專利名稱：Sip封裝裝片方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)級封裝技術，具體涉及一種SIP封裝裝片方法。
背景技術：
隨著整個系統(tǒng)功耗、面積、便攜性以及功能的要求越來越高，怎樣將多個不同功能 的電路整合在一起，對芯片的設計、制造以及封裝都提出了新的要求。片上系統(tǒng)(SOC)是一種解決方案，在芯片設計階段時就將各個不同功能的IP整合 到一個芯片中。此方案對芯片的設計和制造要求較高，面市時間較長。作為一種替代方案，出現(xiàn)了一種系統(tǒng)級封裝SIP (System in package)技術，該技 術將普通PCB (電路板)作為SIP基板，根據(jù)需求，在一塊PCB基板上進行布線和芯片布局 設計，先將一些被動元件通過SMT (表面貼裝技術)安裝到這個PCB基板上，然后再將現(xiàn)有 的不同功能的芯片通過類似傳統(tǒng)封裝的工藝安裝、打線、塑封到一個封裝中。這種在封裝內(nèi) 實現(xiàn)的系統(tǒng)方案，由于只是涉及到封裝方式的改變，因而實現(xiàn)較快，整個成本較低，方案也 更加靈活，可以快速應對市場的變化。但是不同的芯片要整合到一個封裝中，對于SIP基板的設計，尤其是應力設計提 出了極高的要求。而普通的PCB是塑膠材質(zhì)，與硅材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)差別較大。目 前SIP基板的封裝是按照傳統(tǒng)的lead frame(引線框)進行裝片(Die attach)、打線(Wire bond)、模塑(molding)等傳統(tǒng)封裝工藝，SIP基板上的多個芯片的裝片工藝一般是隨機進 行，沒有考慮基板材料和芯片的硅材料之間的應力匹配問題。在封裝的熱過程中，由于SIP 基板與硅的CTE不匹配，會導致收縮率不同，使芯片產(chǎn)生變形、收縮、翹曲而產(chǎn)生額外的機 械應力，嚴重的將導致芯片有微裂紋，輕的也會使某些對外部應力敏感的芯片發(fā)生失效。如圖1所示，現(xiàn)有的SIP封裝裝片方法，是依次安裝芯片，即先將第一芯片1安裝 于SIP基板10的左邊，然后將第二芯片2安裝于SIP基板10的中間，最后將第三芯片3安 裝于SIP基板10的右邊。由于SIP基板10與芯片的CTE不匹配，其中安裝于SIP基板10 中間的第二芯片2受SIP基板10的影響最大，受外部應力的影響也最大，因此變形最為嚴 重。如圖2所示為五個芯片的裝片方法，依次安裝芯片，即按照左中右的順序依次安 裝第一、第二、第三芯片，然后安裝第四、第五芯片。同樣，其中安裝于SIP基板10中間的第 二芯片2受外部應力的影響最大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種SIP封裝裝片方法，它可以均勻SIP基板 的封裝應力，低成本地防止待安裝芯片變形失效。為解決上述技術問題，本發(fā)明SIP封裝裝片方法的技術解決方案為安裝目標芯片的步驟為先在SIP基板的周邊區(qū)域開始裝片和烘烤，然后再進行 SIP基板中部的裝片和烘烤操作。
其中，安裝三個目標芯片的步驟為先將第一芯片安裝于SIP基板的左邊，然后將 第二芯片安裝于SIP基板的右邊，最后將第三芯片安裝于SIP基板的中間。安裝五個目標芯片的步驟為先將第一、第二芯片安裝于SIP基板的左邊，然后將 第三、第四芯片安裝于SIP基板的右邊，最后將第五芯片安裝于SIP基板的中間。所述第一 至第四芯片為逆時針或者順時針順序安裝。本發(fā)明可以達到的技術效果是本發(fā)明在不改變基本封裝流程、工藝和SIP基板材料的前提下，通過采用特定的 芯片安裝順序來改變封裝應力匹配的方法，解決了 SIP基板材料與芯片之間的熱膨脹系數(shù) 及應力匹配問題，改善了芯片在封裝熱過程中尤其是芯片安裝烘烤時的應力分布均勻性， 避免產(chǎn)生封裝應力而導致的微裂紋和其它應力敏感的失效，進而提升了封裝的良率和可靠 性。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是現(xiàn)有技術SIP封裝裝片方法的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術五個芯片的裝片方法的示意圖；圖3是本發(fā)明SIP封裝裝片方法的示意圖；圖4是本發(fā)明五個芯片的裝片方法的示意圖。圖中附圖標記說明10為SIP基板，1、2、3、4、5為目標芯片。
