專利名稱：雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)。屬于半導(dǎo)體封裝 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方式是采用金屬基板的正面進(jìn)行化學(xué)蝕刻及表面電 鍍層后，即完成引線框的制作(如圖13所示)。而引線框的背面則在封裝過程中再進(jìn)行蝕 刻。該法存在以下不足因為塑封前只在金屬基板正面進(jìn)行了半蝕刻工作，而在塑封過程中塑封料只有包 裹住引腳半只腳的高度，所以塑封體與引腳的束縛能力就變小了，如果塑封體貼片到PCB 板上不是很好時，再進(jìn)行返工重貼，就容易產(chǎn)生掉腳的問題(如圖14所示)。尤其塑封料 的種類是采用有填料時候，因為材料在生產(chǎn)過程的環(huán)境與后續(xù)表面貼裝的應(yīng)力變化關(guān)系， 會造成金屬與塑封料產(chǎn)生垂直型的裂縫，其特性是填料比例越高則越硬越脆越容易產(chǎn)生裂 縫。另外，由于芯片與引腳之間的距離較遠(yuǎn)，金屬線的長度較長，如圖15 16所示，金 屬線成本較高(尤其是昂貴的純金質(zhì)的金屬線)；同樣由于金屬線的長度較長，使得芯片的 信號輸出速度較慢(尤其是存儲類的產(chǎn)品以及需要大量數(shù)據(jù)的計算，更為突出)；也同樣 由于金屬線的長度較長，所以在金屬線所存在的寄生電阻/寄生電容與寄生電桿對信號的 干擾也較高；再由于芯片與引腳之間的距離較遠(yuǎn)，使得封裝的體積與面積較大，材料成本較 高，廢棄物較多。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種不會再有產(chǎn)生掉腳的問題的雙面 圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié) 構(gòu)，包括引腳、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)、錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)、芯片和有填料塑封料(環(huán) 氧樹脂)，在所述引腳的正面設(shè)置有第一金屬層，在所述引腳的背面設(shè)置有第二金屬層，在 所述引腳外圍的區(qū)域以及引腳與引腳之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)，所 述無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)將引腳下部外圍以及引腳下部與引腳下部連接成一體，且 使所述引腳背面尺寸小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述引腳 正面延伸到后續(xù)貼裝芯片的下方，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳正面第一金屬層上通 過錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)設(shè)置有芯片，在所述引腳的上部以及芯片外包封有填料塑封料(環(huán)氧 樹脂)。本實用新型的有益效果是1、確保不會再有產(chǎn)生掉腳的問題由于引線框采用了雙面蝕刻的工藝技術(shù)，所以可以輕松的規(guī)劃設(shè)計與制造出上大下小的引腳結(jié)構(gòu)，可以使上下層塑封料緊密的將上大下小的引腳結(jié)構(gòu)一起包裹住，所以塑 封體與引腳的束縛能力就變大了，不會再有產(chǎn)生掉腳的問題。2、由于應(yīng)用了引線框背面與正面分開蝕刻的技術(shù)，所以能夠?qū)⒁€框正面的引腳 盡可能的延伸到封裝體的中心，促使芯片與引腳位置能夠與芯片鍵合的位置相同，如圖12 所示，如此電性的傳輸將可大幅度提升(尤其存儲類的產(chǎn)品以及需要大量數(shù)據(jù)的計算，更 為突出)。3、使封裝的體積與面積可以大幅度的縮小因運用了引腳的延伸技術(shù)，所以可以容易的制作出高腳數(shù)與高密度的腳與腳之間 的距離，使得封裝的體積與面積可以大幅度的縮小。4、材料成本和材料用量減少因為將封裝后的體積大幅度的縮小，更直接的體現(xiàn)出材料成本大幅度的下降與因 為材料用量的減少也大幅度的減少廢棄物環(huán)保的困擾。

圖1 (A) 圖1 (Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)實施例 1各工序示意圖。圖2為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4㈧ 圖4(Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)實施例 2各工序示意圖。圖5為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的俯視圖。圖7 (A) 圖7 (Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)實施例 3各工序示意圖。圖8為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施例3結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8的俯視圖。圖10(A) 圖IO(Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)實施 例4各工序示意圖。圖11為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施例4結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為圖11的俯視圖。圖13為以往采用金屬基板的正面進(jìn)行化學(xué)蝕刻及表面電鍍層作業(yè)圖。圖14為以往形成的掉腳圖。圖15為以往的封裝結(jié)構(gòu)一示意圖。圖16為圖15的俯視圖。圖中附圖標(biāo)記引腳2、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3、第一金屬層4、第二金屬層5、錫金屬的粘 結(jié)物質(zhì)6、芯片7、有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9、金屬基板10、光阻膠膜11、光阻膠膜12、光 阻膠膜13、光阻膠膜14、光阻膠膜15、光阻膠膜16。
具體實施方式
