CN1114945C - 用于半导体芯片封装的柔韧带基片和制造这种封装的方法 - Google Patents

Abstract

柔韧带基片，用于将被安装于它的一个区域的半导体晶片，具有形成于其中的孔的二维阵列，该阵列环绕区域的至少一边。多个导电内引线被接合至该区域周围的基片，以连接至该半导体晶片。多个导电外引线被接合至基片，以连接至另一元件，比如印刷电路板，并且每个导电外引线在阵列的一个孔上延伸。多个电连接装置被接合至基片，以连接内引线至相应外引线。

Description

用于半导体芯片封装的柔韧带基片和制造这种封装的方法

技术领域

本发明涉及用于半导体芯片封装的柔韧带基片、制造这种封装的方法、和这种封装。

背景技术

如我们所知，柔韧带基片半导体芯片封装基本上包括一柔韧带基片，如一尼龙胶片(polyamide film)，其上形成有从内引线引导至外引线的电连接装置，如铜线。内引线被连接至安装在基片上的半导体晶片(die)，外引线用于连接系统的其它部分，如印刷电路板(pcb)。这样的封装经常用于封装液晶显示(LCD)驱动器芯片，并提供在一面上的LCD面板本身和在另一面上的pcb之间连接的柔韧性，在该pcb上安装有用于控制LCD驱动器芯片的微处理器

一种已知柔韧基片封装被称为带自动接合(Tape AntomatedBonding)(TAB)封装，其中，基片为尼龙带，它具有沿其纵边设置以使它自动通过封装系统的输送孔。电连接装置由接合至带表面的铜线形成，LCD驱动器晶片安装在胶片上并连至内引线。其中的一些电连接装置引向用于连接至LCD面板的外引线，其它电连接装置引向用于连接至pcb的外引线。，这些pcb外引线包括在带中的一孔上延伸的导电金属元件。为连接带至pcb，带被定位于pcb上的正确位置，这些元件通过该孔热杆焊(hot barsolder)至pcb。很清楚，在晶片一边的LCD面板外引线和在晶片另一边的pcb外引线可沿带纵向安置或横跨其宽边。然而，LCD驱动器晶片经常为矩形，将它们纵向安置将增加在带被绕在轮上以交给该封装的用户时晶片破损的危险。这样，矩形晶片通常被安置为横跨该带，LCD面板外引线和pcb外引线也跨越带的宽边延伸。

随着安装在带上的晶片和pcb之间连接装置数量的增加，例如因为需要更多的驱动器输入端及更多的来自微处理器的控制输入端的较大LCD面板，或如果微处理器自身与需要大量至pcb的管脚连接装置的LCD驱动器集咸，则所使用的标准带的宽度不足以允许跨越带延伸的孔包括所有的所需的pcb外引线。

例如，一用于屏幕尺寸为160×64的LCD面板的单片LCD驱动器具有224(即160+64)个I/O管脚驱动器输出端至LCD面板，只有28个管脚至pcb母板。微处理器自身具有总共128个管脚。MCU的LCD控制器部分被分配20个至LCD驱动器的信号的管脚。全部集成，整个芯片具有需被连接至pcb母板的108个管脚(128-20)和至LCD面板的224个管脚输出端。

一种已知的在柔韧带基片上提供大数量输出管脚的方法是使用TBGA(TAB-球形网格阵列(Ball Grid Array)封装，它能在芯片和pcb母板间提供充足的互联。然而，TBGA处理是昂贵的，因为它需要被接合至带的硬背板来支持焊料凸起回流(reflow)，还需要一昂贵的爆腾(bumping)过程。TBGA封装至pcb的对准也是困难和昂贵的，固为特别硬的基片不透明，因此不可能透过尼龙胶片来观察以将封装与pcb对准。

发明内容

因此，本发明寻求提供用于半导体芯片封装的柔韧带基片，和制造这种封装的方法，它们克服、或至少减轻了现有技术的上述问题。

相应的，一方面，本发明提供用于半导体芯片封装的柔韧带基片，包括：柔韧带基片，具有用于装载将被安装在基片上的半导体晶片的区域，基片具有形成于其中的孔的二维阵列，该阵列邻近于该区域的至少一边；多个导电内引线，接合至基片，并安置在区域的周围，以在半导体晶片安装在基片上时连接它；多个导电外引线，接合至基片，并且每一个都在所述阵列的一个孔上延伸；多个电连接装置，接合至基片，每个连接装置连接一内引线至一相应外引线。

