專利名稱：存儲卡封裝結(jié)構(gòu)及存儲卡的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲卡領(lǐng)域，更具體地說，涉及存儲卡封裝結(jié)構(gòu)及存儲卡的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著手機與各種便攜式產(chǎn)品的發(fā)展，小型存儲卡市場快速成長，例如SD(SecureDigital) ,Micro SD,MMC(Multi Media Card)、USB 2. 0 與 USB 3.0 接口存儲卡(U 盤)等。存儲卡是一種高容量閃存電路模塊，該電路模塊可連接至一電子信息平臺，例如個人計算機、手機、數(shù)碼相機、多媒體瀏覽器等，用以存儲各種數(shù)字多媒體數(shù)據(jù)，例如數(shù)碼相片、視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)等。現(xiàn)有的存儲卡(例如Micro SD卡)包括有基板、快閃存儲器芯片、控制器芯片以及被動組件，其中快閃存儲器芯片、控制器芯片以及被動組件分別電連接到基板，且基板上·包括與外界平臺電連接的金手指，上述基板、快閃存儲器芯片、控制器芯片以及被動組件通過封膠體封裝為一體。上述存儲卡中，封裝工藝中所采用基板由塑酯材料構(gòu)成，且其中包含有電路連接線(通常為銅箔線路)，通過基板內(nèi)的電路連接線實現(xiàn)控制器芯片與快閃存儲器芯片、被動組件及金手指之間的電連接。由于基板材料本身的價格較高且加工工藝相對復(fù)雜，使得存儲卡芯片的成本相對提高。另外，基片中的金線因為所有芯片皆需要綁線連接到基板相對行程較長，也會增加整體封裝工藝的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對上述存儲卡成本較高的問題，提供一種成本較低的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)及存儲卡的制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，包括通過封膠體封裝的金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片以及快閃存儲器芯片，其中所述金屬導(dǎo)線架底板上包括通過沖壓或蝕刻而形成的單層導(dǎo)體線路且該金屬導(dǎo)線架底板背面包括對外部接觸連接的多個金手指，所述快閃存儲器芯片位于所述金屬導(dǎo)線架底板正面，所述控制器芯片的多個管腳與所述快閃存儲器芯片的管腳通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料電氣連接且該控制器芯片的多個管腳通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料電氣連接到所述金手指。在本發(fā)明所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)中，所述存儲卡為SD卡，micro-SD卡USB2. O接口閃存盤或USB 3. O接口閃存盤。在本發(fā)明所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)中，所述快閃存儲器芯片通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)線架底板正面，所述控制器芯片堆疊在所述快閃存儲器芯片上。在本發(fā)明所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)中，所述快閃存儲器芯片及控制器芯片分別通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)線架底板正面。在本發(fā)明所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)中，所述控制器芯片集成有被動組件。在本發(fā)明所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)中，所述金屬導(dǎo)線架底板上還設(shè)有被動組件安裝位且所述被動組件安裝位焊接有被動組件，所述被動組件通過底板金屬點綁線到控制器芯片的多個管腳完成電氣連接。在本發(fā)明所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)中，還包括芯片型被動組件且所述被動組件被芯片綁定于金屬導(dǎo)線架底板之上，并通過該被動組件芯片上的管腳與控制器芯片的管腳電氣連接。