本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)如下實施例1 單芯片單圈引腳參見圖2和圖3，圖2為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施例1結(jié)構(gòu) 示意圖。圖3為圖2的俯視圖。由圖2和圖3可以看出，本實用新型雙面圖形芯片倒裝模 組封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳2、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3、錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)6、芯片7和有 填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9，所述引腳2正面延伸到后續(xù)貼裝芯片的下方，在所述引腳2的 正面設(shè)置有第一金屬層4，在所述引腳2的背面設(shè)置有第二金屬層5，在所述后續(xù)貼裝芯片 的下方的引腳2正面第一金屬層4上通過錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)6設(shè)置有芯片7，在所述引腳2 的上部以及芯片7外包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9，在所述引腳2外圍的區(qū)域以及引腳 2與引腳2之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3，所述無填料的塑封料(環(huán)氧 樹脂)3將引腳下部外圍以及引腳2下部與引腳2下部連接成一體，且使所述引腳背面尺寸 小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)。其封裝方法如下步驟一、取金屬基板參見圖1(A)，取一片厚度合適的金屬基板10。金屬基板的材質(zhì)可以依據(jù)芯片的功 能與特性進(jìn)行變換，例如銅、鋁、鐵、銅合金或鎳鐵合金等。步驟二、金屬基板正面及背面被覆光阻膠膜參見圖1(B)，利用被覆設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別被覆可進(jìn)行曝光顯影 的光阻膠膜11和12，以保護(hù)后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)。而此光阻膠膜可以是干式光阻薄 膠膜也可以是濕式光阻膠膜。步驟三、金屬基板正面的光阻膠膜進(jìn)行需要電鍍金屬層區(qū)域的曝光/顯影以及開 窗參見圖1 (C)，利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成光阻膠膜被覆作業(yè)的金屬基板正面 進(jìn)行曝光顯影去除部分光阻膠膜，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進(jìn)行電鍍金屬層的區(qū)域。步驟四、金屬基板正面已開窗的區(qū)域進(jìn)行金屬層電鍍被覆參見圖1(D)，對步驟三中金屬基板正面已開窗的區(qū)域進(jìn)行第一金屬層4電鍍被 覆，該第一金屬層4置于所述引腳2的正面。步驟五、金屬基板正面及背面進(jìn)行光阻膠膜去膜參見圖1 (E)，將金屬基板正面余下的光阻膠膜以及金屬基板背面的光阻膠膜全部 揭除。步驟六、金屬基板正面及背面被覆光阻膠膜參見圖1 (F)，利用被覆設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別被覆可進(jìn)行曝光顯影的 光阻膠膜13和14，以保護(hù)后續(xù)的蝕刻工藝作業(yè)。而此光阻膠膜可以是干式光阻薄膠膜也可 以是濕式光阻膠膜。步驟七、金屬基板背面的光阻膠膜進(jìn)行需要蝕刻區(qū)域的曝光/顯影以及開窗參見圖1 (G)，利用曝光顯影設(shè)備將步驟六完成光阻膠膜被覆作業(yè)的金屬基板背面 進(jìn)行曝光顯影去除部分光阻膠膜，以露出局部金屬基板以備后續(xù)需要進(jìn)行的金屬基板背 面蝕刻作業(yè)。[0051]步驟八、金屬基板進(jìn)行背面蝕刻作業(yè)參見圖1 (H)，完成步驟七的曝光/顯影以及開窗作業(yè)后，即在金屬基板的背面進(jìn) 行各圖形的蝕刻作業(yè)，蝕刻出引腳2的背面，同時將引腳正面盡可能的延伸到所述后續(xù)貼 裝芯片的下方。步驟九、金屬基板正面及背面進(jìn)行光阻膠膜去膜參見圖1 (I)，將金屬基板背面余下的光阻膠膜和金屬基板正面的光阻膠膜全部揭 除。步驟十、包封無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)參見圖1 (J)，將已完成步驟九所述去膜作業(yè)的金屬基板背面進(jìn)行包封無填料的塑 封料(環(huán)氧樹脂)作業(yè)，并進(jìn)行塑封料包封后的固化作業(yè)，使引腳2外圍的區(qū)域以及引腳 2與引腳2之間的區(qū)域均嵌置無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3，該無填料的塑封料(環(huán)氧樹 脂)3將引腳下部外圍以及引腳2下部與引腳2下部連接成一體。步驟十一、被覆光阻膠膜參見圖1 (K)，利用被覆設(shè)備在將已完成包封無填料塑封料作業(yè)的金屬基板的正面 及背面分別被覆可進(jìn)行曝光顯影的光阻膠膜15和16，以保護(hù)后續(xù)的蝕刻工藝作業(yè)。而此光 阻膠膜可以是干式光阻薄膠膜也可以是濕式光阻膠膜。步驟十二、已完成包封無填料塑封料作業(yè)的金屬基板的正面進(jìn)行需要蝕刻區(qū)域的 曝光/顯影以及開窗參見圖1 (L)，利用曝光顯影設(shè)備將步驟十一完成光阻膠膜被覆作業(yè)的已完成包封 無填料塑封料作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行曝光顯影去除部分光阻膠膜，以備后續(xù)需要進(jìn)行金 屬基板正面蝕刻作業(yè)。步驟十三、金屬基板正面蝕刻作業(yè)參見圖1 (M)，完成步驟十二的曝光/顯影以及開窗作業(yè)后，即在完成包封無填料 塑封料作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行各圖形的蝕刻作業(yè)，蝕刻出引腳2的正面，且使所述引腳2 的背面尺寸小于引腳2的正面尺寸，形成上大下小的引腳2結(jié)構(gòu)。步驟十四、金屬基板正面及背面進(jìn)行光阻膠膜去膜參見圖1 (N)，將完成步驟十三蝕刻作業(yè)的金屬基板正面余下的光阻膠膜以及金屬 基板背面的光阻膠膜全部揭除，制成引線框。步驟十五、裝片參見圖1 (0)，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳2正面第一金屬層4上通過錫金 屬的粘結(jié)物質(zhì)6進(jìn)行芯片7的植入。步驟十六、包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)參見圖1 (P)，將已裝片完成的半成品正面進(jìn)行包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9作 業(yè)，并進(jìn)行塑封料包封后的固化作業(yè)，使引腳的上部以及芯片外均被有填料塑封料(環(huán)氧 樹脂)包封。步驟十七、引腳的背面進(jìn)行金屬層電鍍被覆參見圖1⑴)，對已完成步驟十六包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)作業(yè)的所述引腳 的背面進(jìn)行第二金屬層5電鍍被覆作業(yè)，而電鍍的材料可以是錫、鎳金、鎳鈀金....等金 屬材質(zhì)。
