專利名稱：一種基于基板封裝的wlcsp封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于基板封裝的mxsp封裝件。
背景技術(shù)：
微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成電路復(fù)雜度的增加，一個(gè)電子系統(tǒng)的大部分功能都可能集成在一個(gè)單芯片內(nèi)(即片上系統(tǒng))，這就相應(yīng)地要求微電子封裝具有更高的性能、更多的引線、更密的內(nèi)連線、更小的尺寸或更大的芯片腔、更大的熱耗散功能、更好的電性能、 更高的可靠性、更低的單個(gè)引線成本等。芯片封裝工藝由逐個(gè)芯片封裝向圓片級(jí)封裝轉(zhuǎn)變， 晶圓片級(jí)芯片封裝技術(shù)——WLCSP正好滿足了這些要求，形成了引人注目的WLCSP工藝。晶圓片級(jí)芯片規(guī)模封裝(WaferLevel Chip Scale Packaging，簡稱 WLCSP)，即晶圓級(jí)芯片封裝方式，不同于傳統(tǒng)的芯片封裝方式，此種最新技術(shù)是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測試，然后才切割成一個(gè)個(gè)的IC顆粒，因此封裝后的體積即等同IC裸晶的原尺寸。 WLCSP的封裝方式，不僅明顯地縮小內(nèi)存模塊尺寸，而符合行動(dòng)裝置對于機(jī)體空間的高密度需求；另一方面在效能的表現(xiàn)上，更提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扰c穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的WXSP工藝中，采用濺射、光刻、電鍍技術(shù)或絲網(wǎng)印刷在晶圓上進(jìn)行電路的刻印。以下流程是對已經(jīng)完成前道工藝的晶圓進(jìn)行mxsp封裝的操作步驟1、隔離層流程(Isolation Layer)2、接觸孔流程(Contact Hole)3、焊盤下金屬層流程(UBM Layer)4、為電鍍作準(zhǔn)備的光刻流程(Wiotolithography for Plating)5、電鍍流程(Plating)6、阻擋層去除流程(Resist Romoval)傳統(tǒng)WXSP制作過程復(fù)雜，對電鍍和光刻的精確度要求極高，且成本較高。且傳統(tǒng)的WLCSP均基于框架封裝，其1/0引腳數(shù)有限，且對芯片上各凸點(diǎn)與框架各引腳的對位關(guān)系要求極高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于基板封裝的 WLCSP封裝件，制作過程簡單，具有成本低、效率高的特點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種基于基板封裝的WXSP封裝件，包括基板1，在基板1上設(shè)有Sn層2，Sn層2 通過焊料3和第一 IC芯片5壓區(qū)表面的金屬凸點(diǎn)4連接。一種基于基板封裝的WXSP封裝件，包括基板1，在基板1上設(shè)有Sn層2，Sn層2 通過焊料3和第一 IC芯片5上壓區(qū)表面的金屬凸點(diǎn)4連接，第一 IC芯片5的背面通過粘片膠或膠膜片6和第二 IC芯片7的背面粘接，第二 IC芯片7通過焊線8和基板1連接。
一種基于基板封裝的mxsp封裝件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟流程1-單芯片封裝件晶圓減薄一化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)一劃片一基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層一上芯一回流焊一塑封一后固化一植球一打印一產(chǎn)品分離一檢驗(yàn)一包裝一入庫。1、減薄減薄厚度50 μ m 200 μ m,粗糙度 Ra 0. IOmm 0. 05mm ；2、化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)采用化學(xué)鍍法在整片晶圓上芯片壓區(qū)金屬Al或Cu表面生成2 50um左右的鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點(diǎn)層，它取代了傳統(tǒng)的濺射、光刻、電鍍或絲網(wǎng)印刷工藝，具有低成本、 高效率的特點(diǎn)；3、劃片150μπι以上晶圓同普通劃片工藝，但厚度在150μπι以下晶圓，使用雙刀劃片機(jī)及
