專利名稱：四方平面無導腳封裝單元及其制法和其導線架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種四方平面無導腳封裝單元，尤指一種具有增強焊料結合強度的接
腳的四方平面無導腳封裝單元。
背景技術：
四方平面無導腳封裝單元為一種使芯片座和接腳底面外露于封裝膠體底部表面的封裝單元，一般采用表面耦接技術將封裝單元耦接至印刷電路板上，由此形成一特定功能的電路模塊。在表面耦接工序中，四方平面無導腳封裝單元的芯片座和接腳為直接焊接至印刷電路板上。 舉例而言，第6， 201， 292和7， 049， 177號美國專利揭露一種現有的四方平面無導腳封裝單元，以下配合圖l，說明現有的四方平面無導腳封裝單元至印刷電路板的耦接方法。 現有的四方平面無導腳封裝單元100，包括以下構件(a)導線架110，具有芯片座111和多個接腳113，該芯片座111和該多個接腳113分別具有第一表面120和相對的第二表面130 ; (b)芯片140，具有主動面150和相對的非主動面160，該主動面150上具有多個焊墊151，其中，該芯片140的非主動面160接置于該芯片座111的第一表面120上；(c)多個導線170，分別電性連接所述焊墊151和所述接腳113，且所述導線170接合于所述接腳113的第一表面120 ;以及(d)封裝膠體180，包覆該芯片140、所述導線170和該導線架IIO，但使該芯片座111和該多個接腳113的第二表面130顯露于外；其中，該芯片座111的第二表面130與該接腳113的第二表面130呈現一平面。 印刷電路板190包括一基板191、接地部193、以及多個導電部195。接地部193用以作為四方平面無導腳封裝單元100的芯片座111的安置區域，其面積大致等于芯片座的面積；而導電部195則作為印刷電路板190上的電性連接點，其面積大致等于四方平面無導腳封裝單元上的各個接腳的外露表面的面積。 接著，進行涂焊程序，藉以將焊料197涂布于接地部193和各個導電部195的表面
上。之后再進行表面耦接程序，將四方平面無導腳封裝單元100安置于印刷電路板190上，
并使各個接腳113和芯片座111分別對齊至對應的導電部195和接地部193。 最后，進行一回焊程序(solder-reflow process)，藉以將焊料回焊于各個接腳和
導電部之間以及芯片座和接地部之間，這樣就完成了四方平面無導腳封裝單元至印刷電路
板的耦接工序。 然而，由于在回焊工序中，熔化的焊料會向中心聚縮，因此會使回焊后的焊料略為
向上隆起，使得結合面積變小，且由于該芯片座的第二表面與該接腳的第二表面皆為平坦
表面，該僅有的平面結合亦使得焊料結合強度較差，因而產生可靠度不佳的問題。 因此，如何解決上述現有焊料結合強度較差所產生的問題，并開發一種新穎的四
方平面無導腳封裝單元，實為目前急欲解決的課題。
發明內容
鑒于以上所述背景技術的缺點，本發明提供一種接腳底面具有凹部的四方平面無
導腳封裝單元，以提高水平方向和垂直方向的焊料結合強度。 本發明所揭露一種四方平面無導腳封裝單元，包括(a)導線架，包括芯片座和多 個接腳，該芯片座和該多個接腳分別具有第一表面和相對的第二表面；(b)芯片，具有主動 面和相對的非主動面，該主動面上具有多個焊墊，其中，該芯片的非主動面接置于該芯片座 的第一表面上；(c)多個導線，分別電性連接所述焊墊和所述接腳，且所述導線接合于所述 接腳的第一表面；以及(d)封裝膠體，包覆該芯片、所述導線和該導線架，但使該芯片座和 該多個接腳的第二表面顯露于外；其中，該導線架最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸 部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部，用以在該四方平面無導 腳封裝單元進行回焊時，使該凹部容納焊料。 本發明還揭露一種制作四方平面無導腳封裝單元的方法，包括提供載板，該載板 包括定義于該載板表面的多個切割線、形成于該切割線上的多個凸塊、以及該多個凸塊所 圍繞的平坦部；在該具有凸塊的載板表面上形成金屬層后，圖案化該金屬層以得到導線架， 該導線架具有形成于該平坦部上的具有第一表面和相對的第二表面的芯片座和多個接腳， 其中，部分的接腳形成于該凸塊處并包覆該凸塊，而形成于該凸塊處的接腳具有延伸部和 凹部；接著將芯片接合于該芯片座上；再形成多個導線，以電性連接芯片與接腳；形成封裝 膠體于該載板上，以包覆該接腳、芯片座、芯片和導線；移除該載板，使外露出該導線架；以 及沿著所述切割線切割分離以得到多個四方平面無導腳封裝單元。 本發明另揭露一種四方平面無導腳的導線架，包括芯片座；以及多個圍繞該芯 片座的接腳，該芯片座和該多個接腳分別具有第一表面和相對的第二表面；其中，該導線架 最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二 表面形成有凹部，用以容納焊料。 以下結合上述技術方案，說明本發明的有益效果。本發明通過形成于接腳的第二 表面的凹部，利用該凹部于該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時容納焊料，提供了水平 和垂直方向上的結合，并增加了粘合的面積，從而提高焊料結合強度。
