包括具有电介质涂层和金属涂层的配线的无衬底裸片封装体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有至少一个裸片的裸片封装体，该裸片包括多个连接压焊点和从这 些连接压焊点延伸出的多个引线，其中这些引线分别包括具有所定义的芯直径的金属芯和 包围这些金属芯的具有所定义的电介质厚度的电介质层。
【背景技术】
[0002] 电子器件和组件正以不断增加的速度并且在越来越高的频率范围内进行工作。普 及的半导体封装体类型使用可以连接至衬底或引线框架的焊线，而该衬底或引线框架可以 连接至第二级互连件、通孔、衬底或封装体走线或者焊球等，从而连接至电子器件的印刷电 路板（PCB)。
[0003] 然而，特别是在衬底需要昂贵的材料或者精密钻孔、蚀刻或通孔的形成的情况下， 封装可能会很贵。
【发明内容】
[0004] 考虑到现有技术的这些问题和不足，本发明的目的是提供可以在降低整体生产成 本的情况下容易地制造的裸片封装体。
[0005] 在本发明中实现本领域技术人员将明白的上述和其它目的，其中本发明涉及一种 裸片封装体，包括：裸片，其具有多个连接压焊点；多个引线，其包括具有所定义的芯直径 的金属芯、以及具有所定义的电介质厚度的包围所述金属芯的电介质层；至少一个第一连 接压焊点，其保持在覆盖所述裸片和所述多个引线的塑封料中，所述第一连接压焊点连接 第一引线的金属芯（18);以及至少一个第二连接压焊点，其保持在覆盖所述裸片和所述多 个引线的所述塑封料中，所述第二连接压焊点连接至第二引线的金属芯。
[0006] 裸片封装体优选是无裸片贴装所用的永久衬底的"无芯"封装体。例如，根据本发 明的裸片封装体可以经由焊球连接至印刷电路板或衬底。
[0007] 第一和/或第二连接压焊点可以以暴露方式保持在塑封组件中，使得这两者可以 连接至PCB或衬底。换句话说，连接压焊点在没有得到裸片衬底支撑的情况下被保持为包 覆成型料。
[0008] 第一连接压焊点可以连接至第一引线的金属芯，并且第二连接压焊点可以连接至 第二引线的金属芯，而第一引线与第二引线相比更长，具有不同的芯直径以及/或者具有 不同的电介质直径。
[0009] 裸片封装体可以包括可被配置为堆叠的裸片的多个裸片。此外，这些引线至少之 一可以是通过两个或更多个引线的电介质涂层进行全部或部分熔融所形成的带状引线。
[0010] 从属权利要求涉及本发明的有利实施例。
[0011] 此外，本发明涉及一种用于制造根据本发明的裸片封装体的方法，所述包括以下 步骤：将一个或多个裸片放置在包括临时贴装的压焊点的临时工件上；使用引线接合来使 所述裸片连接至所述临时贴装的压焊点；利用电介质涂层涂布焊线的金属芯；对裸片组件 和引线进行包覆成型；以及去除所述临时工件的至少一部分和/或包覆成型件的至少一部 分，以使所贴装的压焊点暴露，从而使这些压焊点例如经由焊球连接至印刷电路板或另一 衬底。
[0012] 该方法还可以包括图2所示的附加方法步骤中的一个或多个。
[0013] 根据本发明，可以生产"无芯"半导体裸片封装体。在制造期间，这些裸片封装体 的引线贴装在临时衬底上的裸片和压焊点之间。在包覆成型（overmold)之后，去除临时衬 底以使得贴装有引线的压焊点暴露。这些引线包括由电介质包围的金属芯。优选地，这些 引线还包括贴装至接地压焊点接点的金属化外层。
【附图说明】
[0014] 图1是无芯封装体中的涂有电介质和金属的引线的例示；
[0015] 图2示出用于制造无芯封装体的方法的一个实施例；
[0016] 图3示出用于制造在针对图1和2所示的实施例中所使用的具有外接地金属的电 介质涂布引线的方法步骤；以及
[0017] 图4示出用于制造具有外接地金属的电介质涂布引线的减成法。
【具体实施方式】