其工藝；4、基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層在基板上PAD對應(yīng)區(qū)域電鍍一層2 50um的錫層；5、上芯上芯時(shí)，把芯片倒過來，采用Flip-Chip的工藝，將芯片上的凸點(diǎn)焊在基板上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點(diǎn)與基板焊接；壓焊時(shí)，不用打線，在上芯站中就已經(jīng)完成了芯片與基板間的導(dǎo)通、互連；6、回流焊類似于SMT之后的回流焊工藝，其作用是融錫的過程，目的是把IC芯片壓區(qū)上的金屬凸點(diǎn)很好的與基板焊接在一起；7、植球?qū)蹇梢宰鲋睬颍睬驎r(shí)可采用傳統(tǒng)助焊劑+錫球工藝，或者采用電鍍形成錫球，增加LGA的連接，類似替代BGA的功能；8、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗(yàn)、包裝等均與常規(guī)工藝相同。流程2-雙芯片堆疊封裝晶圓減薄一化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)一劃片一基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層一上芯一回流焊一壓焊一塑封一后固化一植球一打印一產(chǎn)品分離一檢驗(yàn)一包裝一入庫。1、減薄、化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)、基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝同流程1(單芯片封裝)中減薄、化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)、基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝；2、上芯上芯時(shí)，下層第一 IC芯片倒過來，采用Flip-Chip的工藝，將第一 IC芯片上的凸點(diǎn)焊在基板上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點(diǎn)與基板焊接；上層第二 IC芯片采用粘片膠或膠膜片(DAF膜)與下層第一 IC芯片粘接在一起；3、壓焊該步驟只需對上層第二 IC芯片與基板之間用焊線進(jìn)行連接；4、植球?qū)蹇梢宰鲋睬颍睬驎r(shí)可采用傳統(tǒng)助焊劑+錫球工藝，或采用電鍍形成錫球，增加LGA的連接，類似替代BGA的功能；5、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗(yàn)、包裝等均與常規(guī)工藝相同。本發(fā)明的WXSP基于基板封裝，其I/O引腳數(shù)不限，且對芯片上各凸點(diǎn)與基板對位關(guān)系要求低，制作過程簡單，具有成本低、效率高的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明單芯片封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明多芯片封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述。參照圖1，一種基于基板封裝的WXSP封裝件，包括基板1，在基板1上設(shè)有Sn層 2，Sn層2通過焊料3和第一 IC芯片5壓區(qū)表面的金屬凸點(diǎn)4連接?；?上與金屬凸點(diǎn) 4焊接區(qū)域電鍍一層錫層2，第一 IC芯片5的壓區(qū)表面采用化學(xué)鍍法生成鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點(diǎn)4，金屬凸點(diǎn)4與基板1上錫層2用焊料3焊接在一起，基板1上是錫層2，錫層2 上是焊料3，焊料3上是金屬凸點(diǎn)4、金屬凸點(diǎn)4上是第一 IC芯片5、塑封體9包圍了基板 1、錫層2、焊料3、金屬凸點(diǎn)4、第一 IC芯片5構(gòu)成了電路的整體，塑封體9對IC芯片5起到了支撐和保護(hù)作用，第一 IC芯片5、金屬凸點(diǎn)4、焊料3、錫層2、基板1構(gòu)成了電路的電源和信號(hào)通道。參照圖2，一種基于基板封裝的WXSP封裝件，包括基板1，在基板1上設(shè)有Sn層 2，Sn層2通過焊料3和第一 IC芯片5上壓區(qū)表面的金屬凸點(diǎn)4連接，第一 IC芯片5的背面通過粘片膠或膠膜片6和第二 IC芯片7的背面粘接，第二 IC芯片7通過焊線8和基板1 連接。塑封體9包圍了基板1、第一 IC芯片5、第二 IC芯片7、粘片膠或膠膜片(DAF)6、金屬凸點(diǎn)4、錫層2、焊料3、焊線8構(gòu)成了電路整體。并且塑封體9對第一 IC芯片5、第二 IC 芯片7、焊線8起到了支撐和保護(hù)作用，第一 IC芯片5、第二 IC芯片7、焊線8、金屬凸點(diǎn)4、 焊料3、錫層2和基板1構(gòu)成了電路的電源和信號(hào)通道。一種基于基板封裝的mxsp封裝件的生產(chǎn)方法，包括以下步驟流程1-單芯片封裝件晶圓減薄一化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)一劃片一基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層一上芯一回流焊一塑封一后固化一植球一打印一產(chǎn)品分離一檢驗(yàn)一包裝一入庫。1、減薄減薄厚度50 μ m 200 μ m,粗糙度 Ra 0. IOmm 0. 05mm ；2、化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)采用化學(xué)鍍法在整片晶圓上芯片壓區(qū)金屬Al或Cu表面生成2 50um左右的鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點(diǎn)層，它取代了傳統(tǒng)的濺射、光刻、電鍍或絲網(wǎng)印刷工藝，具有低成本、 高效率的特點(diǎn)；3、劃片150μπι以上晶圓同普通劃片工藝，但厚度在150μπι以下晶圓，使用雙刀劃片機(jī)及
