專利名稱：長(zhǎng)引線低弧度大面積薄型集成電路塑封生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路領(lǐng)域封裝制造方法，具體的說(shuō)是一種長(zhǎng)引線低弧度大面積薄型塑封方法。
背景技術(shù)：
目前通用工藝生產(chǎn)的DIP(Dual-In-Line Pakage)雙列直插形式封裝，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式。其引腳數(shù)一般不超過(guò)100個(gè)，引腳之間間距2.54mm，塑封體厚度在3.5mm以上，適合于PCB(印刷電路板)上穿孔焊接。其特點(diǎn)，操作方便，封裝面積與芯片面積比值(DIP4213.80*52.25/3*3＝80∶1)較大，故體積也大。
SOP(Small Outline Pakage)小外形封裝和SSOP(Shrunk Outline Pakage)縮小型小外型封裝，適用絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路，采用這兩種封裝形式，必須使用SMD(表面安裝設(shè)備技術(shù))，引腳數(shù)在100以內(nèi)。SOP封裝，引腳之間間距1.27mm，SSOP封裝引腳之間間距為0.635mm、0.65mm、0.8mm、1.0mm，兩種封裝厚度均在2.0mm之內(nèi)。其特點(diǎn)適用于SMD表面技術(shù)在PCB電路板上安裝布線，封裝面積與芯片面積比值(SSOP2810.2*5.3/2*2＝13∶1)比同樣引腳的DIP小，故體積也小。
此兩種方法在封裝中存在引線短、弧度高、密度低、厚度高、體積大的問(wèn)題，無(wú)法適應(yīng)大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種長(zhǎng)引線、低弧度、高密度、大面積薄型集成電路生產(chǎn)方法，以解決現(xiàn)有集成電路封裝中存在的引線短、弧度高、密度低、厚度高、體積大等問(wèn)題。
本發(fā)明方法包括以下步驟A、材料準(zhǔn)備；a1.將塑封料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫16～24小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；塑封料選自SIMITOMO公司的6600系列、NITTO公司的8000系列、華威公司7000系列、NITTO公司的7470系列(環(huán)保型)、華威公司800系列(環(huán)保型)環(huán)氧模塑料；
a2.已壓焊后(引線框架上帶芯片和焊線)的半成品采用環(huán)氧模塑料把芯片和金線部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％；B、塑封工藝方法控制；b1、塑封料回溫；b2上料；b3、加塑封料；b4合模，合模壓力為90～110kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為38～45kgf/cm2；注塑速度為7～14Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為80～150Sec；b7、開模，模具溫度為160℃～185℃；b8、下料；C、試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；(2)10倍顯微鏡下觀察塑封體外觀質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象；D、正式封裝并確保塑封后的半成品無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象；E、按30～175℃溫度升溫30分鐘，在175℃±5℃的條件下，固化5±1小時(shí)；然后從175～30℃的溫度降溫40分鐘。
本發(fā)明是LQFP(Low Pprofile Quad Fflat Pakage)塑料扁平四邊引線封裝，引腳數(shù)在100以上，引線細(xì)，引腳間距小(0.50、0.40)，厚度薄(1.40mm)，體積小(LQFP100L/128L塑封體14×14×1.4)，重量輕，密度高。一般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式。其特點(diǎn)，適用于SMD表面安裝技術(shù)在PCB電路板上安裝布線，產(chǎn)品適用于高頻，操作方便，可靠性高，封裝面積與芯片面積的相對(duì)比較小(LQFP128L14*14/7*7＝4∶1)，封裝工藝難度大，尤其壓焊(金絲球焊)、塑封。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于1.采用大面積超薄型塑封工藝制成超大規(guī)模薄型塑封集成電路半成品，其性質(zhì)符合GB/T12750-II和JEDEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；2.采用大面積超薄型塑封工藝制成超大規(guī)模薄型塑封集成電路半成品其質(zhì)量通過(guò)JEDEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)，符合大規(guī)模集成電路的質(zhì)量要求。