本發(fā)明還提供一種存儲卡的制備方法，包括以下步驟(a)通過沖壓或蝕刻方式在金屬導(dǎo)線架底板上加工出單層線路且該金屬導(dǎo)線架底板的正面預(yù)留有芯片置放位置并于金屬導(dǎo)線架底板背面金屬表面處理出多個金手指；(b)將快閃存儲器芯片和控制器芯片綁定置于金屬導(dǎo)線架底板正面之上；(C)使用導(dǎo)電材料采用打線綁定工藝電氣連接所述控制器芯片的多個管腳與所述 快閃存儲器芯片的管腳，并使用導(dǎo)電材料采用打線綁定工藝電氣連接所述控制器芯片的多個管腳與所述金屬導(dǎo)線架底板上的金手指；(d)將所述金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片以及快閃存儲器芯片通過封膠體進(jìn)行封裝;(e)將凝固后的封膠體裁切為預(yù)定形狀的存儲卡。在本發(fā)明所述的存儲卡的制備方法中，所述步驟(b)包括將所述快閃存儲器芯片通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)電底板上并將所述控制器芯片堆疊在所述快閃存儲器芯片上。在本發(fā)明所述的存儲卡的制備方法中，所述步驟(b)包括將所述存儲器芯片及控制器芯片分別通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)線架底板正面。本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)及存儲卡的制備方法，通過金屬導(dǎo)線架底板代替半導(dǎo)體基板實現(xiàn)芯片固定，并通過打線綁定實現(xiàn)電氣連接，可顯著節(jié)省存儲卡的生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第一實施例中金屬導(dǎo)線架底板的示意圖。圖2是本發(fā)明的圖I中的金屬導(dǎo)線架底板固定芯片及打線后的示意圖。圖3是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第一實施例的截面示意圖。圖4是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第二實施例中金屬導(dǎo)線架底板的示意圖。圖5是本發(fā)明的圖4中的金屬導(dǎo)線架底板固定芯片及打線后的示意圖。圖6是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第二實施例的截面示意圖。圖7是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第三實施例的截面示意圖。圖8是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第三實施例的示意圖。圖9是本發(fā)明的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第四實施例的截面示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1-3所示，是本發(fā)明存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第一實施例的示意圖。在本實施例中，存儲卡包括金屬導(dǎo)線架底板(lead frame)、控制器芯片(controller die) 14以及快閃存儲器芯片(flash memory die) 13,上述金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片14以及快閃存儲器芯片13通過封膠體17封裝為一體。在本實施例中，為減少所需組件，可通過設(shè)計手段將控制器芯片14集成所有被動組件(例如當(dāng)存儲卡為Micro SD卡時，被動組件包括容阻組件；當(dāng)存儲卡為USB接口閃存盤時，即USB Flash Disk,被動組件可包括晶振及容阻組件)，從而使所有芯片組件減少到只?？刂破餍酒?4芯片與快閃存儲器芯片13。金屬導(dǎo)線架底板上包括通過沖壓或蝕刻而形成單層導(dǎo)體線路，在本實施例中，單層導(dǎo)體線路包括主體12及多個觸片11，如圖I所示。上述多個觸片11在其反面形成對外部接觸連接的多個金手指(Golden finger) 16 (例如通過在多個獨立觸片的下表面電鍍金表面)，如圖2所示。在封裝完成并沿切割線18切割后，各個觸片11相互獨立，并與金屬導(dǎo)線架底板的主體12分離，從而各個金手指16相互絕緣。