其工藝；
4、基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層在基板上PAD對應(yīng)區(qū)域電鍍一層2 50um的錫層；5、上芯上芯時(shí)，把芯片倒過來，采用Flip-Chip的工藝，將芯片上的凸點(diǎn)焊在基板上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點(diǎn)與基板焊接；壓焊時(shí)，不用打線，在上芯站中就已經(jīng)完成了芯片與基板間的導(dǎo)通、互連；6、回流焊類似于SMT之后的回流焊工藝，其作用是融錫的過程，目的是把IC芯片壓區(qū)上的金屬凸點(diǎn)很好的與基板焊接在一起；7、植球?qū)蹇梢宰鲋睬?，植球時(shí)可采用傳統(tǒng)助焊劑+錫球工藝，或者采用電鍍形成錫球，增加LGA的連接，類似替代BGA的功能；8、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗(yàn)、包裝等均與常規(guī)工藝相同。流程2-雙芯片堆疊封裝晶圓減薄一化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)一劃片一基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層一上芯一回流焊一壓焊一塑封一后固化一植球一打印一產(chǎn)品分離一檢驗(yàn)一包裝一入庫。1、減薄、化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)、基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝同流程1(單芯片封裝)中減薄、化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)、基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝；2、上芯上芯時(shí)，下層第一 IC芯片倒過來，采用Flip-Chip的工藝，將第一 IC芯片上的凸點(diǎn)焊在基板上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點(diǎn)與基板焊接；上層第二 IC芯片采用粘片膠或膠膜片(DAF膜)與下層第一 IC芯片粘接在一起；3、壓焊該步驟只需對上層第二 IC芯片與基板之間用焊線進(jìn)行連接；4、植球?qū)蹇梢宰鲋睬?，植球時(shí)可采用傳統(tǒng)助焊劑+錫球工藝，或采用電鍍形成錫球， 增加LGA的連接，類似替代BGA的功能；5、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗(yàn)、包裝等均與常規(guī)工藝相同。
飛
權(quán)利要求
1.一種基于基板封裝的WLCSP封裝件，包括基板(1)，其特征在于在基板(1)上設(shè)有 Sn層0)，Sn層⑵通過焊料(3)和第一 IC芯片(5)壓區(qū)表面的金屬凸點(diǎn)⑷連接。
2.一種基于基板封裝的WXSP封裝件，包括基板(1)，其特征在于在基板(1)上設(shè)有 Sn層Q)，Sn層⑵通過焊料(3)和第一 IC芯片(5)上壓區(qū)表面的金屬凸點(diǎn)⑷連接，第一 IC芯片(5)的背面通過粘片膠或膠膜片(6)和第二 IC芯片(7)的背面粘接，第二 IC芯片(7)通過焊線⑶和基板⑴連接。
全文摘要
一種基于基板封裝的WLCSP封裝件，基板上與金屬凸點(diǎn)焊接區(qū)域電鍍一層錫層，第一IC芯片的壓區(qū)表面采用化學(xué)鍍法生成鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點(diǎn)，金屬凸點(diǎn)與基板上錫層用焊料焊接在一起，塑封體包圍了基板、錫層、焊料、金屬凸點(diǎn)、第一IC芯片構(gòu)成了電路的整體，第一IC芯片、金屬凸點(diǎn)、焊料、錫層、基板構(gòu)成了電路的電源和信號(hào)通道，生產(chǎn)流程為晶圓減薄→化學(xué)鍍金屬凸點(diǎn)→劃片→基板對應(yīng)區(qū)域鍍錫層→上芯→回流焊→塑封→后固化→植球→打印→產(chǎn)品分離→檢驗(yàn)→包裝→入庫，本發(fā)明的WLCSP基于基板封裝，其I/O引腳數(shù)不限，且對芯片上各凸點(diǎn)與基板對位關(guān)系要求低，制作過程簡單，具有成本低、效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102263070SQ20111015779
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者劉建軍, 謝建友, 郭小偉 申請人:西安天勝電子有限公司