四方平面无导脚封装单元及其制法和其导线架

摘要

一种四方平面无导脚封装单元，包括：导线架，包括芯片座和多个接脚，该芯片座和该多个接脚分别具有第一表面和相对的第二表面；芯片，该芯片的主动面上具有多个焊垫，且该芯片的非主动面接置于芯片座上；多个导线，分别电性连接该芯片和接脚；以及封装胶体，包覆该芯片、导线和导线架，但使该芯片座和该多个接脚的第二表面显露于外；其中，该导线架最外围的接脚形成有延伸部和相对的凹部，用以在该封装单元进行回焊时，使该凹部容纳焊料，并提供水平和垂直方向上的结合以增加粘合的面积，具有提高封装单元结合强度的优点。

权利要求

1.一种四方平面无导脚封装单元，包括：

导线架，包括芯片座和多个接脚，该芯片座和该多个接脚分别具有第一表面和相对的第二表面；

芯片，具有主动面和相对的非主动面，该主动面上具有多个焊垫，其中，该芯片的非主动面接置于该芯片座的第一表面上；

多个导线，分别电性连接所述焊垫和所述接脚，且所述导线接合于所述接脚的第一表面；以及封装胶体，包覆该芯片、所述导线和该导线架，但使该芯片座和该多个接脚的第二表面显露于外；

其特征在于，该导线架最外围的接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部，用以在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时，使该凹部容纳焊料。

2.根据权利要求1所述的四方平面无导脚封装单元，其特征在于，该最外围的接脚具有阶梯状结构，且该接脚的凹部位于该封装单元的外侧缘。

3.根据权利要求1所述的四方平面无导脚封装单元，其特征在于，全部的该接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部。

4.根据权利要求1所述的四方平面无导脚封装单元，其特征在于，该芯片座的第二表面还形成有凹部，用以在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时，使该芯片座的第二表面形成的该凹部容纳焊料。

5.根据权利要求4所述的四方平面无导脚封装单元，其特征在于，该芯片座的凹部形成于该芯片座第二表面的中央位置。

6.根据权利要求4所述的四方平面无导脚封装单元，其特征在于，该芯片座的凹部形成于该芯片座第二表面的周边位置。

7.一种四方平面无导脚的导线架，包括：

芯片座；以及

多个围绕该芯片座的接脚，该芯片座和该多个接脚分别具有第一表面和相对的第二表面；

其特征在于，该导线架最外围的接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部，用以在进行回焊时，使该凹部容纳焊料。

8.根据权利要求7所述的四方平面无导脚的导线架，其特征在于，该最外围的接脚具有阶梯状结构，且该接脚的凹部位于该封装单元的外侧缘。

9.根据权利要求7所述的四方平面无导脚的导线架，其特征在于，全部的该接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部。

10.根据权利要求7所述的四方平面无导脚的导线架，其特征在于，该芯片座的第二表面还形成有凹部，用以在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时，使该芯片座的第二表面形成的该凹部容纳焊料。

11.根据权利要求10所述的四方平面无导脚的导线架，其特征在于，该芯片座的凹部形成于该芯片座第二表面的中央位置。

12.根据权利要求10所述的四方平面无导脚的导线架，其特征在于，该芯片座的凹部形成于该芯片座第二表面的周边位置。

13.一种四方平面无导脚封装单元的制法，其特征在于，包括如下步骤：提供载板，该载板包括定义于该载板表面的多个切割线、形成于该切割线上的多个凸块、以及该多个凸块所围绕的平坦部；

于该具有凸块的载板表面上形成金属层后，图案化该金属层以得到导线架，该导线架具有形成于该平坦部上的具有第一表面和相对的第二表面的芯片座和多个接脚，其中，部分的接脚形成于该凸块处并包覆该凸块，而形成于该凸块处的接脚具有延伸部和凹部；

将芯片接合于该芯片座上；

形成多个导线，以电性连接芯片与接脚；

形成封装胶体于该载板上，以包覆该接脚、芯片座、芯片和导线；

移除该载板，使外露出该导线架；以及

沿着所述切割线切割分离以得到多个四方平面无导脚封装单元。

14.根据权利要求13所述的四方平面无导脚封装单元的制法，其特征在于，还包括通过焊料将该矩阵单元的芯片座和接脚接合于印刷电路板。

15.根据权利要求13所述的四方平面无导脚封装单元的制法，其特征在于，还包括在移除该载板后，在该芯片座的第二表面形成有凹部。

16.根据权利要求15所述的四方平面无导脚封装单元的制法，其特征在于，该芯片座的凹部形成于该芯片座第二表面的周边位置。

说明书

四方平面无导脚封装单元及其制法和其导线架

技术领域

[0001] 本发明涉及一种四方平面无导脚封装单元，尤指一种具有增强焊料结合强度的接脚的四方平面无导脚封装单元。

背景技术

[0002] 四方平面无导脚封装单元为一种使芯片座和接脚底面外露于封装胶体底部表面的封装单元，一般采用表面耦接技术将封装单元耦接至印刷电路板上，由此形成一特定功能的电路模块。在表面耦接工序中，四方平面无导脚封装单元的芯片座和接脚为直接焊接至印刷电路板上。