快閃存儲器芯片13位于金屬導(dǎo)線架底板的主體12的正面(upper side)并通過芯片綁定(die bond)的方式固定,控制器芯片14堆疊在快閃存儲器芯片13的上表面。控制器芯片14的多個管腳(die pads)與快閃存儲器芯片13的管腳(flash memory die pads)通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料15通過打線綁定(wire bonding)工藝電氣連接,并且該控制器芯片14的多個管腳通過封膠體17內(nèi)的導(dǎo)電材料15打線綁定工藝電連接到金屬導(dǎo)線架底板的觸片11的上表面(upper side)，由于觸片11本身為導(dǎo)體，因此導(dǎo)電材料只需打到觸片11的上表面，控制器芯片14的多個管腳即可電氣連接到金手指16。上述導(dǎo)電材料可以為金線、銅線、鋁線或合金線。由于控制器芯片14的尺寸通常小于快閃存儲器芯片13的尺寸，因此可通過多種方式實現(xiàn)堆疊及打線。例如，在圖2中，可將控制器芯片14的管腳置于控制器芯片14的兩條邊上，控制器芯片13的其中一條邊上的管腳直接打線連接到金屬導(dǎo)線架底板的觸片11、另一邊的管腳連接到快閃存儲器13的管腳。此外，也可將控制器芯片13的管腳集中在一條邊上，并將其管腳分別打線連接到快閃存儲器芯片13的管腳以及金屬導(dǎo)線架底板的觸片11的上表面。當(dāng)然，在實際應(yīng)用中，金屬導(dǎo)線架底板的主體12上可鏤空，只要其能夠?qū)崿F(xiàn)快閃存儲器芯片固定即可。如圖4-6所示，是本發(fā)明存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第二實施例的示意圖。在本實施例中，存儲卡包括金屬導(dǎo)線架底板(lead frame)、控制器芯片(controller die) 24以及快閃存儲器芯片(flash memory die) 23,上述金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片24以及快閃存儲器芯片23通過封膠體27封裝為一體。金屬導(dǎo)線架底板上包括通過沖壓或蝕刻而形成單層導(dǎo)體線路，在本實施例中，單層導(dǎo)體線路包括主體22、多個觸片21及被動組件安裝位29。上述多個觸片11在其反面形成對外部接觸連接的多個金手指(Golden finger) 26 (例如通過在多個獨立觸片的下表面電鍍金表面)，如圖4所示。在封裝完成并沿切割線28切割后，觸片21及被動組件安裝位29相互獨立，并與金屬導(dǎo)線架底板的主體22分離，從而各個金手指26相互絕緣。在本實施例中，快閃存儲器芯片23以及控制器芯片24分別位于金屬導(dǎo)線架底板的主體22的正面，并且控制器芯片24位于快閃存儲器芯片23與觸片21之間(在實際應(yīng)用中，控制器芯片24與快閃存儲器芯片23在金屬導(dǎo)線架底板的主體22上的任意位置，只要適于打線即可)?？刂破餍酒?4的的多個管腳(die pads)與快閃存儲器芯片23的管腳(flash memory die pads)通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料25通過打線綁定(wire bonding)工藝電氣連接，并且該控制器芯片24的多個管腳通過封膠體27內(nèi)的導(dǎo)電材料25打線綁定工藝電連接到金屬導(dǎo)線架底板的觸片21的上表面(upper side),從而電氣連接到位于金屬導(dǎo)線架底板下面的金手指26。上述導(dǎo)電材料可以為金線、銅線、鋁線或合金線。如圖7、8所示，為另一較佳的打線排布情形，其將控制器芯片24設(shè)于觸片21的上表面，即位于金手指26的反面?？刂破餍酒?4的管腳設(shè)計為一字型排列，即控制器芯片24的連接金手指26的管腳與連接快閃存儲芯片23的管腳安排到同一側(cè)并交錯排列，如此有利于將打線長度最小化，并避免綁線間出現(xiàn)交錯。由于該方式打線距離短，出錯率低，可有效降低打線成本。該方式為USB接口閃存盤應(yīng)用的最佳例，其打線方式與金屬導(dǎo)線架底板 位置排布亦可適用于microSD卡的金屬導(dǎo)線架底板設(shè)計。當(dāng)然其控制器芯片管腳設(shè)計亦需要根據(jù)需求規(guī)劃成一字型，或兩排交錯型。被動組件28直接貼片焊接到金屬導(dǎo)線架底板的被動組件安裝位29 (圖4、5示意只為說明用，其被動組件安裝位29數(shù)量與控制器芯片24的設(shè)計有關(guān)，可以包括多個單位，最佳設(shè)計則為控制器芯片24集成所有元件，減少綁線，而不設(shè)立安裝位)，并通過打線綁定(wire bonding)工藝經(jīng)由金屬底板上的金屬接觸點連接到控制器芯片24的多個管腳(Pads)。特別地，上述被動組件28可為芯片型，集成有多個諸如電阻、電容和/或晶振等組件，并留有管腳(die pads)，上述管腳可以直接打線綁定到控制器芯片的管腳。如圖9所示，是本發(fā)明存儲卡封裝結(jié)構(gòu)第四實施例的示意圖。本實施例中的存儲卡為USB接口閃存盤。