圖1是本發(fā)明的塑封工藝流程圖；圖2是本發(fā)明的固化溫度曲線圖；圖3是本發(fā)明塑封產(chǎn)品剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制發(fā)明。
實(shí)施例1LQFP100L塑料封裝如圖3所示，芯片2(厚度0.25～0.28mm)通過(guò)導(dǎo)電膠3(厚度0.025mm)與框架載體4(厚度0.127mm)相連，通過(guò)金絲1(弧高0.15mm)與框架內(nèi)引腳5(距載體底面0.297mm，為IC的電源、信號(hào)通道)相連；塑封體(厚度1.40±0.10mm)根據(jù)設(shè)計(jì)把芯片2、金絲1和框架內(nèi)引腳5完全包封起來(lái)。其代表產(chǎn)品LQFP100L，即[Low Pprofile Quad Fflat Pakage]塑料扁平四邊引線封裝，它是大面積薄型塑封，其塑封體尺寸為14.0mm*14.0mm*1.4mm，LQFP100L共壓125根線，線多、密度大、引線間距小LQFP100L e＝0.50；而且弧線較長(zhǎng)(7mm)塑封體厚度僅為1.40mm。
把EME-6600HG(SIMITOMO公司的6600系列)環(huán)氧模塑料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫16小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；已壓焊后引線框架上帶芯片和焊線的半成品，采用EME6600HG環(huán)氧模塑料把芯片2和金線1部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％。
塑封工藝方法控制b1、塑封料回溫；、b2、上料；b3、加塑封料；b4、合模，合模壓力為90kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為38kgf/cm2；注塑速度為7Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為80Sec；b7、開模，模具溫度為165℃；b8、下料。
試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；(2)10倍顯微鏡下觀察塑封體外觀質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。正式封裝并確保塑封后的半成品無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。按圖2特殊的固化溫度曲線固化按30～175℃溫度升溫30分鐘，在175℃±5℃的條件下，固化4小時(shí)；然后從175～30℃的溫度降溫40分鐘。
質(zhì)量檢驗(yàn)及考核1.對(duì)已塑封好的產(chǎn)品按檢驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行抽樣；2.X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；3.10倍顯微鏡下觀察塑封體質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象；4、C-SAM超聲波掃描機(jī)對(duì)塑封好的產(chǎn)品進(jìn)行掃描檢測(cè)，芯片上、金線上和框架載體4正反面應(yīng)無(wú)離層，塑封體內(nèi)無(wú)空洞。
5.可靠性驗(yàn)證①溫濕度貯存試驗(yàn)85℃±2℃，85％RH±5％RH，240h；
②溫度沖擊試驗(yàn) ③高溫水蒸氣壓試驗(yàn)溫度121℃，100％RH，氣壓205KPa，168h；④高溫貯存試驗(yàn)溫度150℃(-0，+10)℃，240h；無(wú)失效產(chǎn)品，符合GB/T12750-II和JEDEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2LQFP128L塑料封裝如圖3所示，芯片2(厚度0.25～0.28mm)通過(guò)導(dǎo)電膠3(厚度0.025mm)與框架載體4(厚度0.127mm)相連，通過(guò)金絲1(弧高0.15mm)與框架內(nèi)引腳5(距載體底面0.297mm，為IC的電源、信號(hào)通道)相連；塑封體(厚度1.40±0.10mm)根據(jù)設(shè)計(jì)把芯片2、金絲1和框架內(nèi)引腳5完全包封起來(lái)。其代表產(chǎn)品LQFP128L，它是大面積薄型塑封，其塑封體尺寸為14.0mm*14.0mm*1.4mm，LQFP128L壓151根線，線多、密度大、引線間距小，LQFP128L e＝0.40，而且弧線較長(zhǎng)(7mm)塑封體厚度僅為1.40mm。
把MP-8000CH4(NITTO公司的8000系列)環(huán)氧模塑料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫24小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；已壓焊后(引線框架上帶芯片和焊線)的半成品采用MP-8000CH4環(huán)氧模塑料把芯片和金線部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％。