[0003] 举例而言，第6,201,292和7,049,177号美国专利揭露一种现有的四方平面无导脚封装单元，以下配合图1，说明现有的四方平面无导脚封装单元至印刷电路板的耦接方法。

[0004] 现有的四方平面无导脚封装单元100，包括以下构件：(a)导线架110，具有芯片座111和多个接脚113，该芯片座111和该多个接脚113分别具有第一表面120和相对的第二表面130；(b)芯片140，具有主动面150和相对的非主动面160，该主动面150上具有多个焊垫151，其中，该芯片140的非主动面160接置于该芯片座111的第一表面120上；(c)多个导线170，分别电性连接所述焊垫151和所述接脚113，且所述导线170接合于所述接脚113的第一表面120；以及(d)封装胶体180，包覆该芯片140、所述导线170和该导线架
110，但使该芯片座111和该多个接脚113的第二表面130显露于外；其中，该芯片座111的第二表面130与该接脚113的第二表面130呈现一平面。

[0005] 印刷电路板190包括一基板191、接地部193、以及多个导电部195。接地部193用以作为四方平面无导脚封装单元100的芯片座111的安置区域，其面积大致等于芯片座的面积；而导电部195则作为印刷电路板190上的电性连接点，其面积大致等于四方平面无导脚封装单元上的各个接脚的外露表面的面积。

[0006] 接着，进行涂焊程序，藉以将焊料197涂布于接地部193和各个导电部195的表面上。之后再进行表面耦接程序，将四方平面无导脚封装单元100安置于印刷电路板190上，并使各个接脚113和芯片座111分别对齐至对应的导电部195和接地部193。

[0007] 最后，进行一回焊程序(solder-reflow process)，藉以将焊料回焊于各个接脚和导电部之间以及芯片座和接地部之间，这样就完成了四方平面无导脚封装单元至印刷电路板的耦接工序。

[0008] 然而，由于在回焊工序中，熔化的焊料会向中心聚缩，因此会使回焊后的焊料略为向上隆起，使得结合面积变小，且由于该芯片座的第二表面与该接脚的第二表面皆为平坦表面，该仅有的平面结合亦使得焊料结合强度较差，因而产生可靠度不佳的问题。

[0009] 因此，如何解决上述现有焊料结合强度较差所产生的问题，并开发一种新颖的四方平面无导脚封装单元，实为目前急欲解决的课题。

发明内容

[0010] 鉴于以上所述背景技术的缺点，本发明提供一种接脚底面具有凹部的四方平面无导脚封装单元，以提高水平方向和垂直方向的焊料结合强度。

[0011] 本发明所揭露一种四方平面无导脚封装单元，包括：(a)导线架，包括芯片座和多个接脚，该芯片座和该多个接脚分别具有第一表面和相对的第二表面；(b)芯片，具有主动面和相对的非主动面，该主动面上具有多个焊垫，其中，该芯片的非主动面接置于该芯片座的第一表面上；(c)多个导线，分别电性连接所述焊垫和所述接脚，且所述导线接合于所述接脚的第一表面；以及(d)封装胶体，包覆该芯片、所述导线和该导线架，但使该芯片座和该多个接脚的第二表面显露于外；其中，该导线架最外围的接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部，用以在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时，使该凹部容纳焊料。

[0012] 本发明还揭露一种制作四方平面无导脚封装单元的方法，包括：提供载板，该载板包括定义于该载板表面的多个切割线、形成于该切割线上的多个凸块、以及该多个凸块所围绕的平坦部；在该具有凸块的载板表面上形成金属层后，图案化该金属层以得到导线架，该导线架具有形成于该平坦部上的具有第一表面和相对的第二表面的芯片座和多个接脚，其中，部分的接脚形成于该凸块处并包覆该凸块，而形成于该凸块处的接脚具有延伸部和凹部；接着将芯片接合于该芯片座上；再形成多个导线，以电性连接芯片与接脚；形成封装胶体于该载板上，以包覆该接脚、芯片座、芯片和导线；移除该载板，使外露出该导线架；以及沿着所述切割线切割分离以得到多个四方平面无导脚封装单元。

[0013] 本发明另揭露一种四方平面无导脚的导线架，包括：芯片座；以及多个围绕该芯片座的接脚，该芯片座和该多个接脚分别具有第一表面和相对的第二表面；其中，该导线架最外围的接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部，用以容纳焊料。