該USB接口閃存盤包括金屬導(dǎo)線架底板(lead frame)、被動組件36 (該被動組件可為芯片型，集成有多個諸如電阻、電容和/或晶振等組件，并留有管腳，此為范例說明，其被動組件的數(shù)量與控制器芯片的設(shè)計有關(guān)，可以包括多個單位，最佳設(shè)計則為控制器芯片集成所有被動元件與起振電路)、控制器芯片(controller die) 34以及快閃存儲器芯片(flash memory die) 33,上述金屬導(dǎo)線架底板、被動組件36、控制器芯片34以及快閃存儲器芯片33通過封膠體38封裝為一體。金屬導(dǎo)線架底板上包括通過沖壓或蝕刻而形成的主體32、觸片31。觸片31的反面形成對外部接觸連接的多個金手指(Golden finger)。被動組件36、快閃存儲器芯片33、控制器芯片34分別位于金屬導(dǎo)線架底板的主體32的正面，并且控制器芯片34位于快閃存儲器芯片33與觸片31的之間?？刂破餍酒?4的的多個管腳(die pads)與快閃存儲器芯片33的管腳(flash memory die pads)通過封膠體38內(nèi)的導(dǎo)電材料35通過打線綁定(wirebonding)工藝電氣連接；并且該控制器芯片34的多個管腳還通過封膠體38內(nèi)的導(dǎo)電材料35打線綁定工藝電連接到觸片31的上表面(upper side)，從而電氣連接到位于金屬導(dǎo)線架底板下面的金手指；該控制器芯片34的多個管腳還通過封膠體38內(nèi)的導(dǎo)電材料35打線綁定工藝電連接到被動組件36的管腳。上述導(dǎo)電材料可以為金線、銅線、鋁線或合金線。被動組件26(此為范例說明，其被動組件的數(shù)量與控制器芯片的設(shè)計有關(guān)，可以包括多個單位，最佳設(shè)計則為控制器芯片集成所有被動元件)直接貼片焊接到金屬導(dǎo)線架底板的被動組件安裝位29,并通過打線綁定(wire bonding)工藝經(jīng)由金屬底板上的金屬接觸點連接到控制器芯片24的多個管腳(Pads)。
本發(fā)明還提供一種存儲卡的制備工藝，具體包括以下步驟(I)首先通過沖壓或蝕刻方式在金屬導(dǎo)線架底板(lead frame)上加工出單層線路，該加工后的金屬導(dǎo)線架底板的正面(upper side)預(yù)留有芯片置放位置及多個觸片，并于所述多個觸片的背面(down side)的金屬表面處理出多個金手指(Golden fingers),用于物理性與外界設(shè)備接觸。(2)將快閃存儲器芯片(flash memory die)和控制器芯片芯片(controller die)綁定(die bonding)置于金屬導(dǎo)線架底板(lead frame)正面(upper side)的芯片置放位置。(3)使用導(dǎo)電材料采用打線綁定(wire bonding)電氣連接控制器芯片的多個管腳與快閃存儲器芯片(flash memory die)的管腳,并使用導(dǎo)電材料采用打線綁定(wirebonding)電氣連接控制器芯片(controller die)的多個管腳與金屬導(dǎo)線架底板(Lead·frame)背面的金手指(golden finger),形成對外物理電氣連接。(4)將金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片以及快閃存儲器芯片通過封膠體(Epoxy)進(jìn)行封裝(molding)。 (5)對封裝體進(jìn)行裁切，獲得存儲卡。在上述工藝中，步驟(2)包括將快閃存儲器芯片通過芯片綁定(die bonding)在金屬導(dǎo)電底板上并將控制器芯片堆疊(stack)在快閃存儲器芯片上。或者，上述工藝中，步驟(2)包括將存儲器芯片及控制器芯片分別通過芯片綁定(die bonding)在金屬導(dǎo)電底板主體上，控制器芯片與快閃存儲器芯片皆位于金屬導(dǎo)線架底板之上。上述步驟(2)中的控制器芯片可集成被動組件。若控制器芯片未集成被動組件，則需在步驟(I)中通過沖壓或蝕刻方式在金屬導(dǎo)線架底板上加工出被動組件安裝位，并在步驟(2)中在被動組件安裝位焊接被動組件。本發(fā)明的上述工藝，可用于生產(chǎn)SD卡、Micro SD卡(即TF卡)、USB2. O接口閃存盤、USB3. O接口閃存盤等。本發(fā)明通過使用金屬導(dǎo)線架底板及打線綁定，節(jié)省了傳統(tǒng)存儲卡中的封裝工藝中所采用的封裝基板(substrate),并且通過直接打線(die to die wire bonding)方式實現(xiàn)電連接，可顯著節(jié)省連接導(dǎo)線的長度，進(jìn)一步節(jié)省存儲卡的生產(chǎn)成本。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括通過封膠體封裝的金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片以及快閃存儲器芯片，其中所述金屬導(dǎo)線架底板上包括通過沖壓或蝕刻而形成的單層導(dǎo)體線路且該金屬導(dǎo)線架底板背面包括對外部接觸連接的多個金手指，所述快閃存儲器芯片位于所述金屬導(dǎo)線架底板正面，所述控制器芯片的多個管腳與所述快閃存儲器芯片的管腳通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料電氣連接且該控制器芯片的多個管腳通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料電氣連接到所述金手指。