圖1為現有的四方平面無導腳封裝單元的剖面示意圖； 圖2A至圖2G為本發明的四方平面無導腳封裝單元及其制法的剖面示意圖； 圖2A'為顯示形成于載板上的導線架的剖面示意圖； 圖2A"為顯示另一形成于載板上的導線架的剖面示意圖； 圖3A為本發明另一四方平面無導腳封裝單元的剖面示意圖；以及 圖3B至圖3D為顯示本發明的形成于芯片座第二表面的凹部示意圖。主要元件符號說明
100 、200四方平面無導腳封裝單元 110、210導線架 111、211芯片座 H3、213接腳
120、220第一表面130、230第二表面140、240芯片150、250主動面151、251焊墊160、260非主動面170、270導線180、280封裝膠體190 、290印刷電路板191基板193、293接地部195、295導電部197、297焊料212載板214表面216矩陣封膠區218切割線219矩陣單元221平坦部223凸塊225延伸部227部241膠粘劑
具體實施例方式
以下通過特定的具體實施例說明本發明的實施方式，所屬技術領域的普通技術人
員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。 第一實施例 請參閱圖2A至圖2G，為本發明的四方平面無導腳封裝單元及其制法的示意圖。
如圖2A所示，提供一載板212，載板212的材料可為(但不限于)例如銅等金屬材 料。該載板212的表面214包括一矩陣封膠區216，該矩陣封膠區216定義有多個切割線 218和矩陣單元219。 再參閱圖2A'，該載板212每一矩陣單元219具有平坦部221和多個凸塊223形 成于該切割線218上并環繞該平坦部221，所述凸塊223環繞該平坦部221所得的面積大 致等于一四方平面無導腳封裝單元200的面積；接著，在該載板212上利用電鍍和圖案化工 藝技術形成圖案化的金屬層，金屬層具有，例如金/鈀/鎳/鈀層或金/鎳/銅/鈀層，并 以該圖案化金屬層作為導線架210，該導線架210具有芯片座211和多個接腳213，其中，該 芯片座211形成于該平坦部221上且芯片座211的面積大致等于芯片的面積；部分的接腳 213形成于該芯片座211和該凸塊223之間以及部分的接腳213形成于該凸塊223處并包覆該凸塊223，因此，相對于該凸塊，形成于該凸塊223處的接腳213具有延伸部225和凹部 227。 或者，如圖2A"所示，載板每一矩陣單元219的切割線218內側也具有環繞該平坦
部221的凸塊223，因此，該平坦部221的面積較圖2A'所示的面積要小。 具體而言，參照圖2A'，本發明所揭露的四方平面無導腳的導線架210，包括芯片
座211 ;以及多個圍繞該芯片座211的接腳213，該芯片座211和該多個接腳213分別具有第
一表面220和相對的第二表面230 ;其中，該導線架210最外圍的接腳213的第一表面220
處形成有延伸部225，并向遠離第一表面220的方向延伸，且相對的第二表面230形成有凹
部227，用以容納焊料。 同樣地，根據圖2A"所示，該導線架的全部接腳的第一表面處可形成有延伸部，并 向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部。另外，該導線架的芯片座的第 二表面可還形成有凹部，用以在該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時，使該凹部容納焊 料。 如圖2B所示，執行粘晶步驟，提供主動面250上具有多個焊墊251的芯片240，并 通過膠粘劑241使芯片240的相對該主動面250的非主動面260接合該芯片座211。本發 明中，膠粘劑的實例包括(但不限于)銀膠。 如圖2C所示，執行芯片與接腳的電性連接步驟，其利用打線(wire-bonding)的方
式形成多個導線270，所述導線270電性連接芯片240的焊墊251與接腳213。 如圖2D所示，執行一封膠步驟，其利用壓模或涂膠的方式形成封裝膠體，封裝膠
體280形成于該載板212上，以包覆該接腳213、芯片座211、芯片240和導線270。 如圖2E所示，執行一如濕式蝕刻的蝕刻步驟，以移除該載板，從而顯露出該導線
架210的底面261和封裝膠體280的底面261，且由于移除該具有凸塊的載板，先前形成于