[0014] 以下结合上述技术方案，说明本发明的有益效果。本发明通过形成于接脚的第二表面的凹部，利用该凹部于该四方平面无导脚封装单元进行回焊时容纳焊料，提供了水平和垂直方向上的结合，并增加了粘合的面积，从而提高焊料结合强度。

附图说明

[0015] 图1为现有的四方平面无导脚封装单元的剖面示意图；

[0016] 图2A至图2G为本发明的四方平面无导脚封装单元及其制法的剖面示意图；

[0017] 图2A’为显示形成于载板上的导线架的剖面示意图；

[0018] 图2A”为显示另一形成于载板上的导线架的剖面示意图；

[0019] 图3A为本发明另一四方平面无导脚封装单元的剖面示意图；以及[0020] 图3B至图3D为显示本发明的形成于芯片座第二表面的凹部示意图。

[0021] 【主要元件符号说明】

[0022] 100、200 四方平面无导脚封装单元

[0023] 110、210 导线架

[0024] 111、211 芯片座

[0025] 113、213 接脚

[0026] 120、220 第一表面

[0027] 130、230 第二表面

[0028] 140、240 芯片

[0029] 150、250 主动面

[0030] 151、251 焊垫

[0031] 160、260 非主动面

[0032] 170、270 导线

[0033] 180、280 封装胶体

[0034] 190、290 印刷电路板

[0035] 191 基板

[0036] 193、293 接地部

[0037] 195、295 导电部

[0038] 197、297 焊料

[0039] 212 载板

[0040] 214 表面

[0041] 216 矩阵封胶区

[0042] 218 切割线

[0043] 219 矩阵单元

[0044] 221 平坦部

[0045] 223 凸块

[0046] 225 延伸部

[0047] 227 凹部

[0048] 241 胶粘剂

具体实施方式

[0049] 以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，所属技术领域的普通技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。

[0050] 第一实施例

[0051] 请参阅图2A至图2G，为本发明的四方平面无导脚封装单元及其制法的示意图。

[0052] 如图2A所示，提供一载板212，载板212的材料可为(但不限于)例如铜等金属材料。该载板212的表面214包括一矩阵封胶区216，该矩阵封胶区216定义有多个切割线218和矩阵单元219。

[0053] 再参阅图2A’，该载板212每一矩阵单元219具有平坦部221和多个凸块223形成于该切割线218上并环绕该平坦部221，所述凸块223环绕该平坦部221所得的面积大致等于一四方平面无导脚封装单元200的面积；接着，在该载板212上利用电镀和图案化工艺技术形成图案化的金属层，金属层具有，例如金/钯/镍/钯层或金/镍/铜/钯层，并以该图案化金属层作为导线架210，该导线架210具有芯片座211和多个接脚213，其中，该芯片座211形成于该平坦部221上且芯片座211的面积大致等于芯片的面积；部分的接脚213形成于该芯片座211和该凸块223之间以及部分的接脚213形成于该凸块223处并包覆该凸块223，因此，相对于该凸块，形成于该凸块223处的接脚213具有延伸部225和凹部
227。

[0054] 或者，如图2A”所示，载板每一矩阵单元219的切割线218内侧也具有环绕该平坦部221的凸块223，因此，该平坦部221的面积较图2A’所示的面积要小。

[0055] 具体而言，参照图2A’，本发明所揭露的四方平面无导脚的导线架210，包括：芯片座211；以及多个围绕该芯片座211的接脚213，该芯片座211和该多个接脚213分别具有第一表面220和相对的第二表面230；其中，该导线架210最外围的接脚213的第一表面220处形成有延伸部225，并向远离第一表面220的方向延伸，且相对的第二表面230形成有凹部227，用以容纳焊料。

[0056] 同样地，根据图2A”所示，该导线架的全部接脚的第一表面处可形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部。另外，该导线架的芯片座的第二表面可还形成有凹部，用以在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时，使该凹部容纳焊料。

[0057] 如图2B所示，执行粘晶步骤，提供主动面250上具有多个焊垫251的芯片240，并通过胶粘剂241使芯片240的相对该主动面250的非主动面260接合该芯片座211。本发明中，胶粘剂的实例包括(但不限于)银胶。

[0058] 如图2C所示，执行芯片与接脚的电性连接步骤，其利用打线(wire-bonding)的方式形成多个导线270，所述导线270电性连接芯片240的焊垫251与接脚213。

[0059] 如图2D所示，执行一封胶步骤，其利用压模或涂胶的方式形成封装胶体，封装胶体280形成于该载板212上，以包覆该接脚213、芯片座211、芯片240和导线270。

