專利名稱：四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種集成電路或分立器件的四面無引腳封裝結(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。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體只有包裹 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22所示)。尤其塑封體的種 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 成金屬與塑封體產(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，在塑封體貼片到PCB板上時，因塑封體背面與PCB板之間的間距較小，塑封 體背面與PCB板之間的空間較小，塑封體的內(nèi)圈引腳或基島會因熱風(fēng)量不足而造成錫熔解 困難，尤其是越中心所排列的引腳或基島越難即時吸收到熱風(fēng)，如圖23所示。再者，如果塑封體貼片到PCB板上不是很好時，再進(jìn)行返工重貼，由于錫膏處沒有 足夠的高度，清潔劑不容易清潔，如圖23。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的第一目的在于克服上述不足，提供一種在塑封體貼片到PCB板上時 不會再有錫熔解困難的問題的四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)。本實用新型的第二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 四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)。本實用新型的第一目的是這樣實現(xiàn)的一種四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)，包括基島、引 腳、芯片、金屬線和塑封體，基島和引腳的正面和背面分別設(shè)置有第一金屬層和第二金屬 層，基島正面通過導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)設(shè)置有芯片，芯片正面與引腳正面第一金屬層之 間用金屬線連接，在所述基島、引腳、芯片和金屬線外包封有塑封體，且使基島和引腳的背 面露出所述塑封體外，在露出所述塑封體外的基島和引腳的背面的第二金屬層上設(shè)置有錫 球。本實用新型的第二目的是這樣實現(xiàn)的所述塑封體包括有填料塑封料環(huán)氧樹脂和 無填料塑封料環(huán)氧樹脂兩種，有填料塑封料環(huán)氧樹脂包封在所述基島和引腳的上部以及芯 片和金屬線外，無填料塑封料環(huán)氧樹脂將引腳下部外圍、基島與引腳下部以及引腳與引腳 下部連接成一體。本實用新型的有益效果是1、由于在所述金屬基板的背面引腳與引腳間的區(qū)域嵌置無填料塑封料環(huán)氧樹脂， 該無填料塑封料環(huán)氧樹脂與在塑封過程中的金屬基板正面的常規(guī)的有填料塑封料環(huán)氧樹脂一起包裹住整個引腳的高度，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，如圖15。2、在塑封體貼片到PCB板上時，因在塑封體引腳和基島部位植入或涂布有錫球， 塑封體背面與PCB板之間的間距變大，尤其是塑封體的內(nèi)圈引腳或是基島區(qū)域不會因熱風(fēng) 吹不進(jìn)去而造成錫熔解困難的問題，如圖M與圖23的比較說明。3、如果塑封體貼片到PCB板上不是很好時，再進(jìn)行返工重貼，由于錫膏處有足夠 的高度，如圖對，清潔劑容易清潔。焊上錫球后容易維修，如錫球沒焊好拿掉錫球后重新再 焊一個球。
圖1 20為本實用新型四面無引腳封裝方法的各工序示意圖。圖21為本實用新型四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖22為以往形成的掉腳圖。圖23為以往形成的錫熔解困難圖。圖M為本實用新型形成的錫熔解容易圖。圖中附圖標(biāo)記基島1、引腳2、第一金屬層3、導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)4、芯片5、金屬線6、塑封體 7、有填料塑封料環(huán)氧樹脂7-1、無填料塑封料環(huán)氧樹脂7-2、第二金屬層9、錫球10、金屬基 板11、光刻膠膜12和13、光刻膠膜14和15、半蝕刻區(qū)域16、光刻膠膜17、金屬網(wǎng)板18、錫 膠19、PCB板20、熱風(fēng)21。
具體實施方式
