專利名稱：使用超薄四方扁平及管腳微縮結構封裝的集成電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路的技術領域，特別與一種使用超薄四方 扁平及管腳微結構封裝的集成電路有關，適用于需使用微縮封裝集成 電路的各類便攜式電子產品如手機，多媒體播放器，筆記本電腦等其 它產品。
背景技術：
現有技術中，微縮封裝集成電路采用的是晶圓級封裝工藝，如圖
l至圖4所示，此封裝主要由表面保護層10、晶粒功能層20和管腳 30組成。其中，表面保護層10—般采用聚酰亞胺(Polyimide， PI) 類材料；晶粒功能層20由硅材料構成；管腳30 —般采用含錫量高的 金屬球。
現有產品的缺點如下 (1)成本高。如圖4所示，為了搭配現有各類便攜式電子產品 主板上的焊墊方陣，此產品要求配套的內部集成電路必須做到相應大 小(如1.5X1.5mm， 2.0X2.0等等)，由于結構的局限，目前必須 使用同樣面積大小的晶粒，但是從目前電路設計能力來看，約l/4大 小的區(qū)域就足夠能實現現有的產品電性功能，3/4的面積可不需要使 用即可實現產品電性功能，晶粒是按照面積來計算成本的，這樣就大 大增加了產品成本。(2) 生產周期長。目前的產品使用了類似晶圓制造技術，多采 用光罩和金屬濺射的工藝來連接晶粒的電路和外圍的管腳30，生產 流程繁瑣，如圖5所示，標準的生產周期約在15天左右。
(3) 技術壁壘。如圖5所示，由于國外一些知名的公司例如TI， 開發(fā)此結構比較早，對于濺射球下金屬UBM (Under Ball Metal)設 置了很多專利壁壘，這樣在國內就很難進行產品擴張，成本居高不下。 同時如流程所示，至"切割"工序前都是采用晶圓級技術，例如"光 刻出新焊盤窗口"，"印字"，這就導致了對于制造設備精度要求非 常高，只有少數的幾家國外公司能提供加工設備，從而新設備壁壘而 其投資額很大，目前國內只有江蘇長電科技股份有限公司(Jiangyin Changdian Advanced Packaging Co. ， Ltd.)—條生產線實現了量產能 力。
(4) 產品對使用環(huán)境要求苛刻。如圖1所示，由于晶粒功能層 20 (硅材料構成)直接裸露來外面，硅材料比較脆，在實際使用過程 中容易產生邊緣崩缺和表面電路劃傷、掉球等。
基于上述現有產品存在的缺點，本發(fā)明對微縮封裝集成電路的結 構進行改進，本案由此產生。

實用新型內容
本實用新型目的在于提供一種使用超薄四方扁平及管腳微結構 封裝的集成電路，以降低成本，縮短生產周期，簡化生產工藝避開技 術壁壘，解決產品品質缺陷。
為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為-使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的集成電路，包括晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框、管腳和環(huán)氧樹脂，晶粒功能層疊置在 粘合材料上，引線框布設在粘合材料的下方及周圍，管腳位于引線框 下方并與引線框連通，通過引線框把中間區(qū)域的至少一個管腳與四周 邊側至少一個管腳連通起來，金線連接晶粒功能層和引線框，環(huán)氧樹 脂將晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框和管腳封裝在一起，且管 腳的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂外。
其中，所述管腳中設有一個校驗管腳，該校驗管腳暴露的部位形 狀與其它管腳不同。
所述引線框側面呈上大下小的倒梯形。
所述引線框與其下方的管腳一體成型。
本實用新型采用了超薄四方扁平封裝UTQFN (Utra Thin Qual Flat No-Lead)和引腳上封裝COL (Chip on Lead)技術，使得中間 區(qū)域的至少一個管腳得以透過引線框的導腳和焊線工藝與四周邊側 的至少一個管腳連通，進而通過金線連接到晶粒的電路上。
本實用新型與現有技術相比，具有以下優(yōu)點
(1) 降低成本。本實用新型通過環(huán)氧樹脂封裝能實現與現有產 品同樣大小，通過布設用于連接管腳的引線框能實現與現有產品同樣 位置的管腳功能，但晶粒的大小卻小了很多，這樣就大大降低了產品 成本。
(2) 縮短生產周期。由于采用的是焊線工藝，標準的生產周期 只需要5天即可。
(3) 簡化生產工藝避開技術壁壘。由于采用的是傳統(tǒng)而且主流 的焊線工藝，而且是單晶粒作業(yè)，對于封裝設備精度要求不高，設備 投資較小而且沒有專利技術壁壘，有利于快速具備批量生產能力。
(4) 解決產品品質缺陷。由于采用了傳統(tǒng)的封裝工藝，晶粒的外圍由環(huán)氧樹脂包裹，就不存在由于晶粒裸露在外而產生的品質缺
陷。特別是采用UTQFN的"Pull Back"工藝，將引線框設計為側面 呈上大下小的倒梯形，也解決了管腳容易脫落的問題。


圖1是現有微縮封裝集成電路的立體示意圖一； 圖2是現有微縮封裝集成電路的立體示意圖二； 圖3是現有微縮封裝集成電路的側視圖； 圖4是現有微縮封裝集成電路的仰視圖； 圖5是現有微縮封裝集成電路的生產工藝流程圖； 圖6是本實用新型較佳實施例的結構示意圖； 圖7是本實用新型較佳實施例的立體示意圖一； 圖8是本實用新型較佳實施例的立體示意圖二； 圖9是本實用新型較佳實施例的仰視圖； 圖IO是本實用新型較佳實施例的側剖圖11是本實用新型較佳實施例與現有微縮封裝集成電路的等比 例比較圖12是本實用新型較佳實施例引線框、管腳和環(huán)氧樹脂的位置 示意圖。
