制造组件封装体内之气密腔的方法及其制品

摘要

在一组件之封装体内，一壳系被接合于底座以形成一气密腔穴，用以藏置一半导体晶片于一热调定之阿尔法级环氧内。壳有一唇之具有锥形内凹部者。此底座系被加热至大约摄氏95±5度。此环氧系配给至底座上，以便能于壳系放置在底座上时填满唇和底座之间之空间。非常少之环氧漫漫地流出超越唇之外壁。此底座和壳系被加热至摄氏95±5度于一大气中至大约一小时以硬化此环氧，并随后此封装甚至系在摄氏150±5度下予以硬化至三小时以稳定此硬化之环氧(第7b图)。在一组件封装体内造成一气密腔之一种方法，其中该腔系用来容纳一元件之诸如半导体晶片者，其中该腔系由非电导体之中空壳和由导电体之板所制成之引线框所界定，而此引线框具有冲孔于板外之形成通道之开口之预先设定图形，该通道界定引线至此元件。a)配给热调定之阿尔法级环氧于引线上之凝胶内，以及在为符合壳唇而如此构形之封闭壁形态中引线框内引线间之张开通道上面，其中此环氧之黏度系一预先测定大小，俾使该环氧之表面张力不会熔垂并掉落于开口的，b)放置壳于引线框上面，俾使其唇座落于环氧壁上用以形成腔之一部分，c)以一预先测定之昇高温度在一炉内加热此引线框至一预定持续时间，以便使此环氧能结合至此唇和框引线，使环氧变硬并开始固化此环氧，d)以壳结合于该处而倒装此引线框，e)加热及保持此引线框于一预定温度，f)以一预定黏度配给热调定阿尔法级环氧于预先加热之引线框之引线上，此等引线系在相对于由壳之唇所界定及封闭之腔上面之区域，g)以一昇高之温度加热并保持止封装体七于大气中至一预先测定之持续时间，在该处此环氧有如此之之一黏度大小，即其表面张力可抵消大气之通过通道之开口自腔之泄出，并可抵消试图造成环氧经由开口朝向腔向无落下之重力，由是而使配送在开口上面之环氧系保持悬挂于适当位置，藉以形成一气密腔于此环氧变硬以固化时，以及h)以一预定温度加热并保持此封装体于一炉中至预定持续时间，以稳定此固化之环氧(第8a图)。