相应于第二方面，本方明提供柔韧带基片半导体芯片封装，包括：柔韧带基片，具有安装于其上的半导体晶片，基片具有形成于其中的孔的二维阵列，阵列环绕晶片的至少一边；多个导电内引线，接合至基片，并连接至半导体晶片；多个导电外引线，接合至基片，并且每个都在阵列的一个孔上延伸；及多个电连接装置，接合至基片，每个连接装置连接一内引线至一相应外引线。

在第三个方面，本方明提供在柔韧带基片上封装半导体晶片的方法，包括以下步骤：

提供柔韧带基片，它具有：用于装载将被安装至基片上的半导体晶片的区域，基片具有形成于其中的孔的二维阵列，该阵列邻近于该区域的至少一边；多个导电内引线，接合至基片，并安置在区域周围，以在半导体晶片安装在基片上时连接它；多个导电外引线，接合至基片，并且每个都在阵列的一个孔上延伸；和多个电连接装置，接合至基片，每个连接装置连接一内引线至一相应外引线；

在区域上安装半导体晶片，晶片具有多个电接点；及

连接内引线至半导体晶片的电接点。

附图说明

现在通过参照附图举例，来更详细地描述本发明的几个实施方案，其中：

图1示出柔韧带基片的第一实施方案；

图2示出柔韧带基片的第二实施方案；

图3示出图2的柔韧带基片的一部分的放大顶视图；

图4示出在连接至pcb之前沿图3中的IV-1V线的截面图；

图5示出在连接至pcb之后与图4的截面图相似的截面图；

图6示出包括一球形网格阵列的已知柔韧带基片的一部分的放大底视图，相似于图3的底视图；

图7示出在连接至pcb之前，沿图6中的VII-VII线的截面图；

图8示出在连接至pcb之后的相似于图7的截面图的截面图。

具体实施方式

这样，如图1所示，本发明的第一实施方案提供一柔韧尼龙带1，它具有沿其纵边的输送孔2，以便于通过自动封装装置。可以看出，仅示出了只包括一个封装的带长的一部分。带1具有一区域3，其上将安装一半导体晶片(未示出)。在本实施方案中，为使矩形晶片被安装在其上并安置为横跨带，以在晶片被安装在带上和带被绕在轮上后使晶片上的受力最小，区域3是矩形。

区域3周围安置有用于连接至晶片上的相应管脚的内引线4。内引线4由诸如铜的导电金属形成，并以已知方式接合至带1。每一内引线电连接至一路径连接器5，它连接内引线与相应外引线接点6，以连接至外部电子元件。如上所述，用于大LCD面板的LCD驱动器中，有大量的至LCD面板的连接。这样，在这个实施方案中，环绕晶片三边的管脚用于连接至LCD面板，且外引线接点6被设置为两行以与LCD面板连接。外引线接点6和路径连接器5都接合至带1。

在晶片的第四边上是用于连接至pcb的管脚。如上所述，对一集成显示驱动器和微控制器芯片，需被连至pcb的管脚数可能非常大，以致于外引线不能在跨越带的一行内装配。因此，在本实施方案中，带1具有安置为二维模式的孔7的阵列，该阵列位于区域3的另一边，与设有外引线接点6的一边相对。这里，四个孔7为矩形，横跨带延伸，并安置为两行，每行两孔，以便来自内引线4的路径连接器5可在靠近区域3的一行的两孔周围和之间延伸，以到达较远一行的孔。可很自然地认识到，每行可多于两个孔，和\或多于两行孔，决定于被连至晶片的外引线的数量。

在区域3的这一边上的每个路径连接器5被连接至外引线元件8，该外引线元件8在孔7中的一个上延伸。这样，每个孔7都有一些跨越它延伸的外引线元件8。每个外引线元件8都由导电金属形成，并在孔7的两边都接合至带1。为将外引线元件8连接至pcb，其上已安装有晶片的带被定位，以便外引线元件8被正确对准pcb上的接点，然后元件8被热杆焊至pcb上的接点。

这样，通过在带上提供孔的二维阵列，及跨越这些孔延伸的外引线元件，可容纳比现有技术更多的晶片上的管脚数量。

现在参照图2，示出了本发明的另一实施方案，其中与图1的实施方案相同的元件具有相同的标号。这里，不是每个孔具有许多外引线元件8，而是每个外引线元件9在一单独的孔10上延伸。如清楚的示于图3和图4中的，孔10通常为圆形，并设置为交错行的二维阵列。通过交错这些行，安置路径连接器5在这些孔间通过以到达较远行的外引线连接器会更容易。

