Qfn 框架制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種QFN框架制作方法，包括步驟：S101：提供一定厚度的金屬片條；S102：在所述金屬片條的正面和背面鍍感光材料，之后在金屬片條的正面和背面分別進行掩膜；S103：對金屬片條正面和背面分別進行光刻，以在正面形成一定密度分布的金屬布線、且在背面形成金屬凸點；S104：將芯片與金屬布線電連接，并用塑封底填料將芯片固定和封裝在金屬片條上；S105：將金屬片條背面腐蝕直至分隔開正面的不同金屬布線。本發(fā)明提供的QFN框架制作方法，既可以在金屬的正面進行布線，又可以以節(jié)約快捷的方法完成金屬背面凸點的形成，成本較低，具有較好的實際操作性，并且封裝體的厚度也適應(yīng)了越來越薄的趨勢。
【專利說明】QFN框架制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元器件制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種QFN框架制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品如手機、筆記本電腦等朝著小型化，便攜式，超薄化，多媒體化以及滿足大眾化所需要的低成本方向發(fā)展，高密度、高性能、高可靠性和低成本的封裝形式及其組裝技術(shù)得到了快速的發(fā)展。BGA (ballgridarray)封裝是常見的封裝結(jié)構(gòu),其中芯片以鍵合或倒裝形式與基板相連接，然而即便是普通基板的造價也是要占總體封裝的60%以上。與價格昂貴的BGA等封裝形式相比，近年來快速發(fā)展的新型封裝技術(shù)，即四邊扁平無引腳QFN (QuadFlatNon一IeadPackage)封裝，由于具有良好的熱性能和電性能、尺寸小、成本低以及高生產(chǎn)率等眾多優(yōu)點，引發(fā)了微電子封裝【技術(shù)領(lǐng)域】的一場新的革命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0004]本發(fā)明提供一種QFN框架制作方法，包括步驟:
[0005]SlOl:提供一定厚度的金屬片條；
[0006]S102:在所述金屬片條的正面和背面鍍感光材料，之后在金屬片條的正面和背面分別進行掩膜；
[0007]S103:對金屬片條正面和背面分別進行光刻，以在正面形成一定密度分布的金屬布線、且在背面形成金屬凸點；
[0008]S104:將芯片與金屬布線電連接，并用塑封底填料將芯片固定和封裝在金屬片條上;
[0009]S105:將金屬片條背面腐蝕直至分隔開正面的不同金屬布線。
[0010]本發(fā)明提供的QFN框架制作方法，既可以在金屬的正面進行布線，又可以以節(jié)約快捷的方法完成金屬背面凸點的形成，成本較低，具有較好的實際操作性，并且封裝體的厚度也適應(yīng)了越來越薄的趨勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明提供的QFN框架示意圖；[0013]圖2-圖8B為本發(fā)明制作QFN框架的過程示意圖；
[0014]圖9為本發(fā)明提供的QFN框架制作步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]本發(fā)明提供了一種QFN框架制作方法，如圖1所示為QFN框架的示意圖，所述QFN框架由多個單元組成，例如圖1中所示I為一個單元，整個框架的多個單元同時制造和使用，所述框架上有多個單元同時制造，成本相對較低并且有較好的可操作性，以下的制作方法以所述的一個單元為例。
[0017]本發(fā)明提供的高密度多排QFN框架的制作方法包括步驟:
[0018]SlOl:提供一定厚度的金屬片條IOla ；
[0019]如圖2所示，首先提供一定厚度的金屬片條101a，所述金屬片條的厚度根據(jù)實際情況的需要，例如QFN框架上芯片的數(shù)量，金屬片條上焊盤的設(shè)計等等來決定，所述金屬片條的厚度通常為0.25mm、0.3mm、0.5mm等等,這點為本領(lǐng)域所熟知的公知技術(shù),在此不再贅述。
[0020]步驟SlOl中所述金屬片條的材料需要具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能，可選的，所述的金屬片條可以為銅合金。
[0021]S102:在所述金屬片條IOla的正面和背面鍍感光材料201，之后在金屬片條的正面和背面分別進行掩膜；