該凸塊處的接腳213相對地具有凹部227。 如圖2F所示，接著進行切割的步驟，其沿著所述切割線218切割分離每一個矩陣 單元，以得到本發明的四方平面無導腳封裝單元200。 通過前述制法，本發明還揭示一種四方平面無導腳封裝單元200，包括導線架 210，包括芯片座211和多個接腳213，該芯片座211和該多個接腳213分別具有第一表面 220和相對的第二表面230 ; 芯片240，具有主動面250和相對的非主動面260，該主動面250上具有多個焊墊 251，其中，該芯片240的非主動面260接置于該芯片座211的第一表面220上；
多個導線270，分別電性連接所述焊墊251和所述接腳213，且所述導線270接合 于所述接腳213的第一表面220 ;以及 封裝膠體280，包覆該芯片240、所述導線270和該導線架210，但使該芯片座211 和該多個接腳213的第二表面230顯露于外； 其中，該導線架210最外圍的接腳213的第一表面220處形成有延伸部225，并向 遠離第一表面220的方向延伸，且相對的第二表面230形成有凹部227，用以在該四方平面 無導腳封裝單元200進行回焊時，使該凹部容納焊料。更具體而言，所述最外圍的接腳具有 階梯狀結構，且該接腳的凹部位于該封裝單元的外側緣。 在本發明的另一具體實例中，全部接腳的第一表面處皆形成有延伸部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部。 如圖2G所示，依序進行涂焊和回焊步驟，提供一印刷電路板290，該印刷電路板 290具有預設的接地部293和導電部295，藉以將焊料297涂布于接地部293和各個導電部 295的表面上，之后再將四方平面無導腳封裝單元200安置于印刷電路板290上，并使各個 接腳213和芯片座211分別對齊至對應的導電部295和接地部293。 最后，進行一回焊程序(solder-reflow process)，藉以將焊料297回焊于各個接 腳213和導電部295之間以及芯片座211和接地部293之間，這樣就完成了本發明的四方 平面無導腳封裝單元200至印刷電路板290的耦接工序，此外，由于本發明的四方平面無導 腳封裝單元的具有凹部的接腳位于切割線上，因此在回焊之后，該焊料可包覆該封裝單元 側邊的接腳，從而提供更佳的結合強度。 因此，本發明的四方平面無導腳封裝單元的接腳具有凹部，用以容納焊料，進而提 高水平和垂直方向的結合強度；再者，該接腳的第一表面處形成有延伸部，并向遠離第一表 面的方向延伸，因此本發明的接腳提供更多與封裝膠體結合的面積，也加強了接腳與封裝 膠體的結合強度。
第二實施例 請參閱圖3A至圖3D，為本發明的四方平面無導腳封裝單元第二實施例的示意圖。
同時為簡化本圖，本實施例中對應前述相同或相似的元件均采用相同標號表示。 本實施例的四方平面無導腳封裝單元及其制法與前述實施例大致相同，主要差異
在于該芯片座的第二表面還形成有凹部，用以在該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時，
使該凹部容納焊料。該芯片座的第二表面的凹部的形成方法，可視需要在移除該載板后，在
該芯片座的第二表面形成有凹部。 如圖3A所示，該芯片座211的凹部227形成于該芯片座211第二表面230的中央 位置。 此外，如圖3B和圖3C所示，該中央位置的凹部227為矩形或者該中央位置的凹部 227為圓形。 如圖3D所示，該芯片座211的凹部227也可形成于該芯片座211第二表面230的 周邊位置。 另一方面，由圖3A至圖3D可知，本發明的四方平面無導腳的導線架所包括的芯片 座的凹部可形成于該芯片座第二表面的中央位置，且該凹部的形狀未有特別限制，因此該 中央位置的凹部可為矩形或圓形。此外，該芯片座的凹部亦可形成于該芯片座第二表面的 周邊位置。 本發明的四方平面無導腳封裝單元通過形成于接腳的第二表面的凹部，利用該凹 部在該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時容納焊料，提供水平和垂直方向上的結合，并 增加粘合的面積，此外，由于位于封裝單元外側緣的接腳向內形成有階梯狀結構，故可在回 焊時使焊料包覆該外側緣的接腳，更可提高封裝單元結合強度。 以上所述的具體實施例，僅為用以例釋本發明的特點及功效，而非用以限定本發 明的可實施范疇，在未脫離本發明上述精神與技術范疇下，任何運用本發明所揭示內容而 完成的等效改變及修飾，均仍應為所附的權利要求書范圍所涵蓋。
權利要求
一種四方平面無導腳封裝單元，包括導線架，包括芯片座和多個接腳，該芯片座和該多個接腳分別具有第一表面和相對的第二表面；芯片，具有主動面和相對的非主動面，該主動面上具有多個焊墊，其中，該芯片的非主動面接置于該芯片座的第一表面上；多個導線，分別電性連接所述焊墊和所述接腳，且所述導線接合于所述接腳的第一表面；以及封裝膠體，包覆該芯片、所述導線和該導線架，但使該芯片座和該多個接腳的第二表面顯露于外；其特征在于，該導線架最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部，用以在該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時，使該凹部容納焊料。
