无引脚的半导体器件与其制造方法-复审决定


发明创造名称:无引脚的半导体器件与其制造方法
外观设计名称:
决定号:191200
决定日:2019-09-24
委内编号:1F267406
优先权日:2014-10-29
申请(专利)号:201510706346.8
申请日:2015-10-27
复审请求人:安世有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:武建刚
合议组组长:树奇
参审员:李元
国际分类号:H01L23/495,H01L21/56
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,该区别技术特征属于本领域的公知常识,本领域技术人员根据该对比文件和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的,则该项权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510706346.8,名称为“无引脚的半导体器件与其制造方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人原为恩智浦有限公司,先变更为耐智亚有限公司,后变更为安世有限公司。本申请的申请日为2015年10月27日,优先权日为2014年10月29日,公开日为2016年05月11日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月03日发出驳回决定,以权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年10月27日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-8页、说明书附图第1-7页,2018年08月01日提交的权利要求第1-9项。驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种在无引脚芯片载带(Leadless Chip Carrier,LCC)上形成半导体器件的方法,其特征在于,所述无引脚芯片载带包括引线框架部件,所述引线框架部件包括子部件的阵列,每个子部件包括置于其上的器件管芯,所述子部件包括电连接到器件管芯的I/O端,所述I/O端通过连接筋互相连接;所述方法包括:
将引线框架部件与I/O端包封在模制材料中;
在第一方向的系列平行切割中,激光切割覆盖I/O端的模制材料,至连接筋的深度,暴露I/O端的垂直表面与水平表面;
电镀I/O端,以形成电镀的垂直与水平表面;
进行另外的系列切割,在第一方向上切割穿过连接筋及模制材料,从而在I/O端形成电镀的阶梯形状;
在第二方向上进行系列平行切割,第二方向相对于第一方向成角度,第二系列切割穿过引线框架部件和模制材料,以从引线框架部件中分离出单独的器件;以及
其中所述电镀的垂直表面垂直于所述器件管芯且使得可焊接材料在其上形成弯月面,所述弯月面定位在所述器件管芯外部。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:子部件的每一个包括至少五个端,以及至少两个I/O端分布于引线框架子部件的一侧,其余I/O端在引线框架子部件的相反一侧。
3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于:引线框架子部件的每一个包括至少两个单独的管芯附着区域。
4. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于:引线框架子部件的每一个在包围置于其上的器件管芯的四面的每一个上包括至少一个端。
5. 一种无引脚封装的半导体器件,其特征在于:包括顶部和底部的相反主面以及在其间延伸的侧面,所述无引脚封装的半导体器件包括:
引线框架子部件,包括两个或多个引线框架部分的阵列,每个引线框架部分在其上置有半导体管芯;
至少五个I/O端,其中所述端的每一个包括位于所述端的每一个的垂直表面之上的相应的金属侧垫;以及
其中各个金属侧垫具有阶梯形状,
其中所述垂直表面之上的所述金属侧垫垂直于所述半导体管芯且使得可焊接材料在其上形成弯月面,所述弯月面定位在所述半导体管芯外部。
6. 根据权利要求5所述的无引脚封装的半导体器件,其特征在于:所述I/O端布置在相反的侧面上,其中至少两个I/O端布置在所述侧面的一个上,以及其他I/O端布置在在相反的一个侧面上。
7. 根据权利要求5所述的无引脚封装的半导体器件,其特征在于:引线框架部分的每一个包括管芯附着区域,其包括与之一体形成的端。