[0022]如圖3所示，在上述金屬片條IOla的正面和背面都鍍上感光材料201，然后再在金屬片條的正面和背面分別進行掩膜，在這里正面和背面進行掩膜，所述掩膜的圖案并不相同，在接下來的步驟形成不同的形狀，各自有不同的作用。
[0023]所述感光材料201是一種具有光敏特性的半導(dǎo)體材料，通常能夠感受可見光、紅外線、紫外線、X射線等電磁輻射信息并發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，經(jīng)過曝光和一定的加工，可以得到固定的影像。本發(fā)明中，在所述金屬片條的正面和背面同時鍍感光材料，并且在感光材料上還進行掩膜，是為了接下來的步驟在金屬片條的正面和背面分別形成需要的樣式，有掩膜的地方會保留下來，沒有掩膜暴露出所述感光材料的地方的金屬會被腐蝕而形成一定的圖案。
[0024]S103:對金屬片條正面和背面分別進行光刻，以在正面形成一定密度分布的金屬布線、且在背面形成金屬凸點；
[0025]上一個步驟，在金屬片條IOla的正面和背面都鍍了感光材料，并且還進行了掩膜，接下來要對金屬片條的正面和背面分別進行光刻，將金屬片條表面特定部分去除，保留了特征圖形的部分，如圖4所示。金屬片條IOlb正面形成一定密度分布的金屬布線，并且隨后貼上芯片等等；金屬片條背面形成金屬凸點，圖4背面所示的為初步形成的金屬凸點，此時的金屬凸點與金屬片條還相連接，沒有與芯片等等連接，所以在接下來的步驟中還需要去除與金屬凸點相連的金屬，使得金屬凸點能夠與芯片或者焊盤之類的相連。
[0026]上述的方法通過在金屬片條正面和背面分別鍍感光材料和掩膜，然后進行光刻，正面和背面的圖案一次都能夠形成，節(jié)約了成本，并且實際操作更加簡單方便。
[0027]可選的，在步驟S104前還包括:在金屬片條IOlb正面形成的金屬布線上作為焊盤的部位鍍表面材料層301 ；
[0028]如圖5所示，在金屬片條IOlb的正面鍍上表面材料301，所述表面材料301用來保證所述金屬片條的可焊接性，但是并不是將金屬片條的正面完全覆蓋，而是選擇性的鍍表面材料，即在金屬片條正面形成的金屬布線上作為焊盤的部位鍍上表面材料層。圖5所示金屬片條IOlb上表面兩側(cè)較窄作為焊盤的部位鍍上表面材料，因為此處金屬作為焊盤，需要增加表面材料使其具有更好的焊接性,其他部位根據(jù)實際需要和節(jié)約材料的角度,也可以不鍍表面材料。
[0029]可選的，還可以對所述金屬片條IOlb表面進行抗氧化處理，保證金屬表面不被氧化，以便于接下來步驟的實施。
[0030]S104:將芯片601與金屬布線電連接，并用塑封底填料將芯片固定和封裝在金屬片條上；
[0031]如圖6所示，然后將芯片601與金屬布線相連接，所述芯片601連接的方式為鍵合或者倒裝的方式。然后用塑封底填料將芯片固定和封裝在金屬片條上。
[0032]S105:將金屬片條背面腐蝕直至分隔開正面的不同金屬布線；
[0033]隨后對金屬片條的背面進行腐蝕，一直要將金屬片條正面的金屬布線分割開，形成如圖7所示的金屬片條101c。因為圖6所示的封裝完成之后，布線層下面有整個的金屬片條，此時各布線連接在一起會發(fā)生短路的情況，需要將金屬片條背面的金屬腐蝕掉，只留下與正面布線相連的金屬凸點。現(xiàn)有技術(shù)的其他封裝需要在芯片封裝好后再形成金屬凸點，過程相對增加并且復(fù)雜，本發(fā)明提供的方法將正面和背面的圖案一次性形成好，只需要在封裝好后再進行一次腐蝕即可，節(jié)約了步驟，并且具有實際可操作性。
[0034]可選的，此時金屬片條IOlc背面的金屬凸點的高度保持不變。另一選擇是用掩膜覆蓋凸點，這樣上述步驟所進行的腐蝕只腐蝕金屬凸點以外的金屬，金屬凸點處的金屬保留，不做任何的處理，以此增加金屬凸點的高度。
[0035]上述步驟S105后還包括:在金屬片條IOlc背面鍍護銅劑或者覆蓋可焊接金屬層401，在所述金屬凸點表面布置錫球。如圖8A所示，在金屬片條IOlc的背面鍍上了一層物質(zhì)，目的是為了防止金屬的氧化并且要可焊接，鍍上的物質(zhì)為護銅劑或者可焊接金屬層，所述護銅劑或者可焊接金屬層覆蓋金屬片條的整個背面，所述金屬凸點的表面布置錫球，用來增加金屬凸點的高度。
[0036]所述護銅劑為有機或者無機保焊膜，具有防氧化，耐熱，耐濕的特性，可以保護金屬表面在常態(tài)下不生銹，為后續(xù)的工藝打下良好的基礎(chǔ)，同時，在后續(xù)的焊接高溫中，所述氧化膜很容易被助焊劑所清除，露出干凈的金屬凸點表面并且在很短的時間內(nèi)與熔融的焊錫結(jié)合成為牢固的焊點。