2. 根據權利要求1所述的四方平面無導腳封裝單元，其特征在于，該最外圍的接腳具有階梯狀結構，且該接腳的凹部位于該封裝單元的外側緣。
3. 根據權利要求1所述的四方平面無導腳封裝單元，其特征在于，該全部的接腳的第一表面處形成有延伸部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部。
4. 根據權利要求1所述的四方平面無導腳封裝單元，其特征在于，該芯片座的第二表面還形成有凹部，用以在該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時，使該凹部容納焊料。
5. 根據權利要求4所述的四方平面無導腳封裝單元，其特征在于，該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的中央位置。
6. 根據權利要求4所述的四方平面無導腳封裝單元，其特征在于，該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的周邊位置。
7. —種四方平面無導腳的導線架，包括芯片座；以及多個圍繞該芯片座的接腳，該芯片座和該多個接腳分別具有第一表面和相對的第二表面；其特征在于，該導線架最外圍的接腳的第一表面處形成有延伸部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部，用以容納焊料。
8. 根據權利要求7所述的四方平面無導腳的導線架，其特征在于，該最外圍的接腳具有階梯狀結構，且該接腳的凹部位于該封裝單元的外側緣。
9. 根據權利要求7所述的四方平面無導腳的導線架，其特征在于，該全部的接腳的第一表面處形成有延伸部，并向遠離第一表面的方向延伸，且相對的第二表面形成有凹部。
10. 根據權利要求7所述的四方平面無導腳的導線架，其特征在于，該芯片座的第二表面還形成有凹部，用以在該四方平面無導腳封裝單元進行回焊時，使該凹部容納焊料。
11. 根據權利要求10所述的四方平面無導腳的導線架，其特征在于，該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的中央位置。
12. 根據權利要求IO所述的四方平面無導腳的導線架，其特征在于，該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的周邊位置。
13. —種四方平面無導腳封裝單元的制法，其特征在于，包括如下步驟提供載板，該載板包括定義于該載板表面的多個切割線、形成于該切割線上的多個凸塊、以及該多個凸塊所圍繞的平坦部；于該具有凸塊的載板表面上形成金屬層后，圖案化該金屬層以得到導線架，該導線架具有形成于該平坦部上的具有第一表面和相對的第二表面的芯片座和多個接腳，其中，部分的接腳形成于該凸塊處并包覆該凸塊，而形成于該凸塊處的接腳具有延伸部和凹部；將芯片接合于該芯片座上；形成多個導線，以電性連接芯片與接腳；形成封裝膠體于該載板上，以包覆該接腳、芯片座、芯片和導線；移除該載板，使外露出該導線架；以及沿著所述切割線切割分離以得到多個四方平面無導腳封裝單元。
14. 根據權利要求13所述的四方平面無導腳封裝單元的制法，其特征在于，還包括通過焊料將該矩陣單元的芯片座和接腳接合于印刷電路板。
15. 根據權利要求13所述的四方平面無導腳封裝單元的制法，其特征在于，還包括在移除該載板后，在該芯片座的第二表面形成有凹部。
16. 根據權利要求15所述的四方平面無導腳封裝單元的制法，其特征在于，該芯片座的凹部形成于該芯片座第二表面的周邊位置。
全文摘要
一種四方平面無導腳封裝單元，包括導線架，包括芯片座和多個接腳，該芯片座和該多個接腳分別具有第一表面和相對的第二表面；芯片，該芯片的主動面上具有多個焊墊，且該芯片的非主動面接置于芯片座上；多個導線，分別電性連接該芯片和接腳；以及封裝膠體，包覆該芯片、導線和導線架，但使該芯片座和該多個接腳的第二表面顯露于外；其中，該導線架最外圍的接腳形成有延伸部和相對的凹部，用以在該封裝單元進行回焊時，使該凹部容納焊料，并提供水平和垂直方向上的結合以增加粘合的面積，具有提高封裝單元結合強度的優點。
文檔編號H01L21/48GK101740539SQ20081017556
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者李春源, 洪孝仁 申請人:矽品精密工業股份有限公司