本實用新型四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)的封裝結(jié)構(gòu)，其封裝方法包括以下工藝步驟步驟一、取金屬基板參見圖1，取一片厚度合適的金屬基板11。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、貼膜作業(yè)參見圖2，利用貼膜設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光 刻膠膜12和13，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。步驟三、金屬基板正面去除部分光刻膠膜參見圖3，利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成貼膜作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行曝光顯 影去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板上后續(xù)需要進(jìn)行基島和引腳正面鍍金屬層的區(qū)域。步驟四、金屬基板正面鍍金屬層參見圖4，在步驟三露出的鍍金屬層的區(qū)域鍍上第一金屬層3，以利后續(xù)焊線時金 屬線與芯片區(qū)和打線內(nèi)腳區(qū)之間能更加緊密、牢固的接合，同時增加在包封工藝中促使有 填料塑封料環(huán)氧樹脂間的結(jié)合度。而金屬層的成分會因不同的芯片材質(zhì)可以是采用金鎳 金、金鎳銅鎳金、鎳鈀金、金鎳鈀金、鎳金、銀或錫等。步驟五、金屬基板正背面揭膜作業(yè)以及重新貼膜作業(yè)[0030]參見圖5，將金屬基板正面余下的光刻膠膜以及金屬基板背面的光刻膠膜去除，然 后再在金屬基板的正面和背面各自貼上曝光顯影用的光刻膠膜14和15。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。步驟六、金屬基板正面去除部分光刻膠膜參見圖6，利用曝光顯影設(shè)備將步驟五完成貼膜作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行曝光顯 影去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板上后續(xù)需要進(jìn)行半蝕刻的區(qū)域。步驟七、金屬基板正面半蝕刻參見圖7，對步驟六中金屬基板正面去除部分光刻膠膜的區(qū)域進(jìn)行半蝕刻，在金屬 基板正面形成凹陷的半蝕刻區(qū)域16，同時相對形成基島1和引腳2，其用意主要是避免在后 續(xù)作業(yè)中出現(xiàn)溢膠。步驟八、金屬基板正背面揭膜作業(yè)參見圖8，將金屬基板正面余下的光刻膠膜以及金屬基板背面的光刻膠膜去除，制 成引線框。步驟九、裝片打線參見圖9，在金屬基板的基島正面第一金屬層3上通過導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)4進(jìn) 行芯片5的植入，以及在芯片5正面與引腳2正面第一金屬層3之間進(jìn)行打金屬線6作業(yè)。步驟十、包封參見圖10，利用塑封料注入設(shè)備，將已完成芯片植入以及打金屬線作業(yè)的金屬基 板進(jìn)行包封有填料塑封料環(huán)氧樹脂7-1作業(yè)，并進(jìn)行有填料塑封料環(huán)氧樹脂包封后固化作 業(yè)。步驟十一、金屬基板背面貼膜作業(yè)參見圖11，在已完成有填料塑封料環(huán)氧樹脂包封以及固化作業(yè)的金屬基板背面貼 上曝光顯影用的光刻膠膜17。步驟十二、金屬基板背面去除部分光刻膠膜參見圖12，利用曝光與顯影方式，去除步驟七所述金屬基板的半蝕刻區(qū)域背面的 光刻膠膜，用意是露出金屬基板背面后續(xù)需要進(jìn)行蝕刻的區(qū)域。步驟十三、金屬基板背面半蝕刻參見圖13，在金屬基板的背面對不被光刻膠膜覆蓋的區(qū)域即步驟七所述半蝕刻區(qū) 域余下部分的金屬再次進(jìn)行蝕刻，將步驟七所述半蝕刻區(qū)域余下部分的金屬全部蝕刻掉， 從而使基島及引腳的背面凸出于所述有填料塑封料環(huán)氧樹脂。步驟十四、金屬基板背面揭膜作業(yè)參見圖14，利用曝光與顯影方式，去除金屬基板背面余下的光刻膠膜。步驟十五、有填料塑封料環(huán)氧樹脂背面填涂無填料塑封料環(huán)氧樹脂參見圖15，在步驟十三所述金屬基板背面的被蝕刻掉金屬的區(qū)域填涂上無填料塑 封料環(huán)氧樹脂7-2，并進(jìn)行無填料塑封料環(huán)氧樹脂包封后固化作業(yè)，步驟十六、金屬基板背面鍍金屬層參見圖16，在金屬基板背面的鍍上第二金屬層9。金屬層的成分會因不同的芯片 材質(zhì)可以是采用金鎳金、金鎳銅鎳金、鎳鈀金、金鎳鈀金、鎳金、銀或錫等。步驟十七、覆金屬網(wǎng)板[0054]參見圖17，在金屬基板背面覆蓋一張金屬網(wǎng)板18，以便后續(xù)刷錫膠作業(yè)。步驟十八、填錫膠參見圖18，在金屬網(wǎng)板網(wǎng)孔處填入錫膠。