8. 根据权利要求5所述的无引脚封装的半导体器件,其特征在于:两个或多个引线框架部件的每一个是电性隔离的。
9. 根据权利要求6所述的无引脚封装的半导体器件,其特征在于:每一个金属侧垫都被电镀。”
驳回决定引用以下对比文件:
对比文件1:US8017447B1,公告日为2011年09月13日。
驳回决定中指出:权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征为: 暴露I/O端的垂直表面;形成电镀的垂直表面;电镀的阶梯形状,其中所述电镀的垂直表面垂直于所述器件管芯。权利要求5相对于对比文件1的区别技术特征为:(1)包括两个或多个引线框架部分的阵列,每个引线框架部分在其上置有半导体管芯;(2)垂直表面,以及其中各个金属侧垫具有阶梯形状,其中所述垂直表面之上的所述金属侧垫垂直于所述半导体管芯。上述区别技术特征属于本领域的公知常识,权利要求1、5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-4、6-9的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因此,从属权利要求2-4、6-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年11月27日向国家知识产权局提出了复审请求,未对申请文件进行修改。复审请求人认为:(1)本申请I/O端具有电镀的垂直表面,可以在焊接过程中看到电镀的垂直表面上的焊接弯月面,检测的可靠性将更高。而对比文件1公开的斜削的端子,其中可目视检查的部分焊点位于封装的下表面,部分焊点位于封装40的内部,本申请相对于对比文件1提供了改进的技术效果,实现了更可靠地扫描和检测贴装在PCB上的无引脚封装的半导体器件上的各种缺陷。(2)对比文件1在汇流排上产生缺口增加了一个步骤,而本申请权利要求不需要在连接筋上产生缺口,对比文件1中用焊剂可湿材料涂覆汇流排上的刻蚀槽的步骤先于分割IC封装的步骤;在这些步骤之后,端子的垂直侧壁绝不可能涂覆有焊剂可湿材料。(3)对比文件1中的连接杆16两端的部分和连接杆16的中间凹口内的部分分别相当于权利要求1中的“I/O端”和“连接筋”的观点是不正确的。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月13日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为:对比文件1中电镀的斜面为端子36的侧面提供了垂直可焊的表面。对比文件1公开了I/O端和连接筋具有凹口形状的引线框架通过上述设置使得端子具有垂直可焊的表面,使得焊料可以覆盖在端子的侧面上,从而使得焊接接头在视觉上能够被检测。在此基础上,本领域技术人员容易想到只要使得端子具有垂直可焊的表面,使得焊料可以覆盖在端子的侧面上,使得焊接接头能够被检测,凹口的形状可以任意选择。本领域技术人员可以对引线框架上的I/O端和连接筋的凹口形状进行选择,选择凹口形状为矩形的引线框架。由附图2A、2B可以看出,引线框架中连接杆16具有两端的端子部分以及将框架切割成各个封装件时的切割部分,该部分为连接两端端子的中间部分,对比文件1中连接杆16两端的部分相当于I/O端,连接杆16的中间凹口内的部分相当于连接筋。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05 月10日向复审请求人发出复审通知书。通知书中指出:权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:本申请I/O端具有垂直表面,激光切割暴露该垂直表面,该垂直表面被电镀,切割后形成电镀的阶梯形状,其中所述电镀的垂直表面垂直于所述器件管芯;而对比文件1中I/O端形成的是内凹的弧面。权利要求5与对比文件1的区别技术特征为:(1)包括两个或多个引线框架部分的阵列,每个引线框架部分在其上置有半导体管芯;(2)I/O端具有垂直表面,各个金属侧垫具有阶梯形状,垂直表面之上的金属侧垫垂直于所述半导体管芯。