塑封工藝方法控制b1、塑封料回溫；b2、上料；b3、加塑封料；b4、合模，合模壓力為110kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為45kgf/cm2；注塑速度為14Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為150Sec；b7、開模，模具溫度為185℃；b8、下料。
試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；(2)10倍顯微鏡下觀察塑封體外觀質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。正式封裝并確保塑封后的半成品無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。按圖2特殊的固化溫度曲線固化按30～175℃溫度升溫30分鐘，在175℃±5℃的條件下，固化6小時(shí)；然后從175～30℃的溫度降溫40分鐘。
質(zhì)量檢驗(yàn)及考核同實(shí)施例1。
實(shí)施例3LQFP128L塑料封裝如圖3所示，芯片2(厚度0.25～0.28mm)通過(guò)導(dǎo)電膠3(厚度0.025mm)與框架載體4(厚度0.127mm)相連，通過(guò)金絲1(弧高0.15mm)與框架內(nèi)引腳5(距載體底面0.297mm，為IC的電源、信號(hào)通道)相連；塑封體(厚度1.40±0.10mm)根據(jù)設(shè)計(jì)把芯片2、金絲1和框架內(nèi)引腳5完全包封起來(lái)。其代表產(chǎn)品LQFP128L，它是大面積薄型塑封，其塑封體尺寸為14.0mm*14.0mm*1.4mm，LQFP128L壓151根線，線多、密度大、引線間距小，LQFP128L e＝0.40，而且弧線較長(zhǎng)(7mm)塑封體厚度僅為1.40mm。
把KL-7000(華威公司7000系列)環(huán)氧模塑料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫24小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；已壓焊后引線框架上帶芯片和焊線的半成品，采用KL-7000環(huán)氧模塑料把芯片和金線部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％。
塑封工藝方法控制b1、塑封料回溫；b2、上料；b3、加塑封料；b4、合模，合模壓力為100kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為42kgf/cm2；注塑速度為12Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為130 Sec；b7、開模，模具溫度為175℃；b8、下料。試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；塑封工藝方法控制b1、塑封料回溫；b2、上料；b3、加塑封料；b4、合模，合模壓力為100kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為42kgf/cm2；注塑速度為12Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為130Sec；b7、開模，模具溫度為175℃；b8、下料。試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；(2)10倍顯微鏡下觀察塑封體外觀質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。正式封裝并確保塑封后的半成品無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。按圖2特殊的固化溫度曲線固化按30～175℃溫度升溫30分鐘，在175℃±5℃的條件下，固化6小時(shí)；然后從175～30℃的溫度降溫40分鐘。
質(zhì)量檢驗(yàn)及考核同實(shí)施例1。
實(shí)施例4LQFP128L塑料封裝如圖3所示，芯片2(厚度0.25～0.28mm)通過(guò)導(dǎo)電膠3(厚度0.025mm)與框架載體4(厚度0.127mm)相連，通過(guò)金絲1(弧高0.15mm)與框架內(nèi)引腳5(距載體底面0.297mm，為IC的電源、信號(hào)通道)相連；塑封體(厚度1.40±0.10mm)根據(jù)設(shè)計(jì)把芯片2、金絲1和框架內(nèi)引腳5完全包封起來(lái)。其代表產(chǎn)品LQFP128L，它是大面積薄型塑封，其塑封體尺寸為14.0mm*14.0mm*1.4mm，LQFP128L壓151根線，線多、密度大、引線間距小，LQFP128L e＝0.40，而且弧線較長(zhǎng)(7mm)塑封體厚度僅為1.40mm。
把GE7470(NITTO公司的7470系列)環(huán)氧模塑料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫24小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；已壓焊后引線框架上帶芯片和焊線的半成品，采用環(huán)氧模塑料把芯片和金線部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％。
塑封工藝方法控制b1、塑封料回溫；b2、上料；b3、加塑封料；b4、合模，合模壓力為110kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為45kgf/cm2；注塑速度為14Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為150 Sec；b7、開模，模具溫度為160℃；b8、下料。