步驟十九、去除金屬網(wǎng)板參見圖19，去除步驟十七覆蓋的金屬網(wǎng)板。步驟二十、形成錫球參見圖20，對步驟十八填入的錫膠進(jìn)行回流焊，在基島及引腳背面的第二金屬層 上形成錫球10。步驟二 i^一、切割成品參見圖21，將已完成步驟二十形成錫球的半成品進(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(dú)立開來，制得四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)成品。所述引腳2可以設(shè)置有單圈，也可以設(shè)置有多圈。本實用新型還可以將步驟十七、步驟十八、步驟十九和步驟二十改成在基島及引 腳背面的直接植入錫球。最后成品參見圖21 圖21為本實用新型四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖21中，基島1、引腳2、第一金 屬層3、導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)4、芯片5、金屬線6、塑封體7、有填料塑封料環(huán)氧樹脂7-1、 無填料塑封料環(huán)氧樹脂7-2、第二金屬層9和錫球10，由圖21可以看出，本實用新型四面無 引腳封裝結(jié)構(gòu)，包括基島1、引腳2、芯片5、金屬線6和塑封體7，基島1和引腳2的正面和 背面分別設(shè)置有第一金屬層3和第二金屬層9，基島1正面通過導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)4設(shè) 置有芯片5，芯片5正面與引腳2正面第一金屬層3之間用金屬線6連接，在所述基島1、引 腳2、芯片5和金屬線6外包封有塑封體7，且使基島1和引腳2的背面露出所述塑封體7 外，在露出所述塑封體7外的基島1和引腳2的背面的第二金屬層9上設(shè)置有錫球10。所述塑封體7包括有填料塑封料環(huán)氧樹脂7-1和無填料塑封料環(huán)氧樹脂7-2兩 種，有填料塑封料環(huán)氧樹脂7-1包封在所述基島1和引腳2的上部以及芯片5和金屬線6 外，無填料塑封料環(huán)氧樹脂7-2將引腳2下部外圍、基島1與引腳2下部以及引腳2與引腳 2下部連接成一體。
權(quán)利要求1.一種四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)，包括基島(1)、引腳(2)、芯片(5)、金屬線(6)和塑封體 (7)，基島(1)和引腳( 的正面和背面分別設(shè)置有第一金屬層C3)和第二金屬層(9)，基島 (1)正面通過導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)(4)設(shè)置有芯片(5)，芯片(5)正面與引腳(2)正面第 一金屬層⑶之間用金屬線(6)連接，在所述基島(1)、引腳O)、芯片(5)和金屬線(6)外 包封有塑封體(7)，且使基島(1)和引腳O)的背面露出所述塑封體(7)外，其特征在于 在露出所述塑封體(7)外的基島(1)和引腳O)的背面的第二金屬層(9)上設(shè)置有錫球 (10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述塑封體(7)包 括有填料塑封料環(huán)氧樹脂(7-1)和無填料塑封料環(huán)氧樹脂(7- 兩種，有填料塑封料環(huán)氧 樹脂(7-1)包封在所述基島(1)和引腳(2)的上部以及芯片(5)和金屬線(6)夕卜，無填料 塑封料環(huán)氧樹脂(7-2)將引腳⑵下部外圍、基島⑴與引腳(2)下部以及引腳(2)與引 腳( 下部連接成一體。
專利摘要本實用新型涉及一種四面無引腳封裝結(jié)構(gòu)，包括基島(1)、引腳(2)、芯片(5)、金屬線(6)和塑封體(7)，基島(1)和引腳(2)的正面和背面分別設(shè)置有第一金屬層(3)和第二金屬層(9)，基島(1)正面通過導(dǎo)電或不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)(4)設(shè)置有芯片(5)，芯片(5)正面與引腳(2)正面第一金屬層(3)之間用金屬線(6)連接，在所述基島(1)、引腳(2)、芯片(5)和金屬線(6)外包封有塑封體(7)，且使基島(1)和引腳(2)的背面露出所述塑封體(7)外，其特征在于在露出所述塑封體(7)外的基島(1)和引腳(2)的背面的第二金屬層(9)上設(shè)置有錫球(10)。采用本實用新型不會再有產(chǎn)生掉腳的問題和在塑封體貼片到PCB板上時不會再有錫熔解困難的問題。
文檔編號H01L23/00GK201838581SQ20102055566
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者王新潮 申請人:江蘇長電科技股份有限公司