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述存儲卡為SD卡、micro-SD卡USB2. O接口閃存盤或USB 3. O接口閃存盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述快閃存儲器芯片通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)線架底板正面，所述控制器芯片堆疊在所述快閃存儲器芯片上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述快閃存儲器芯片及控制器芯片分別通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)線架底板正面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制器芯片集成有被動組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的快閃存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬導(dǎo)線架底板上還設(shè)有被動組件安裝位且所述被動組件安裝位焊接有被動組件，所述被動組件通過底板金屬點綁線到控制器芯片的多個管腳完成電氣連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的快閃存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括芯片型被動組件且所述被動組件被芯片綁定于金屬導(dǎo)線架底板之上，并通過該被動組件芯片上的管腳與控制器芯片的管腳電氣連接。
8.一種存儲卡的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (a)通過沖壓或蝕刻方式在金屬導(dǎo)線架底板上加工出單層線路且該金屬導(dǎo)線架底板的正面預(yù)留有芯片置放位置并于金屬導(dǎo)線架底板背面金屬表面處理出多個金手指； (b)將快閃存儲器芯片和控制器芯片綁定置于金屬導(dǎo)線架底板正面之上； (C)使用導(dǎo)電材料采用打線綁定工藝電氣連接所述控制器芯片的多個管腳與所述快閃存儲器芯片的管腳，并使用導(dǎo)電材料采用打線綁定工藝電氣連接所述控制器芯片的多個管腳與所述金屬導(dǎo)線架底板上的金手指； (d)將所述金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片以及快閃存儲器芯片通過封膠體進(jìn)行封裝； (e)將凝固后的封膠體裁切為預(yù)定形狀的存儲卡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲卡的制備方法，其特征在于，所述步驟(b)包括將所述快閃存儲器芯片通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)電底板上并將所述控制器芯片堆疊在所述快閃存儲器芯片上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲卡的制備方法，其特征在于，所述步驟(b)包括將所述存儲器芯片及控制器芯片分別通過芯片綁定在所述金屬導(dǎo)線架底板正面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種存儲卡封裝結(jié)構(gòu)，包括通過封膠體封裝的金屬導(dǎo)線架底板、控制器芯片以及快閃存儲器芯片，其中所述金屬導(dǎo)線架底板上包括通過沖壓或蝕刻而形成的單層導(dǎo)體線路且該金屬導(dǎo)線架底板背面包括對外部接觸連接的多個金手指，所述快閃存儲器芯片位于所述金屬導(dǎo)線架底板正面，所述控制器芯片的多個管腳與所述快閃存儲器芯片的管腳通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料電氣連接且該控制器芯片的多個管腳通過封膠體內(nèi)的導(dǎo)電材料電氣連接到所述金手指。本發(fā)明還提供了一種對應(yīng)的存儲卡制造方法。本發(fā)明可省去半導(dǎo)體基板并減少導(dǎo)線量，從而顯著節(jié)省存儲卡的生產(chǎn)成本。
文檔編號G11C7/10GK102955973SQ20111024823
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者賴振楠 申請人:賴振楠