試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；(2)10倍顯微鏡下觀察塑封體外觀質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。正式封裝并確保塑封后的半成品無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象。按圖2特殊的固化溫度曲線固化按30～175℃溫度升溫30分鐘，在175℃±5℃的條件下，固化6小時(shí)；然后從175～30℃的溫度降溫40分鐘。
質(zhì)量檢驗(yàn)及考核1.對(duì)已塑封好的產(chǎn)品按檢驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行抽樣；2.X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；3.10倍顯微鏡下觀察塑料封體質(zhì)量，應(yīng)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象；4.C-SAM超聲波掃描機(jī)對(duì)塑封好的產(chǎn)品進(jìn)行掃描檢測(cè)，芯片上、金線上和載體正反面應(yīng)無(wú)離層，塑封體內(nèi)無(wú)空洞。
5.可靠性驗(yàn)證①溫濕度貯存試驗(yàn)85℃±2℃，85％RH±5％RH，1000h；②溫度沖擊試驗(yàn) ③高溫水蒸氣壓試驗(yàn)溫度121℃，100％RH，氣壓205KPa，168h；④高溫貯存試驗(yàn)溫度150℃(-0，+10)℃，1000h；無(wú)失效產(chǎn)品，符合GB/T12750-II和JEDEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了LEVE2以上水平。
實(shí)施例5LQFP128L塑料封裝與實(shí)施例4不同之處在于塑封料采用KL-G800(華威公司800系列)。
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)引線低弧度大面積薄型集成電路塑封生產(chǎn)方法，其特征在于它包括以下步驟A、材料準(zhǔn)備；a1.將塑封料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫16～24小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；塑封料選自SIMITOMO公司的6600系列、NITTO公司的8000系列、華威公司7000系列、NITTO公司的7470系列(環(huán)保型)、華威公司800系列(環(huán)保型)環(huán)氧模塑料；a2.已壓焊后(引線框架上帶芯片和焊線)的半成品采用環(huán)氧模塑料把芯片和金線部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％；B、塑封工藝方法控制；b1、塑封料回溫；b2、上料；b3、加塑封料；b4、合模，合模壓力為90～110kgf/cm2；b5、加壓注塑，注塑壓力為38～45kgf/cm2；注塑速度為7～14Sec；b6、預(yù)固化，預(yù)固化時(shí)間為80～150Sec；b7、開模，模具溫度為160℃～185℃；b8、下料；C、試封，進(jìn)行首件檢驗(yàn)(1)X-Ray透視機(jī)透視，檢查塑封后金線變形情況，金線變形率＜5％；(2)10倍顯微鏡下觀察塑封體外觀質(zhì)量，應(yīng)無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象；D、正式封裝并確保塑封后的半成品無(wú)氣孔、沙眼和包封未滿現(xiàn)象；E、按30～175℃溫度升溫30分鐘，在175℃±5℃的條件下，固化5±1小時(shí)；然后從175～30℃的溫度降溫40分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種長(zhǎng)引線低弧度大面積薄型集成電路塑封生產(chǎn)方法，以解決現(xiàn)有集成電路封裝中存在的引線短、弧度高、密度低、厚度高、體積大等問(wèn)題。此方法包括A、材料準(zhǔn)備；a1.將環(huán)氧模塑料從5℃以下的冷庫(kù)中移出，在室溫下回溫16～24小時(shí)，進(jìn)行材料的穩(wěn)定性準(zhǔn)備；環(huán)氧模塑料選自SIMITOMO公司的6600系列、NITTO公司的8000系列、華威公司7000系列、NITTO公司的7470系列(環(huán)保型)和華威公司800系列(環(huán)保型)環(huán)氧模塑料；a2.已壓焊后(引線框架上帶芯片和焊線)的半成品采用環(huán)氧模塑料把芯片和金線部分完全包封起來(lái)，并確保金絲變形率控制在＜5％；B、塑封工藝方法控制；C、試封；D、正式封裝；E、后固化。本發(fā)明體積小，重量輕，密度高，厚度薄。
文檔編號(hào)H01L21/56GK1873937SQ200510042688
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者何文海, 慕蔚, 周朝峰, 常琨, 孟永剛 申請(qǐng)人:天水華天科技股份有限公司