每个外引线元件9在孔10中的一个上完全延伸，在相应的孔10的两边都接合至带1。如所示，外引线元件9可与路径连接器5一样宽，或适应需要，更宽一点。为连接带封装至在其表面有电接点12的pcb11，带封装被定位于pcb之上，以便电接点12与外引线元件9对准。然后每行外引线元件9被焊至pcb11上的电接点12来用焊料13形成一电连接装置，如图5所示。应认识到，在pcb之上定位带封装是相当容易的，因为可通过孔10来观察pcb。

如图6至图8所示，可把该方法与用球形网格阵列技术连接带封装至pcb的已知方式相比。这里，图6示出带基片1的底视图，该带基片具有接合至外引线元件15并形成一阵列的焊料凸起14，与参照图3描述的实施方案中的孔7的阵列相似。如图7所示，为在焊料回流处理中为焊料凸起14提供支撑，一硬背板16被接合至带基片1的另一面，其中焊料回流处理发生在pcb11已对准带基片1之后，以在外引线元件15和pcb11上的电接点12间形成焊料连接装置17，如图8所示。这里，没有孔穿过带基片，而且因为硬背板，带基片和pcb的对准是困难的。

应认识到，虽然本发明的两个具体实施方案已被具体描述，本领域技术人员不脱离本发明的范围可做出各种变化和改进。

Claims (11)

1、用于半导体芯片封装的柔韧带基片，包括：

柔韧带基片，具有用于装载将被安装在所述基片上的半导体晶片的区域，所述基片具有形成于其中的孔的二维阵列，所述阵列邻近于所述区域的至少一边；

多个导电内引线，接合至所述基片，并安置在所述区域的周围，以在所述半导体晶片安装在所述基片上时连接它；

多个导电外引线，接合至所述基片，并且每一个都跨越所述阵列的一个所述孔上；

多个电连接装置，接合至所述基片，每个所述连接装置连接一内引线至一相应外引线。

2、如权利要求1所述的柔韧带基片，其中每个所述孔是长形的，并横向布置在所述基片的一部分，并且多个导电外引线跨越在每个所述孔上延伸。

3、如权利要求1所述的柔韧带基片，其中每个所述孔基本上为圆形，并只有一个导电外引线横跨它延伸。

4、如权利要求3所述的柔韧带基片，其中所述多个孔被安置成几行，一行中的孔与相邻行中的孔相交错。

5、如权利要求3或4所述的柔韧带基片，其中每个所述导电外引线以一角度跨越相应孔延伸，所述角度相对于所述基片的纵向基本上为斜角。

6、柔韧带基片半导体芯片封装，包括：

柔韧带基片，具有安装子其上的半导体晶片，所述基片具有形成于其中的孔的二维阵列，所述阵列环绕所述晶片的至少一边；

多个导电内引线，接合至所述基片，并连接至所述半导体晶片；

多个导电外引线，接合至所述基片，并且每个都跨越所述阵列的一个孔上；及

多个电连接装置，接合至所述基片，每个连接装置连接一内引线至一相应外引线。

7、如权利要求6所述的封装，其中每个所述孔是长形的，并横向布置在所述基片的一部分，且多个导电外引线跨越每个所述孔延伸。

8、如权利要求6所述的封装，其中每个所述孔基本上为圆形，且只有一个导电外引线跨越它延伸。

9、如权利要求8所述的封装，其中所述多个孔被设置为几行，一行中的孔与相邻行中的孔相交错。

10、如权利要求8或9所述的封装，其中每个所述导电外引线以一角度跨越相应孔延伸，所述角度相对于所述基片的纵向基本上为斜角。

11、在柔韧带基片上封装半导体晶片的方法，包括以下步骤：

提供柔韧带基片，它具有：用于装载将被安装呈所述基片上的半导体晶片的区域，所述基片具有形成于其中的孔的二维阵列，所述阵列邻近所述区域的至少一边；多个导电内引线，接合至所述基片，并安置在所述区域周围，以在所述半导体晶片安装在所述基片上时连接它；多个导电外引线，接合至所述基片，并且每个都跨越所述阵列的一个孔上；多个电连接装置，接合至所述基片，每个连接装置连接一内引线至一相应外引线；

在所述区域上安装半导体晶片，所述晶片具有多个电接点；及

连接所述内引线至所述半导体晶片的所述电接点。

Images