專利名稱：一種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)域的一種封裝件，具體涉及一種WLCSP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，一個電子系統(tǒng)的大部分功能都可能集成在一個單芯片內(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、更低的單個引線成本等。芯片封裝工藝由逐個芯片封裝向圓片級封裝轉(zhuǎn)變，晶圓片級芯片封裝技術(shù)一一WLCSP正好滿足了這些要求，形成了引人注目的WLCSP工藝。晶圓片級芯片規(guī)模封裝(WaferLevel Chip Scale Packaging，簡稱WLCSP)，即晶圓級芯片封裝方式，不同于傳統(tǒng)的芯片封裝方式，傳統(tǒng)的芯片封裝方式先切割再封測，而封裝后至少增加原芯片20%的體積，此種最新技術(shù)是先在整片晶圓上進行封裝和測試，然后才切割成一個個的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，而符合行動裝置對于機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行WXSP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。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種WXSP封裝件，具有生產(chǎn)成本低、效率高的特點。為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種mxsp封裝件，包括第一 IC芯片，第一 IC芯片的壓區(qū)表面采用化學鍍法生成鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點，金屬凸點與框架內(nèi)引腳上的錫層用焊料焊接在一起。所述的第一 IC芯片的另一面通過粘片膠或膠膜片和第二 IC芯片的非工作面粘接在一起，第二 IC芯片的工作面通過鍵合線分別與框架內(nèi)引腳和焊料連接。一種WLCSP封裝件的生產(chǎn)方法，分為單芯片封裝和雙芯片封裝。流程1-單芯片封裝，具體步驟如下晶圓減薄一化學鍍金屬凸點一劃片一框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層一上芯一回流焊一塑封一后固化一錫化一打印一產(chǎn)品分離一檢驗一包裝一入庫。1、減薄減薄厚度50 μ m 200 μ m,粗糙度 Ra 0. IOmm 0. 05mm ；2、化學鍍金屬凸點采用化學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層。它取代了傳統(tǒng)的濺射、光亥IJ、電鍍或絲網(wǎng)印刷工藝，具有低成本、 高效率的特點；3、劃片150μπι以上晶圓同普通劃片工藝，但厚度在150μπι以下晶圓，使用雙刀劃片機及
其工藝；4、框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層在框架內(nèi)引腳上PAD對應(yīng)區(qū)域電鍍一層2 50um的錫層；5、上芯上芯時，把芯片倒過來，采用Flip-Chip的工藝，將芯片上的凸點焊在框架上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點與框架管腳焊接；壓焊時，不用打線，在上芯站中就已經(jīng)完成了芯片與管腳間的導通、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)上的金屬凸點很好的與框架內(nèi)引腳焊接在一起；7、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗、包裝等均與常規(guī)工藝相同；8、錫化。若為鎳鈀金框架則不用做錫化。流程2-雙芯片堆疊封裝，具體步驟如下晶圓減薄一化學鍍金屬凸點一劃片一框架對應(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錫化一打印一產(chǎn)品分離一檢驗一包裝一入庫。1、減薄、化學鍍金屬凸點、框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝同流程1(單芯片封裝)中減薄、化學鍍金屬凸點、框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝；2、上芯上芯時，下層IC芯片(壓區(qū)有金屬凸點的芯片)倒過來，采用Flip-Chip的工藝， 將芯片上的凸點焊在框架上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點與框架管腳焊接；上層芯片采用粘片膠或膠膜片(DAF膜)與下層芯片粘接在一起；3、壓焊該步驟只需對上層芯片與框架內(nèi)引腳之間用焊線(金線或銅線)進行連接；4、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗、包裝等均與常規(guī)工藝相同；5、錫化。若為鎳鈀金框架則不用做錫化。該封裝件的生產(chǎn)方法采用化學鍍法，在芯片壓區(qū)表面生成2 50um左右的NiPdAu 或MPd的金屬凸點層，不再采用傳統(tǒng)的濺射、光刻、電鍍或絲網(wǎng)印刷，具有成本低、效率高的特點。同時在框架對應(yīng)區(qū)域電鍍一層2 50um左右的Sn層，上芯時，通過Flip-Chip (倒裝芯片)的工藝將芯片在框架上裝配好，采用焊料將芯片壓區(qū)各金屬凸點與框架管腳焊接，再回流焊形成有效連接。


