58.此外，本发明还提供了前述半导体封装结构的制造方法，具体包括以下步骤：
59.根据前述引线框架的制造方法形成引线框架100；其中，所述引线框架100的结构设置如前文所述，在此不予赘述；以及
60.将半导体器件300贴装于所述引线框架100的基岛11上。
61.上述半导体器件300在进行贴装时，将半导体器件300的接合面朝上设置，另一侧通过导热胶固定于所述基岛11上，在贴装后，经过烘烤或光固化等，使得半导体器件300稳定地结合于引线框架100上。
62.上述半导体器件300的接合面上设置有多个电极端子(未图示)，以用于与引线框架100的引脚12进行电性连接。
63.进一步地，所述制造方法还包括，利用导线500将所述半导体器件300与所述引线框架100的引脚12进行连接；以及
64.于所述半导体器件300及至少部分所述引线框架100上形成塑封层400，以通过塑封层400覆盖半导体器件300、半导体器件300与引脚12的连接部位和导线500等等，以对成型的半导体封装结构的电气连接结构进行密封。
65.其中，前述导线500例如可通过引线键合法与半导体器件300的对应电极端子进行连接。此外，如图4所示，形成塑封层400后，前述多个引脚12的第二端122的局部区域可外露而用于与外部线路进行连接。
66.此外，需要说明的是，同前述引线框架100的制造方法部分的补充说明，在半导体封装结构的制造过程中，多个半导体器件300可同时与多个相互连接在一起的引线框架100进行前述贴装、引线键合、塑封等步骤，然后在塑封完成之后，将相邻的半导体封装结构进行切割分离即可。
67.综合上述可知，本发明中，通过在引脚12上设置绝缘结构2，使得引脚12至少部分镶嵌于绝缘结构2中，并且通过绝缘结构2连接相邻引脚12，以使得相邻引脚12通过绝缘结构2保持在预设的间隔距离内，即通过绝缘结构2可对细长的引脚12和相邻引脚12之间提供支撑，使得引脚12受到外力后不易变形，提高了良品率；并且，在后续的焊线过程中可确保引脚不会晃动，从而降低引线与引脚之间的难以对准连接等问题，增加焊接强度；且可有效防止相邻引脚变形接触而导致短路。
68.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就
可以相互结合。必需指出的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种引线框架，其特征在于，包括：框架本体，所述框架本体具有基岛、沿基岛周围间隔分布的若干引脚，所述引脚具有靠近基岛的第一端、远离基岛的第二端、位于第一端和第二端之间的限位部；绝缘结构，设置于所述引脚上并连接相邻引脚，所述限位部至少部分镶嵌于绝缘结构中。2.根据权利要求1所述的引线框架，其特征在于：所述绝缘结构呈环形环绕设置于基岛周围，并且连接所有所述引脚。3.根据权利要求1或2所述的引线框架，其特征在于：在所述引脚的延伸方向上，所述绝缘结构的宽度为1.5～2.5mm。4.根据权利要求3所述的引线框架，其特征在于：所述绝缘结构的厚度大于所述引脚的厚度，所述绝缘结构的厚度为0.25～0.75mm。5.根据权利要求1所述的引线框架，其特征在于：每一所述引脚中，第一端至绝缘结构的距离不大于第二端至绝缘结构的距离。6.根据权利要求1所述的引线框架，其特征在于：所述绝缘结构为固化设置于所述引脚上的绝缘胶。7.根据权利要求1所述的引线框架，其特征在于：所述绝缘结构采用塑封材料经注塑成型于所述引脚周围。8.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的引线框架；半导体器件，贴装于所述基岛，并与所述引脚电性连接；以及塑封层，覆盖于所述半导体器件及至少部分所述引线框架。9.一种如权利要求1至7中任一项所述的引线框架的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供框架本体，所述框架本体具有基岛、沿基岛周围间隔分布的若干引脚，所述引脚具有靠近基岛的第一端、远离基岛的第二端、位于第一端和第二端之间的限位部；于所述引脚上成型绝缘结构，使所述绝缘结构连接相邻引脚，并且所述限位部至少部分镶嵌于绝缘结构中。10.根据权利要求9所述的引线框架的制造方法，其特征在于：于所述引脚上成型绝缘结构具体为：采用点胶设备将绝缘胶设置于引脚周围，使得绝缘胶覆盖至少部分限位部以及相邻限位部之间的位置，然后固化绝缘胶，使得相邻限位部被固化后的绝缘胶连接，并且限位部至少部分镶嵌于绝缘胶内，并且相邻限位部被固化后的绝缘胶连接，固化后的所述绝缘胶即为所述绝缘结构。11.根据权利要求9所述的引线框架的制造方法，其特征在于：于所述引脚上成型绝缘结构具体为：通过注塑设备在引脚上注射塑封材料，使得塑封材料覆盖限位部以及相邻限位部之间的位置，经冷却后，塑封材料形成为所述绝缘结构。12.一种半导体封装结构的制造方法，其特征在于，包括，根据权利要求9至11中任一项所述的引线框架的制造方法形成引线框架；以及将半导体器件贴装于所述基岛上。13.根据权利要求12所述的半导体封装结构的制造方法，其特征在于，所述制造方法还
包括，利用导线将所述半导体器件与所述引脚进行连接；以及于所述半导体器件及至少部分所述引线框架上形成塑封层。

技术总结
本发明提供一种引线框架及其制造方法、半导体封装结构及其制造方法。其中，引线框架包括框架本体和绝缘结构。所述框架本体具有基岛、沿基岛周围间隔分布的若干引脚，所述引脚具有靠近基岛的第一端、远离基岛的第二端、位于第一端和第二端之间的限位部；绝缘结构，设置于所述引脚上并连接相邻引脚，所述限位部至少部分镶嵌于绝缘结构中，以使得相邻引脚通过绝缘结构保持在预设的间隔距离内，即通过绝缘结构可对细长的引脚和相邻引脚之间提供支撑，使得引脚受到外力后不易变形，提高良品率。提高良品率。提高良品率。


技术研发人员：何伟 丁正友
受保护的技术使用者：星科金朋半导体（江阴）有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/21