上述区别技术特征属于本领域的公知常识,权利要求1、5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-4、6-9的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因此,从属权利要求2-4、6-9也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组指出:首先,对比文件1和本申请的发明构思是相同的,都是在引线框架的封装下表面形成内凹的表面来与焊料接触,使焊料表面形成弯月面,增强电连接的可靠性并且能够被目视检查所形成的焊垫(参见对比文件1第4栏第34-46行),二者的不同之处在于对比文件1为内凹的弧面形状,而本申请内凹表面具有垂直表面的阶梯状,如前述评述中指出,内凹的阶梯状也是本领域技术人员在实际制作过程中的一个常规选择,该选择相对于内凹的弧面形状并未取得预料不到的技术效果;其次,由对比文件1附图4-5可以看出,其由连接杆16两端的部分切割形成的端子36用于与焊料电连接,因此连接杆两端的部分可以相当于I/O端,而中间凹口内连接该两端的部分相当于连接筋;另外,对比文件1中端子36内凹的弧面所起的作用和本申请中端子垂直表面所起的作用是相同的,对比文件1在内凹的弧面上电镀涂层和本申请在垂直表面上电镀涂层均是在分割IC前进行的。
复审请求人于2019 年06月14 日提交了意见陈述书,以及经过修改的权利要求书,其中对独立权利要求5的主题名称进行了修改。复审请求人认为:由对比文件1公开的内容可知,为了使得水平表面不被模制材料覆盖,使用了胶带将水平表面与模制化合物密封隔开,即连接杆两端的水平表面没有被模制化合物覆盖,对比文件1中在模制之后和激光切割之前水平表面是暴露的,而非通过激光切割暴露该水平表面。相反地,本申请将引线框架部件和I/O端包封在模制材料中,随后激光切割覆盖I/O端的模制材料,至连接筋的深度,暴露I/O端的垂直表面和水平表面,本申请中的I/O端的水平表面先由模制材料覆盖并且随后通过激光切割暴露。因此,对比文件1没有公开权利要求1中的“将I/O端包封在模制材料中”、“激光切割覆盖I/O端的模制材料,至连接筋的深度,暴露I/O端的水平表面”,相对于对比文件1,本申请简化了步骤(即省略了密封和移除胶带的步骤),提高了效率。
复审请求人新提交的权利要求5内容如下:
“5. 一种根据权利要求1-4中任一项所述的方法制造的无引脚封装的半导体器件,其特征在于:包括顶部和底部的相反主面以及在其间延伸的侧面,所述无引脚封装的半导体器件包括:
引线框架子部件,包括两个或多个引线框架部分的阵列,每个引线框架部分在其上置有半导体管芯;
至少五个I/O端,其中所述端的每一个包括位于所述端的每一个的 垂直表面之上的相应的金属侧垫;以及
其中各个金属侧垫具有阶梯形状,
其中所述垂直表面之上的所述金属侧垫垂直于所述半导体管芯且使得可焊接材料在其上形成弯月面,所述弯月面定位在所述半导体管芯外部。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人于2019年06月14日提交了权利要求书的全文修改替换页。经审查,所做修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据文本为:申请日2015年10月27日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-8页、说明书附图第1-7页,2019年06月14日提交的权利要求第1-9项。
(二)关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,该区别技术特征属于本领域的公知常识,本领域技术人员根据该对比文件和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案是显而易见的,则该项权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定引用与驳回决定和复审通知书中引用相同的对比文件,即:
对比文件1:US8017447B1,公告日为2011年09月13日。
权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1、权利要求1请求保护一种在无引脚芯片载带上形成半导体器件的方法。对比文件1公开了一种在无引脚芯片载带上形成半导体器件的方法,并具体公开了(参见说明书第1栏第27-45段、第2栏第55行-第6栏第30行、附图2-5):所述无引脚芯片载带(说明书第3栏第55-60行)包括引线框架部件10,所述引线框架部件10包括虚线框12所示的引线框架14(相当于子部件)的阵列,每个引线框架14包括置于其上的器件管芯20,所述引线框架14包括通过芯片接合线电连接到器件管芯20的连接杆16两端的部分,该连接杆两端的部分在切割后最终形成连接端子36(参见附图4B),所述连接杆16两端的部分(相当于I/O端)通过连接杆16的中间凹口内的部分(相当于连接筋)互相连接;所述方法包括:将引线框架部件10与连接杆16两端的部分包封在模制材料22中;在第一方向的系列平行切割中,激光切割覆盖连接杆16两端的部分的模制材料22(附图3B),至连接杆16的中间凹口内的部分(相当于连接筋)的深度,暴露连