[0060] 如图2E所示，执行一如湿式蚀刻的蚀刻步骤，以移除该载板，从而显露出该导线架210的底面261和封装胶体280的底面261，且由于移除该具有凸块的载板，先前形成于该凸块处的接脚213相对地具有凹部227。

[0061] 如图2F所示，接着进行切割的步骤，其沿着所述切割线218切割分离每一个矩阵单元，以得到本发明的四方平面无导脚封装单元200。

[0062] 通过前述制法，本发明还揭示一种四方平面无导脚封装单元200，包括：导线架210，包括芯片座211和多个接脚213，该芯片座211和该多个接脚213分别具有第一表面
220和相对的第二表面230；

[0063] 芯片240，具有主动面250和相对的非主动面260，该主动面250上具有多个焊垫251，其中，该芯片240的非主动面260接置于该芯片座211的第一表面220上；

[0064] 多个导线270，分别电性连接所述焊垫251和所述接脚213，且所述导线270接合于所述接脚213的第一表面220；以及

[0065] 封装胶体280，包覆该芯片240、所述导线270和该导线架210，但使该芯片座211和该多个接脚213的第二表面230显露于外；

[0066] 其中，该导线架210最外围的接脚213的第一表面220处形成有延伸部225，并向远离第一表面220的方向延伸，且相对的第二表面230形成有凹部227，用以在该四方平面无导脚封装单元200进行回焊时，使该凹部容纳焊料。更具体而言，所述最外围的接脚具有阶梯状结构，且该接脚的凹部位于该封装单元的外侧缘。

[0067] 在本发明的另一具体实例中，全部接脚的第一表面处皆形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，且相对的第二表面形成有凹部。

[0068] 如图2G所示，依序进行涂焊和回焊步骤，提供一印刷电路板290，该印刷电路板290具有预设的接地部293和导电部295，藉以将焊料297涂布于接地部293和各个导电部
295的表面上，之后再将四方平面无导脚封装单元200安置于印刷电路板290上，并使各个接脚213和芯片座211分别对齐至对应的导电部295和接地部293。

[0069] 最后，进行一回焊程序(solder-reflow process)，藉以将焊料297回焊于各个接脚213和导电部295之间以及芯片座211和接地部293之间，这样就完成了本发明的四方平面无导脚封装单元200至印刷电路板290的耦接工序，此外，由于本发明的四方平面无导脚封装单元的具有凹部的接脚位于切割线上，因此在回焊之后，该焊料可包覆该封装单元侧边的接脚，从而提供更佳的结合强度。

[0070] 因此，本发明的四方平面无导脚封装单元的接脚具有凹部，用以容纳焊料，进而提高水平和垂直方向的结合强度；再者，该接脚的第一表面处形成有延伸部，并向远离第一表面的方向延伸，因此本发明的接脚提供更多与封装胶体结合的面积，也加强了接脚与封装胶体的结合强度。

[0071] 第二实施例

[0072] 请参阅图3A至图3D，为本发明的四方平面无导脚封装单元第二实施例的示意图。同时为简化本图，本实施例中对应前述相同或相似的元件均采用相同标号表示。

[0073] 本实施例的四方平面无导脚封装单元及其制法与前述实施例大致相同，主要差异在于该芯片座的第二表面还形成有凹部，用以在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时，使该凹部容纳焊料。该芯片座的第二表面的凹部的形成方法，可视需要在移除该载板后，在该芯片座的第二表面形成有凹部。

[0074] 如图3A所示，该芯片座211的凹部227形成于该芯片座211第二表面230的中央位置。

[0075] 此外，如图3B和图3C所示，该中央位置的凹部227为矩形或者该中央位置的凹部227为圆形。

[0076] 如图3D所示，该芯片座211的凹部227也可形成于该芯片座211第二表面230的周边位置。

[0077] 另一方面，由图3A至图3D可知，本发明的四方平面无导脚的导线架所包括的芯片座的凹部可形成于该芯片座第二表面的中央位置，且该凹部的形状未有特别限制，因此该中央位置的凹部可为矩形或圆形。此外，该芯片座的凹部亦可形成于该芯片座第二表面的周边位置。

[0078] 本发明的四方平面无导脚封装单元通过形成于接脚的第二表面的凹部，利用该凹部在该四方平面无导脚封装单元进行回焊时容纳焊料，提供水平和垂直方向上的结合，并增加粘合的面积，此外，由于位于封装单元外侧缘的接脚向内形成有阶梯状结构，故可在回焊时使焊料包覆该外侧缘的接脚，更可提高封装单元结合强度。

[0079] 以上所述的具体实施例，仅为用以例释本发明的特点及功效，而非用以限定本发明的可实施范畴，在未脱离本发明上述精神与技术范畴下，任何运用本发明所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为所附的权利要求书范围所涵盖。