[0018] 如从图1看出，可以构造无裸片贴装所用的永久衬底的"无芯"封装体10。这种半 导体裸片封装系统可被形成为具有引线12、14,其中在这些引线12、14中，电介质层16沉积 在内金属芯18上，并且外金属层20沉积在电介质层16上。在工作中，将外金属层20贴装 至接地压焊点22。将引线12、14贴装至裸片30,其中该裸片30可以包括裸片30所需的信 号、功率或其它功能所用的多个连接压焊点。在所述实施例中，裸片30不必贴装至永久衬 底。引线12、14可以连接至导电压焊点34,而这些导电压焊点可以经由焊球32、金凸块或 其它适当的互连件贴装至印刷电路板或其它衬底。如图所示，引线12、14由环氧树脂或其 它塑封料包围，并且可以具有大致不同的长度。在例示实施例中，尽管长度可能不同，但由 于引线构造因而所有的引线均具有大致相同的阻抗。然而，在其它实施例中，引线可被构造 成具有明显不同的阻抗。例如，可以利用薄电介质层和导电金属层顺次涂布沿着长度具有 所定义的直径的金属芯的引线。由于如此得到的低阻抗降低了功率跌落（powersag)，因此 这些引线适合功率的传送。可选地，电介质层较厚的引线更适合传输信号数据。在特定实 施例中，由于如所公开的引线构造的优良电气特性，因此长度大大不同但芯直径相同的引 线尽管长度改变了 50%以上，但可以具有大致相同的阻抗（在目标阻抗的10%内）。在特 定实施例中，引线差异可能甚至更大，其中两个引线具有相同的截面结构和阻抗，但一个引 线高达另一引线的长度的十（10)倍大。在其它实施例中，如通过对形成引线的电介质涂层 进行全部或部分融合所形成的带状接点那样，考虑堆叠的裸片。
[0019] 图2是用于制造诸如针对图1所述等的无芯封装体的方法的一个实施例。可以将 多个裸片临时贴装（40)至工件，其中随后可以以物理方式脱离并去除工件或者对该工件 进行蚀刻或以化学方式去除该工件。该工件包括临时贴装压焊点以支撑各引线的金属芯和 外金属接地层贴装这两者。使用引线接合（41)来使裸片连接至包围该裸片的临时贴装压 焊点，之后对金属芯进行电介质涂布（42)。通过形成向接地压焊点的连接来对电介质层进 行金属化（43)，并且对多裸片组件和引线整体进行包覆成型（44)。在使包覆成型件固化之 后，去除（45)临时工件，并且可以对包覆成型件进行蚀刻或者可以通过打磨或抛光来去除 (46)包覆成型件以使贴装有引线的压焊点更好地暴露。可以对各个裸片及其所连接的引线 进行切单（singulate)，并且准备好通过焊球或其它方式连接至印刷电路板（PCB)或另一 衬底（47)。
[0020] 通常，薄的电介质层将提供低阻抗，从而适合功率线，厚的电介质有利于信号，并 且外金属层连接至相同的接地端。注意，芯直径和电介质厚度的组合是可以的，并且可以进 行一系列的这些步骤以实现两个以上的阻抗。在特定实施例中，可以期望在功率线上具有 大的芯以增加功率处理能力、降低功率线温度、以及/或者补偿电源以及将加剧接地反弹 或功率跌落的接地线上的任何电感。由于许多封装体可以受益于具有三（3)个以上的不同 电介质厚度的引线，因此中间厚度的电介质层也是有用的。例如，具有中间电介质厚度的引 线可用于连接阻抗大大不同的源和负载以使功率传送最大化。例如，10欧姆的源可以连接 至具有20欧姆的引线的40欧姆的负载。此外，由于电介质的成本可能高，因此可以使用厚 的电介质来使重要的信号路径相互连接，其中可以利用厚度与功率引线相比更大但与重要 的信号引线相比更小（中间）的电介质层来涂布状况或重置等不太重要的引线。有利地， 这样可以减少电介质沉积材料的成本和时间。
[0021] 可以与焊线直径相组合地选择电介质涂层的精确厚度，以针对各引线实现特别期 望的阻抗值。
[0023] 在等式（1)中给出同轴线的特性阻抗，其中：L是每单位长度的电感，C是每单位长 度的电容，a是焊线的直径，b是电介质的外径，并且ε1^是同轴电介质的相对介电常数。
[0024] 如图3所示，在一个实施例中，具有外接地金属的电介质涂布引线的制造可以使 用以下步骤来进行。清洗（50)裸片和衬底上的连接压焊点，并且使用焊线使裸片连接至连 接压焊点（51)。可选地，可以贴装（52)第二直径的配线（例如，适合功率连接的较大直径 的配线），或者可以对裸片的区域进行遮掩（53)或保护以允许进行选择性沉积。可以沉积 (54)成分相同或不同的电介质的一个或多个层，之后对电介质的一部分进行选择性激光或 热烧蚀或者化学去除，以使得能够到达在电介质沉积步骤中所覆盖的接地接点（55)。该步 骤是可选的，这是因为，在一些实施例中，不需要接地通孔。由于针对厚度值的频率依赖性 (Er的函数）使得能够通过电容耦合来进行接地建立，因此这对于以较高频率进行