接杆16两端的部分的弧面与水平表面;涂层24为电镀的可焊的金属材料的涂层(说明书第4栏第13-14行),通过涂层24电镀连接杆16两端的部分,以形成电镀的弧面38与水平表面;进行另外的系列切割,在第一方向上切割穿过连接杆16的中间凹口内的部分(相当于连接筋)及模制材料22,从而在连接杆16形成电镀的内凹的弧面形状;以及在第二方向上进行系列平行切割,第二方向相对于第一方向成角度,第二系列切割穿过引线框架部件10和模制材料22,以从引线框架部件10中分离出单独的器件40;其中所述电镀的内凹弧面38使得可焊接材料在其上形成弯月面70,所述弯月面70定位在所述器件管芯外部(附图5);对比文件1的上述技术方案也可以解决现有的无引脚封装无法视觉上可见地检测焊接接头,而X光检测焊接接头比较昂贵,通过带有凹口的引线框架使得端子具有可焊的内凹弧面,使得焊料可以覆盖在端子的侧面上,从而使得焊接接头在视觉上能够被检测。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别技术特征是: 本申请I/O端具有垂直表面,激光切割暴露该垂直表面,该垂直表面被电镀,切割后形成电镀的阶梯形状,其中所述电镀的垂直表面垂直于所述器件管芯;而对比文件1中I/O端形成的是内凹的弧面。基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:如何设置凹口的形状来形成内凹的表面。
对比文件1公开了引线框架的I/O端和连接筋具有凹口形状,并且通过使得端子具有内凹的弧面38,使得焊料可以覆盖在端子的侧面上,从而使得焊接接头在视觉上能够被检测。在此基础上,本领域技术人员容易想到只要使得端子具有内凹的形状,从而焊料可以覆盖在端子的侧面上而能够容易地被检测,而内凹的阶梯状也是本领域的常规选择,该选择相对内凹的弧面并未取得预料不到的技术效果。此时,引线框架的凹口形成为矩形,从而在后续步骤中得到暴露I/O端的垂直表面,对该垂直表面电镀从而形成电镀的阶梯形状均是本领域技术人员容易得到的,无需付出创造性劳动。由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识从而得到权利要求1请求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1请求保护的技术方案不具备突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2是权利要求1的从属权利要求,对比文件1还公开了(参见附图2A):虚线框12所示的引线框架14(相当于子部件)的每一个包括十六个端,以及至少两个连接杆16两端的部分(相当于I/O端)分布于引线框架14的一侧,而将其余的设置在引线框架的相反一侧是本领域技术人员容易得到的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.权利要求3是权利要求2的从属权利要求,本领域技术人员可以根据实际的多种功能器件封装在一个引线框的需要在引线框架子部件中设置至少两个单独的管芯附着区域,无需付出创造性劳动。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4是权利要求2的从属权利要求,对比文件1还公开了(参见附图2-3):虚线框12所示的引线框架14(相当于引线框架子部件)的每一个在包围置于其上的器件管芯20的四面的每一个上包括至少一个连接杆16的两端(相当于端)。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.权利要求5请求保护一种根据权利要求1-4任一项所述的方法制造的无引脚封装的半导体器件。对比文件1公开了一种无引脚封装的半导体器件,并具体公开了(参见说明书第1栏第27-45段、第2栏第55行-第6栏第30行、附图2-5):包括顶部和底部的相反主面以及在其间延伸的侧面,所述无引脚封装的半导体器件包括:引线框架14(相当于引线框架子部件),包括一个引线框架部分14,引线框架部分14在其上置有半导体管芯20;十六个连接杆16,该连接杆经由切割后形成端子36(相当于I/O端),其中所述端子的每一个包括位于所述端子的每一个内凹的弧面之上的相应的电镀的弧面38(相当于金属侧垫),以及其中各个电镀的弧面38具有内凹的弧面形状;其中所述电镀的弧面38使得可焊接材料在其上形成弯月面70,所述弯月面70定位在所述器件管芯外部(附图5)。
与权利要求5请求保护的技术方案相比,对比文件1没有公开:(1)包括两个或多个引线框架部分的阵列,每个引线框架部分在其上置有半导体管芯;(2)I/O端具有垂直表面,各个金属侧垫具有阶梯形状,垂直表面之上的金属侧垫垂直于所述半导体管芯。基于上述区别技术特征,权利要求5实际要解决的技术问题为:如何布置半导体管芯以及如何设置I/O端内凹的形状。