[0037]或者鍍上可焊接金屬層比如錫，一方面可以保護金屬表面不被氧化，另一方面，錫也是可焊接的金屬，可以直接在錫上進行焊接。
[0038]在金屬片條的背面鍍一層護銅劑或者可焊接金屬層是為了保護金屬表面不被氧化等等，還可以通過另一種方法保護金屬表面，在金屬片條IOlc背面覆蓋絕緣保護層501，所述絕緣保護層還覆蓋金屬凸點，如圖8B所示。所述絕緣層501對金屬片條的整個背面起到了絕緣和防氧化的保護。
[0039]可選的，所述絕緣保護層501為綠漆，油漆可以牢固的覆蓋在金屬的表面，起到保護的作用，并且使用綠漆顏色鮮明，標志作用明顯。
[0040]所述金屬凸點表面也覆蓋有綠漆，當(dāng)金屬凸點處需要進行焊接時，需要去除金屬凸點表面的保護層級綠漆，裸露出所述金屬凸點，以便進行接下來的焊接等步驟，綠漆可以通過打磨或者腐蝕的方法去除。
[0041]將金屬片條背面除金屬凸點之外的金屬腐蝕掉，其中金屬凸點的高度保持不變，若在實際的封裝過程中，金屬凸點的高度不夠需要增加的時候，可以在金屬凸點表面布置錫球或者覆蓋可焊接金屬層，其中可以根據(jù)實際的需要多層覆蓋可焊接金屬層。
[0042]本發(fā)明提供的QFN框架制作方法既可以在金屬片條的正面進行布線，在此同時還可以在背面形成金屬凸點，方法節(jié)約快捷，成本較低，實際操作性較高，同時，封裝的厚度也適應(yīng)了越來越薄的趨勢。
[0043]在本發(fā)明的裝置和方法等實施例中，顯然，各部件或各步驟是可以分解、組合和/或分解后重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本發(fā)明的等效方案。同時，在上面對本發(fā)明具體實施例的描述中，針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
[0044]最后應(yīng)說明的是:雖然以上已經(jīng)詳細說明了本發(fā)明及其優(yōu)點，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種QFN框架制作方法，其特征在于，包括步驟: 5101:提供一定厚度的金屬片條； 5102:在所述金屬片條的正面和背面鍍感光材料，之后在金屬片條的正面和背面分別進行掩膜； 5103:對金屬片條正面和背面分別進行光刻，以在正面形成一定密度分布的金屬布線、且在背面形成金屬凸點；5104:將芯片與金屬布線電連接，并用塑封底填料將芯片固定和封裝在金屬片條上； 5105:將金屬片條背面腐蝕直至分隔開正面的不同金屬布線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的QFN框架制作方法，其特征在于，步驟SlOl所述的金屬片條為銅合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的QFN框架制作方法，其特征在于，步驟S104前還包括:在金屬片條正面形成的金屬布線上作為焊盤的部位鍍表面材料層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的QFN框架制作方法，其特征在于，對所述金屬片條表面進行抗氧化處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的QFN框架制作方法，其特征在于，步驟S105中金屬片條背面的金屬凸點高度保持不變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的QFN框架制作方法，其特征在于，在步驟S105之后還包括:在金屬片條背面鍍護銅劑或者覆蓋可焊接金屬層，在所述金屬凸點表面布置錫球。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的QFN框架制作方法，其特征在于，在步驟S105之后還包括:在金屬片條背面覆蓋絕緣保護層，所述絕緣保護層還覆蓋金屬凸點。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的QFN框架制作方法，其特征在于，所述絕緣保護層為綠漆。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的QFN框架制作方法，其特征在于，還包括:去除金屬凸點表面的絕緣保護層，裸露出所述金屬凸點。
【文檔編號】H01L21/48GK103824782SQ201410043037
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】張衛(wèi)紅, 張童龍 申請人:南通富士通微電子股份有限公司