6[0071]步驟十八、切割成品參見圖2和圖3，將已完成步驟十七第二金屬層電鍍被覆的半成品進(jìn)行切割作業(yè)， 使原本以列陣式集合體方式連在一起的芯片一顆顆獨立開來，制得雙面圖形芯片倒裝模組 封裝結(jié)構(gòu)成品。實施例2 單芯片多圈引腳參見圖4 6，圖4(A) 圖4(Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組 封裝結(jié)構(gòu)實施例2各工序示意圖。圖5為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施 例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的俯視圖。由圖4、圖5和圖6可以看出，實施例2與實施例 1的不同之處僅在于所述引腳2設(shè)備有多圈。實施例3 多芯片單圈引腳參見圖7 9，圖7(A) 圖7(Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組 封裝方法實施例3各工序示意圖。圖8為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu)實施 例3結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8的俯視圖。由圖7、圖8和圖9可以看出，實施例3與實施例 1的不同之處僅在于所述芯片7設(shè)置有多顆。實施例4 多芯片多圈引腳參見圖10 12，圖10 (A) 圖IO(Q)為本實用新型雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模 組封裝結(jié)構(gòu)實施例4各工序示意圖。圖11為本實用新型雙面圖形芯片倒裝模組封裝結(jié)構(gòu) 實施例4結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為圖11的俯視圖。由圖10、圖11和圖12可以看出，實施例 4與實施例1的不同之處僅在于所述引腳2設(shè)備有多圈，芯片7設(shè)置有多顆。
權(quán)利要求1.一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳(2)、無填料的塑封料 (3)、錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)(6)、芯片(7)和有填料塑封料(9)，在所述引腳(2)的正面設(shè)置有 第一金屬層(4)，在所述引腳(2)的背面設(shè)置有第二金屬層(5)，在所述引腳(2)外圍的區(qū) 域以及引腳(2)與引腳(2)之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(3)，所述無填料的塑封料 ⑶將引腳下部外圍以及引腳⑵下部與引腳⑵下部連接成一體，且使所述引腳背面尺寸 小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述引腳(2)正面延伸到后續(xù) 貼裝芯片的下方，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳(2)正面第一金屬層(4)上通過錫金 屬的粘結(jié)物質(zhì)(6)設(shè)置有芯片(7)，在所述引腳(2)的上部以及芯片(7)外包封有填料塑封 料(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述引腳(2)設(shè)置有多圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述芯片(7)設(shè)置有多顆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述引腳(2)設(shè)置有多圈，芯片(7)設(shè)置有多顆。
專利摘要本實用新型涉及一種雙面圖形芯片倒裝先鍍后刻模組封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳(2)、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)(3)、錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)(6)、芯片(7)和有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)(9)，在所述引腳(2)外圍的區(qū)域以及引腳(2)與引腳(2)之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)(3)，所述無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)(3)將引腳下部外圍以及引腳(2)下部與引腳(2)下部連接成一體，且使所述引腳背面尺寸小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述所述引腳(2)正面延伸到后續(xù)貼裝芯片的下方，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳(2)正面第一金屬層(4)上通過錫金屬的粘結(jié)物質(zhì)(6)設(shè)置有芯片(7)，在所述引腳(2)的上部以及芯片(7)外包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)(9)。本實用新型芯片封裝結(jié)構(gòu)不會再有產(chǎn)生掉腳的問題。
文檔編號H01L23/495GK201927599SQ20102051783
公開日2011年8月10日 申請日期2010年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月4日
發(fā)明者梁志忠, 王新潮 申請人:江蘇長電科技股份有限公司