具體實施例方式本發(fā)明SIP封裝裝片方法，其安裝目標芯片的步驟為先在SIP基板10的周邊區(qū) 域開始裝片和烘烤，然后再進行SIP基板10中部的裝片和烘烤操作。如圖3所示，采用本發(fā)明安裝三個芯片的方法是先將第一芯片1安裝于SIP基板10的左邊，然后將第二芯片2安裝于SIP基板10 的右邊，最后將第三芯片3安裝于SIP基板10的中間。如圖4所示，采用本發(fā)明安裝五個芯片的方法是先將第一、第二芯片1、2安裝于SIP基板10的左邊，然后將第三、第四芯片3、3安 裝于SIP基板10的右邊，最后將第五芯片5安裝于SIP基板10的中間。第一至第四芯片為逆時針或者順時針順序安裝。本發(fā)明在現(xiàn)有SIP基板材料的基礎上，通過特定的芯片安裝順序來改善SIP基板 材料與硅材料的應力分配均勻性，避免了由于材料間熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生收縮或翹曲， 在特定區(qū)域產(chǎn)生額外的應力作用于目標芯片上。雖然SIP基板的材料沒有改變，但是在基板周邊裝片烘烤時，由于此芯片的周圍 SIP基板材料面積較小，即使熱膨脹系數(shù)不太匹配，在熱過程中因翹曲和收縮產(chǎn)生的應力也 很小，對芯片的影響可以忽略。當周邊的芯片安裝烘烤完成時，芯片與基板之間由于粘膠固 化，周邊SIP基板的熱膨脹系數(shù)也大為改善，與硅材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)幾乎可以比擬。 然后再安裝中部區(qū)域的芯片時，整個SIP基板在熱作用下的收縮和翹曲程度也大為減小，從而改善了整個SIP封裝在裝片烘烤和后續(xù)封裝熱過程中的應力均勻性問題。
權利要求
1.一種SIP封裝裝片方法，其特征在于安裝目標芯片的步驟為先在SIP基板的周邊 區(qū)域開始裝片和烘烤，然后再進行SIP基板中部的裝片和烘烤操作。
2.—種SIP封裝裝片方法，其特征在于安裝三個目標芯片的步驟為先將第一芯片安 裝于SIP基板的左邊，然后將第二芯片安裝于SIP基板的右邊，最后將第三芯片安裝于SIP 基板的中間。
3.—種SIP封裝裝片方法，其特征在于安裝五個目標芯片的步驟為先將第一、第二 芯片安裝于SIP基板的左邊，然后將第三、第四芯片安裝于SIP基板的右邊，最后將第五芯 片安裝于SIP基板的中間。
4.根據(jù)權利要求1所述的SIP封裝裝片方法，其特征在于所述第一至第四芯片為逆 時針或者順時針順序安裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種SIP封裝裝片方法，其安裝目標芯片的步驟為先在SIP基板的周邊區(qū)域開始裝片和烘烤，然后再進行SIP基板中部的裝片和烘烤操作。本發(fā)明在不改變基本封裝流程、工藝和SIP基板材料的前提下，通過采用特定的芯片安裝順序來改變封裝應力匹配的方法，解決了SIP基板材料與芯片之間的熱膨脹系數(shù)及應力匹配問題，改善了芯片在封裝熱過程中尤其是芯片安裝烘烤時的應力分布均勻性，避免產(chǎn)生封裝應力而導致的微裂紋和其它應力敏感的失效，進而提升了封裝的良率和可靠性。
文檔編號H01L21/50GK102087982SQ20091020189
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權日2009年12月3日
發(fā)明者曾志敏, 李強, 高金德 申請人:上海華虹Nec電子有限公司