主权项

1.一种在一组件封装体内制造一气密腔之方法,其中该腔系藉一中空壳由底座所覆盖者,该方法包括之步骤为:a)配给热调定阿尔法级环氧于底座之预定区上之凝胶内用以形成此腔,b)加热此底座至一预定温度,c)放置此壳在底座上,俾使该壳之唇栖止于环氧上,由是而使此环氧结合此预热之底座,d)以一昇高温度加热并保持此组件封装体于大气中至长得足够以硬化环氧之一持续时间,以便能密封大气于腔内,其中由试图自腔泄出之膨胀中之大气之力量施加以于环氧上之力量抵消了环氧系被硬化之表面张力,藉以使此环氧系经硬化而无穿孔,而此腔系被制成为气密,以及e)以另一昇高温度加热并保持此组件封装体于一封闭炉内至一长得足够以进一步地固化并稳定此环氧之持续间。2.依据申请专利范围第1项之方法,其中此座系于被配给以环氧之前以一昇高之温度预热。3.依据申请专利范围第2项之方法,包括于壳系被放置在底座上之前以环氧弄湿壳之唇以添加更多环氧于唇和底座之间之步骤。4.依据申请专利范围第1项之方法,其中此壳包括一较厚伸出唇之具有由一锥形凹部所形成之狭窄尖端者在其内部一边,其中此环氧系呈一封闭环路之形态配合给在底座上,其中该封闭环路匹配由壳之唇所形成之封闭环路但渐次地较小,俾使较小环路之环氧能充填凹下之空间。5.依据申请专利范围第2项之方法,其中此封装体系首先加热至955℃至大约一小时,并随后以15010℃在炉中至大约三小时而硬化。6.一种组件封装体,其系由依申请专利范围第4项之方法所制成者。7.依据申请专利范围第6项之组件封装体,其中此腔收容一半导体晶片,以及其中此底座系呈一电导体引线框之形态,晶片系被结合在其上,以及壳系一非电导体物质制成。8.依据申请专利范围第7项之组件封装体,其中此壳系以选自陶瓷及塑料之物质制成。9.依据申请专利范围第8项之组件封装体,其中此底座系一预塑引线框,陶瓷基体或印刷电路板所制成。10.依据申请专利范围第6项之组件封装体,其中此壳包括一较厚伸出唇之具有由一锥形凹部所形成之狭窄尖端者在其内部一边上,此环氧充填此锥形凹部和唇及底座之间之空间,因此该环氧结合此唇至底座者大体上系与唇之较厚底座部分邻接,该环氧与唇形成一固态壁并结合此壳之唇至底座。11.依据申请专利范围第10项之组件封装体,其中此固态壁系以环氧趋向于藉亲和性以黏着于壳。12.依据申请专利范围第11项之组件封装体,其中此腔收容一砷化镓半导体晶片经设计以在十亿赫范围中操作者。13.依据申请专利范围第12项之组件封装体,其中此砷化镓组件晶片系一功率放大器。14.依据申请专利范围第12项之组件封装体,其中此砷化镓功率组件晶片系为一CDMA用途而设计者。15.依据申请专利范围第12项之组件封装体,其中此腔收容MMIC。16.依据申请专利范围第12项之组件封装体,其中此腔收容DBS晶片。17.一种在一组件封装体内制造一气密腔之方法,其中此腔系用来收容诸如半导体晶片之元件者,其中此腔系以一非电导体之中空壳和一电导体板制成之引线框所界定,此板具有预先设定图形之形成通道之开口自板以冲头冲孔形成,该通道界定引线至此元件,a)配给热调定之阿尔法级环氧于引线上之凝胶内以及呈一封闭壁之形态之引线框中引线之间之张开通道上面,而此封闭壁之如此构形以便匹配壳之唇者,其中环氧之黏度系一预定之大小,该环氧之表面张力防止环氧不会垂涎并落入开口内,b)放置此壳在引线框上,俾使其唇栖止于环氧上用以形成此腔,c)以一预定之昇高温度加热此引线框和环氧于一炉内至一预定持续时间,以便能使此环氧来结合唇和框引线,使环氧变硬并开始固化此环氧,d)以壳结合于该处而倒装此引线框,e)加热并保持此引线框于一预定温度,f)以一预定黏度配给热调定阿尔法级环氧于预先加热之引线框之引线上,此等引线系在相对于由壳之唇所界定及封闭之腔之上面之区域处,g)以一昇高之温度加热并保持此封装体于大气中至一预先测定之持续时间,在该处此环氧有如此之一黏度大小,即其表面张力可抵消大气之通过通道之开口自腔之泄出,并可抵消试图造成环氧经由开口朝向腔向下垂落之重力,由是而使配给在开口上面之环氧系保持悬垂于适当位置,藉以形成一气密腔于此环氧变硬而固化时,以及h)以一预定温度加热并保持此封装体于炉中至一预定持续时间,以稳定此固化之环氧。18.依据申请专利范围第17项之方法,其中此壳包括一较厚伸出唇之具有由一锥形凹部所形成之狭窄尖端者在其内部一边上,其中此环氧系呈一封闭环路之形态配给在底座上,其中此封闭环路匹配由壳之唇所形成之封闭环路但系渐次地较小,俾使较小环路之环氧能充填凹下之空间。19.依据申请专利范围第18项之方法,其中在大气中加热此封装体系以955℃实施至大约一小时,以及此固化系以在15010℃之炉至大约三小时来完成。20.依据申请专利范围第18项之方法,其中当环氧系配给在相对此壳之框上面时,此配给完成以覆盖由壳之唇所封闭之整个区域。21.一种半导体组件封装体,由依据申请专利范围第17项之方法所制者,其系,其中此壳包括一较厚之伸出唇之具有狭窄尖端由在其内部一边上之一锥形凹部所形成者,此环氧填满唇和引线框之间之锥形凹部,因此该环氧结合唇至底座者大体上系邻接以唇之较厚底座部分,并形成一固态壁。22.依据申请专利范围第21项之组件封装体,其中此腔收容一砷化镓半导体晶片经设计以操作于十亿赫之范围者。23.依据申请专利范围第21项之组件封装体,其中此腔收容MMIC。图示简单说明:第一a--一b,三,四a--四e图和第六a--六d图显示具有一腔用以藏置砷化镓晶片由早期技艺所制成之半导体组件封装体之各种不同之视图。第二图显示一贝他级环氧自未硬化固态进入一凝胶中,以及当此环氧系以不同温度加热时随后进入固化之坚固状态。第五a--五b图显示一引线形成工具组,它修整并弯折此框引线成为鸥翼。第七a--七b图显示以本发明方法所制成之组件封装体之一范例。第八a-八d图显示以使用本发明方法所制成之组件封装体之另一范例。第九图显示一阿尔法级环氧以不同温度于一段时间上自凝胶进至硬化并固化之状态。第十图显示在两个固化程序之阶段下进行之阿尔法级环氧。第十一图显示夹住框引线抵靠铁砧之脱模具之横截面侧视图。