关于区别技术特征(1),本领域技术人员可以根据实际的多种功能器件封装在一个引线框的需要在引线框架子部件中设置包括至少两个管芯附着区域的引线框架阵列,无需付出创造性劳动。关于区别技术特征(2),对比文件1公开了引线框架的I/O端子具有内凹的弧面38,使得焊料可以覆盖在端子的侧面上,从而使得焊接接头在视觉上能够被检测。在此基础上,本领域技术人员容易想到只要使得端子具有内凹的形状,从而焊料可以覆盖在端子的侧面上而能够容易地被检测,而内凹的阶梯状也是本领域的常规选择,该选择相对内凹的弧面并未取得预料不到的技术效果,此时,I/O端子的金属侧垫形成在垂直表面上并垂直于金属管芯。
由于权利要求1-4限定的制造方法相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备创造性,因此,权利要求5请求保护的技术方案相对于对比文件1和本领域公知常识的结合也不具备突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.权利要求6是权利要求5的从属权利要求,对比文件1还公开了(参见附图2A):所述连接杆16两端的部分(相当于I/O端)布置在相反的侧面上,其中至少两个连接杆16两端的部分(相当于I/O端)布置在所述侧面的一个上,而将其余的设置在引线框架的相反一侧是本领域技术人员容易得到的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.权利要求7是权利要求5的从属权利要求,对比文件1还公开了(参见附图2-3):引线框架部分14的每一个包括管芯附着区域14A,其包括连接杆16的两端(相当于端)。将管芯附着区域与I/O端子一体的形成是本领域形成引线框架时的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求8是权利要求5的从属权利要求,两个或多个引线框架部件中的每一个是电性隔离的是本领域技术人员根据实际的不同部件电连接需要可以作出的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.权利要求9是权利要求6的从属权利要求,对比文件1还公开了(参见说明书第4栏第13-14段、附图3):每一个电镀的弧面(相当于金属侧垫)都被涂层24覆盖,涂层24为电镀的可焊的金属材料的涂层,即都被电镀。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见陈述
针对复审请求人答复复审通知书时的意见,合议组认为:由本申请说明书第[0027]-[0028]、[0033]段,附图1A-1C的记载可知,器件管芯和引线框架在利用模制材料封装的过程中,模制材料封住了I/O垫120a、120b和管芯附接垫125a、125b之间的空间,也封住了连接筋135(说明书第0027段、图1A),接下来进行的激光刻蚀步骤,也仅是刻蚀穿过模制材料130,直至连接筋135露出,I/O端的垂直表面被暴露(说明书第[0028]、[0033]段,附图1B),由本申请的上述记载可知,本申请的模制材料包封引线框架和I/O端指的是本申请附图1A对应的情形,即引线框架的下表面、各连接垫之间的空间以及连接筋的上方被模制材料封住,激光切割暴露的是I/O端的垂直表面;本申请中并未记载I/O端的水平表面是否也被模制材料封住,以及水平表面如何暴露,权利要求1记载的暴露I/O端的水平表面只是表述下一方法步骤电镀I/O端前水平表面的状态。而对比文件1(参见说明书第1栏第27-45段、第2栏第55行-第6栏第30行、附图2-5)中器件管芯和引线框架的模制方式与本申请相同,也是引线框架的上表面(对应本申请的下表面)、各连接垫之间的空间以及连接杆凹口的上方被模制材料封住,激光刻蚀移除连接杆凹口内的部分,连接杆凹口弧面内的部分被露出,同时连接杆水平表面的部分也露出,从而在凹口内和水平表面部分电镀金属涂层24。由此可见,对比文件1的封装方式与本申请是相同的,即对比文件1公开了权利要求1中限定的引线框架与I/O端包封在模制材料中,激光切割覆盖I/O端的模制材料至连接筋的深度,暴露I/O端的垂直表面与水平表面。也就是说,复审请求人认为的上述区别技术特征已经被对比文件1公开了。
综上,复审请求人的意见陈述不具备说服力,合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月03日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: