[发明专利]用于半导体封装中改善的分层特性的系统和方法

说明书

本发明提供了用于生产集成电路封装(例如，SOIC封装)的系统和方法，该集成电路封装具有降低的或消除的由管芯附接工艺所产生的环氧树脂放气导致的引线分层，其中集成电路管芯通过环氧树脂附接到引线框。可通过例如使用在管芯附接单元处提供的加热装置在管芯附接工艺期间或结合管芯附接工艺通过加热环氧树脂来减少环氧树脂放气。加热环氧树脂可在环氧反应中实现附加交联，这可因此减少来自环氧树脂的放气，这继而可减少或消除随后的引线分层。位于管芯附接部位处或附近的加热装置可用于在管芯附接工艺期间或结合管芯附接工艺将环氧树脂加热至55℃±5℃的温度。

相关专利申请

本申请要求于2017年4月25日提交的共同拥有的美国临时专利申请号62/489,869的优先权，该申请出于所有目的据此全文以引用方式并入。

技术领域

本公开涉及半导体制造，例如，涉及在半导体封装中提供改善的分层特性的系统和方法(例如，通过在管芯附接工艺中减少环氧树脂放气来提供减少的或消除的引线框引线和/或DAP区域的分层)。

背景技术

许多常规集成电路(“IC”)封装在暴露于某些环境条件一段时间后经受分层。例如，许多IC封装在168小时的持续时间内在85℃&85％湿度的湿度负荷要求之后经历分层，如由JEDEC MSL(“湿度敏感等级”)测试所指定的。如本文所用，“分层”可指引线框的区域(在一些装置中可为镀银的)与相邻的结构或材料(例如，模塑化合物或管芯/IC芯片)之间的分离，其可由例如引线框与相邻结构或材料之间的不良粘合力造成。分层可影响IC封装，从而导致可靠性测试期间的封装和引线键合缺陷，诸如当将应力施加到封装件时，例如由于水分、温度或湿度。分层也可导致产品失磁故障，诸如引线键合断裂或剥离。

因此，需要减少或消除IC封装(例如，SOIC(小外形集成电路)封装)中的引线框分层。仅作为示例，需要在8引线SOIC(SOIC-8)和28引线SOIC(SOIC-28)半导体器件外壳中减少或消除引线框分层，例如内引线分层。JEDEC要求(JEDEC J-STD-020E)要求在MSL 1下使用钯涂覆的铜线在引线键合区域上进行零分层，该等级指示器件不是湿度敏感的。部件必须在允许的一段时间(袋外落地寿命)内安装和回流。减少或消除引线指分层的一种方法是将器件降级至MSL3，该等级限定在将器件装配在PCB上之前暴露于环境条件最多一周。然而，这通常给部件增加大量成本，并且在从防潮袋中取出部件时需要由客户对部件进行特殊处理。

发明内容

例如，许多IC封装诸如SOIC(小外形集成电路)封装在封装资格测试期间遭受引线框分层，例如内部引线分层。本发明人已确定，此类引线分层的一个重要原因是由管芯附接工艺产生的环氧树脂放气，其中环氧树脂沉积在引线框焊盘上，并且IC管芯安装在引线框焊盘的环氧树脂覆盖区域上，从而将管芯固定到引线框。

本发明提供了减少或消除由管芯附接工艺产生的环氧树脂放气引起的引线分层的系统和方法。在一些实施方案中，使用此类系统和/或方法生产的SOIC封装可符合具有零引线分层的CuPdAu线。这可增大成本节约并使用CuPdAu线生产高质量的产品。

在一些实施方案中，通过例如使用在管芯附接单元处提供的加热装置在管芯附接工艺期间或结合管芯附接工艺通过加热环氧树脂来减少环氧树脂放气。加热环氧树脂可在环氧反应中实现附加交联，这可因此减少来自环氧树脂的放气，这继而可减少或消除随后的引线分层。在一些实施方案中，加热装置用于在管芯附接工艺期间或结合管芯附接工艺将环氧树脂加热至55℃±5℃的温度。