圖1為本發(fā)明單芯片封裝塑封件的剖面圖；圖2為本發(fā)明多芯片堆疊封裝封塑件的剖面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。本發(fā)明可用于單芯片封裝也可用于多芯片堆疊式封裝。采用單芯片封裝時，參照圖1，一種WXSP封裝件包括框架內(nèi)引腳1、框架內(nèi)引腳上錫層2、焊料3、金屬凸點4、第一 IC芯片5、塑封體9，框架內(nèi)引腳1上與金屬凸點4焊接區(qū)域電鍍一層錫層2，第一 IC芯片5的壓區(qū)表面采用化學鍍法生成鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點4，金屬凸點4與框架內(nèi)引腳上錫層2用焊料3焊接在一起，框架內(nèi)引腳1上是錫層2，錫層2上是焊料3，焊料3上是金屬凸點4、金屬凸點4上是第一 IC芯片5、塑封體9包圍了框架內(nèi)引腳1、錫層2、焊料3、金屬凸點4、第一 IC芯片5構(gòu)成了電路的整體，塑封體9對第一 IC芯片5起到了支撐和保護作用，第一 IC芯片5、金屬凸點4、焊料3、錫層2、框架內(nèi)引腳1 構(gòu)成了電路的電源和信號通道。用于多芯片堆疊式封裝時，參照圖2，一種WXSP封裝件包括框架內(nèi)引腳1、框架內(nèi)引腳上錫層2、焊料3、金屬凸點4、第一 IC芯片5、粘片膠或膠膜片6、第二 IC芯片7、鍵合線8、塑封體9。一種WXSP封裝件，包括第一 IC芯片5，第一 IC芯片5的壓區(qū)表面采用化學鍍法生成鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點4，金屬凸點4與框架內(nèi)引腳1上的錫層2用焊料3 焊接在一起，第一 IC芯片5的另一面通過粘片膠或膠膜片6和第二 IC芯片7的非工作面粘接在一起，第二 IC芯片7的工作面通過鍵合線8分別與框架內(nèi)引腳1和焊料3連接。塑封體9包圍了框架內(nèi)引腳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4、錫層2、焊料3、鍵合線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、鍵合線8起到了支撐和保護作用，第一 IC芯片5、第二 IC芯片7、鍵合線8、金屬凸點4、焊料3、錫層2和框架內(nèi)引腳1構(gòu)成了電路的電源和信號通道。一種WLCSP封裝件的生產(chǎn)方法，分為單芯片封裝和雙芯片封裝。流程1-單芯片封裝，具體步驟如下晶圓減薄一化學鍍金屬凸點一劃片一框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層一上芯一回流焊一塑封一后固化一錫化一打印一產(chǎn)品分離一檢驗一包裝一入庫。1、減薄減薄厚度50 μ m 200 μ m,粗糙度 Ra 0. IOmm 0. 05mm ；2、化學鍍金屬凸點采用化學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層。它取代了傳統(tǒng)的濺射、光亥IJ、電鍍或絲網(wǎng)印刷工藝，具有低成本、 高效率的特點；3、劃片
150μπι以上晶圓同普通劃片工藝，但厚度在150μπι以下晶圓，使用雙刀劃片機及
其工藝；4、框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層在框架內(nèi)引腳上PAD對應(yīng)區(qū)域電鍍一層2 50um的錫層；5、上芯上芯時，把芯片倒過來，采用Flip-Chip的工藝，將芯片上的凸點焊在框架上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點與框架管腳焊接；壓焊時，不用打線，在上芯站中就已經(jīng)完成了芯片與管腳間的導通、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)上的金屬凸點很好的與框架內(nèi)引腳焊接在一起；7、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗、包裝等均與常規(guī)工藝相同；8、錫化。若為鎳鈀金框架則不用做錫化。流程2-雙芯片堆疊封裝，具體步驟如下晶圓減薄一化學鍍金屬凸點一劃片一框架對應(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錫化一打印一產(chǎn)品分離一檢驗一包裝一入庫。1、減薄、化學鍍金屬凸點、框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝同流程1(單芯片封裝)中減薄、化學鍍金屬凸點、框架對應(yīng)區(qū)域鍍錫層、回流焊工藝；2、上芯上芯時，下層IC芯片(壓區(qū)有金屬凸點的芯片)倒過來，采用Flip-Chip的工藝， 將芯片上的凸點焊在框架上，這里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料將芯片各凸點與框架管腳焊接；上層芯片采用粘片膠或膠膜片(DAF膜)與下層芯片粘接在一起；3、壓焊該步驟只需對上層芯片與框架內(nèi)引腳之間用焊線(金線或銅線)進行連接；4、塑封、后固化、打印、產(chǎn)品分離、檢驗、包裝等均與常規(guī)工藝相同；5、錫化。若為鎳鈀金框架則不用做錫化。
權(quán)利要求
1.一種WXSP封裝件，包括第一 IC芯片(5)，其特征在于第一 IC芯片(5)的壓區(qū)表面采用化學鍍法生成鎳鈀金或鎳鈀的金屬凸點G)，金屬凸點(4)與框架內(nèi)引腳(1)上的錫層( 用焊料C3)焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WXSP封裝件，其特征在于所述的第一IC芯片(5)的另一面通過粘片膠或膠膜片(6)和第二 IC芯片(7)的非工作面粘接在一起，第二 IC芯片 (7)的工作面通過鍵合線(8)分別與框架內(nèi)引腳(1)和焊料(3)連接。
全文摘要
一種WLCSP封裝件，封裝件包括第一IC芯片，第一IC芯片的壓區(qū)表面設(shè)有金屬凸點，金屬凸點與框架內(nèi)引腳上的錫層用焊料焊接在一起，第一IC芯片、金屬凸點、焊料、錫層、框架內(nèi)引腳構(gòu)成了電路的電源和信號通道，該封裝件的生產(chǎn)方法采用化學鍍法，在芯片壓區(qū)表面生成2～50um左右的NiPdAu或NiPd的金屬凸點層，不再采用傳統(tǒng)的濺射、光刻、電鍍或絲網(wǎng)印刷，具有成本低、效率高的特點。
文檔編號H01L25/00GK102263078SQ20111015779
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, 郭小偉, 陳欣 申請人:西安天勝電子有限公司