具體實施方式
如圖6至圖10所示，此為本實用新型較佳實施例。 使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的1.5mmX 1.5mm集成電
6路，包括晶粒功能層l、粘合材料4、金線2、引線框5、管腳6和環(huán) 氧樹脂3。
其中，晶粒功能層1疊置在粘合材料4上，通過粘合材料4將晶 粒功能層1固定于引線框5上方。粘合材料4可以選擇不導電粘合材 料例如ABLEC0AT8006NS ，也可以選擇導電的粘合材料例如 CRM-1076WA， EN4900GC。
引線框5布設在粘合材料4的下方及周圍。具體布設位置可與現 有產品的管腳對應，以使所連接的管腳6具有與現有產品同樣位置的 管腳功能。本實施例還將引線框5設計成側面呈上大下小的倒梯形， 如圖12所示，其作用是卡住管腳6及散熱片，防止管腳6及散熱片 掉下去，此工藝稱為Pull Back工藝。
管腳6位于引線框5下方并與引線框5連通。本實施例中引線框 5與其下方的管腳6是一體成型(本實用新型也可以采用分體成型)。 在本實用新型中，使用了引腳上封裝COL (Chip on Lead)技術，使 得中間的管腳61得以透過引線框5與四周邊側至少一個管腳6連通 并進而通過金線2連接到晶粒的電路上。金線2連接晶粒功能層1和 引線框5。當然，對具備多個中間管腳的產品而言，根據設計要求， 通過該工藝均使得其中間區(qū)域至少一個管腳與周邊至少一個管腳連 通起來，進而通過金線連接到晶粒功能層的電路上，如對應16個管 腳，其中間區(qū)域為四個管腳，對應20個管腳，其中間區(qū)域為六個管 腳等等。15960200161
為了便于產品安裝在電子產品上時能夠快速、準確地定位第一管 腳，本實施例管腳6中還設有一個校驗管腳61，該校驗管腳61暴露 的接線部位形狀與其它管腳6不同，本實施例中采用半圓結構，見圖 9，當然，校驗管腳61還可以是其它可指示第一管腳位置的形狀，在此不一一贅述。
環(huán)氧樹脂3將晶粒功能層1、粘合材料4、金線2、引線框5和 管腳6封裝在一起，且管腳6的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂3外。 圖10中虛線7為產品使用時的信號流。
配合圖ll所示，中間所示為本實用新型的產品，左邊所示為現 有產品，本實用新型通過環(huán)氧樹脂3封裝后與現有產品同樣大小，而 且，通過布設用于連接管腳6的引線框5，本實用新型能實現與現有 產品同樣位置的管腳功能，但是，如圖11右邊所示，本實用新型晶 粒的大小卻小了很多，這樣就大大降低了產品成本。
權利要求1、使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的集成電路，其特征在于包括晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框、管腳和環(huán)氧樹脂，晶粒功能層疊置在粘合材料上，引線框布設在粘合材料的下方及周圍，管腳位于引線框下方并與引線框連通，通過引線框把中間區(qū)域的至少一個管腳與四周邊側至少一個管腳連通起來，金線連接晶粒功能層和引線框，環(huán)氧樹脂將晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框和管腳封裝在一起，且管腳的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂外。
2、 如權利要求1所述使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的集 成電路，其特征在于所述管腳中設有一個校驗管腳，該校驗管腳暴 露的部位形狀與其它管腳不同。
3、 如權利要求1所述使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的集 成電路，其特征在于所述引線框側面呈上大下小的倒梯形。
4、 如權利要求1所述使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的集 成電路，其特征在于所述引線框與其下方的管腳一體成型。
專利摘要本實用新型公開一種使用超薄四方扁平及管腳微結構封裝的集成電路，包括晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框、管腳和環(huán)氧樹脂，晶粒功能層疊置在粘合材料上，引線框布設在粘合材料的下方及周圍，管腳位于引線框下方并與引線框連通，通過引線框把中間區(qū)域的至少一個管腳與四周邊側至少一個管腳連通起來，金線連接晶粒功能層和引線框，環(huán)氧樹脂將晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框和管腳封裝在一起，且管腳的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂外。此結構可以降低成本，縮短生產周期，簡化生產工藝避開技術壁壘，解決產品品質缺陷。
文檔編號H01L23/13GK201430137SQ20092013716
公開日2010年3月24日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者山 關, 曹福兵 申請人:矽恩微電子(廈門)有限公司