[实用新型]半导体器件无脚封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件无脚封装结构及其封装工艺属于半导体封装技术领域。

背景技术

传统的半导体器件芯片承载底座外露式无脚封装结构在设计时采用整片/整块金属片作为芯片承载底座(如图1)

这种芯片承载底座结构存在以下不足：

1、封装产品内易产生大量应力残留进而影响产品可靠性——封装体内的材质可以分为三大类：金属(铜、铁、镍等)、芯片(硅材质)以及塑封料。从材质的热膨胀系数角度看，芯片与塑封料热膨胀率相近，而金属的热膨胀率则远远高于芯片和塑封料。在高温环境下这种差异会加剧塑封体内的应力残留。而金属所占的比例越高，所需形变量就越大，大片金属块因受制于塑封体而无法产生较大的形变进而积累更多的应力，芯片表面所受应力也就越大，最终导致产品分层或功能失效。大片金属构成的芯片承载底座则正是增加了封装体内的金属比例。

2、芯片承载底座容易脱落，进而导致产品失效——这种整片而大块的金属结构与塑封料之间的结合面有限，因而结构强度较低；产品在进行表面反复贴装时，整块的芯片承载底座很容易因受力而被拔出塑封体，造成芯片承载底座脱落。

3、芯片承载底座的灵活性较低，难以适用于多种不同大小芯片的需求——这种块状的芯片承载底座尺寸固定，遇到相对较长、较宽或接近芯片承载底座尺寸的芯片时就必须更改框架的设计来配合，耗费成本和时间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种封装产品不会产生分层、芯片承载底座不会脱落、可以适用于大功率、高散热产品需求的半导体器件无脚封装结构。

本发明的目的是这样实现的：一种半导体器件无脚封装结构，包括芯片承载底座、打线引脚承载底座、芯片、金属线以及塑封体，所述芯片承载底座、打线引脚承载底座、芯片和金属线被塑封体包覆，并使芯片承载底座和打线引脚承载底座的底部凸出于塑封体的底部，其特征在于：

所述芯片承载底座由两部分组成，一部分置于塑封体内，另一部分置于塑封体外，置于塑封体内的部分由多个独立的金属凸块构成，多个独立的金属凸块延伸至塑封体外部时则共同连接在一片完整的金属片上，外露的金属片呈托盘状承载住塑封体内的多个独立的金属凸块并凸出于塑封体底部，构成芯片承载底座的另一部分；

所述芯片置于芯片承载底座的金属凸块上。

本发明半导体器件无脚封装结构，所述凸出于塑封体底部的芯片承载底座的表面和打线引脚承载底座的表面均被金属层I包覆。

本发明半导体器件无脚封装结构，所述打线引脚承载底座的正面覆有金属层II。

本发明半导体器件无脚封装结构，所述芯片承载底座的多个独立的金属凸块中，部分或全部金属凸块的顶部覆有金属层III。

本发明半导体器件无脚封装体与传统的半导体器件芯片承载底座外露式无脚封装结构相比，本发明具有如下优点：

1、更好地释放封装体内的应力，改善产品的可靠性——封装体内的芯片承载底座部分为多个独立的金属凸块，相对于传统的整块大金属块，一方面是降低了金属所占比例，另一方面单个小金属块所需的形变量小，大大降低了塑封料对其细微形变的限制，而单个小金属块这种细微的形变则可以更好的释放封装体内因不同材质而产生的应力，降低了芯片表面所受的应力，在确保产品性能的同时也避免了分层的风险。

2、封装体内的芯片承载底座的多个独立的金属凸块与塑封料之间的结合面积大大增加，结合力也随之提升，不会产生芯片承载底座掉出的问题。

3、芯片承载底座的灵活性高，即使面对尺寸较大的芯片，芯片承载底座外部的整片金属也可以发挥托盘效应方式封装工艺过程中银胶外露的问题，进而增加了框架的活用性，节省了开发成本。

4、这种多个独立金属块构成的芯片承载底座增加了金属的表面积，进而提高了产品的散热面积，可以满足大功率、高散热产品的需求。

附图说明

图1为传统的半导体器件芯片承载底座外露式无脚封装结构方式一示意图。

图2为本发明半导体器件无脚封装结构断面示意图。

图中：芯片承载底座1、打线引脚承载底座2、芯片3、金属线4以及塑封体5、金属层I6、金属层II7、金属层III8。

具体实施方式