專利名稱：使用超薄四方扁平及管腳微縮結(jié)構(gòu)封裝的集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及集成電路的技術(shù)領(lǐng)域，特別與一種使用超薄四方 扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集成電路有關(guān)，適用于需使用微縮封裝集成 電路的各類便攜式電子產(chǎn)品如手機(jī)，多媒體播放器，筆記本電腦等其 它產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，微縮封裝集成電路采用的是晶圓級封裝工藝，如圖
l至圖4所示，此封裝主要由表面保護(hù)層10、晶粒功能層20和管腳 30組成。其中，表面保護(hù)層10—般采用聚酰亞胺(Polyimide， PI) 類材料；晶粒功能層20由硅材料構(gòu)成；管腳30 —般采用含錫量高的 金屬球。
現(xiàn)有產(chǎn)品的缺點如下 (1)成本高。如圖4所示，為了搭配現(xiàn)有各類便攜式電子產(chǎn)品 主板上的焊墊方陣，此產(chǎn)品要求配套的內(nèi)部集成電路必須做到相應(yīng)大 小(如1.5X1.5mm， 2.0X2.0等等)，由于結(jié)構(gòu)的局限，目前必須 使用同樣面積大小的晶粒，但是從目前電路設(shè)計能力來看，約l/4大 小的區(qū)域就足夠能實現(xiàn)現(xiàn)有的產(chǎn)品電性功能，3/4的面積可不需要使 用即可實現(xiàn)產(chǎn)品電性功能，晶粒是按照面積來計算成本的，這樣就大 大增加了產(chǎn)品成本。(2) 生產(chǎn)周期長。目前的產(chǎn)品使用了類似晶圓制造技術(shù)，多采 用光罩和金屬濺射的工藝來連接晶粒的電路和外圍的管腳30，生產(chǎn) 流程繁瑣，如圖5所示，標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)周期約在15天左右。
(3) 技術(shù)壁壘。如圖5所示，由于國外一些知名的公司例如TI， 開發(fā)此結(jié)構(gòu)比較早，對于濺射球下金屬UBM (Under Ball Metal)設(shè) 置了很多專利壁壘，這樣在國內(nèi)就很難進(jìn)行產(chǎn)品擴(kuò)張，成本居高不下。 同時如流程所示，至"切割"工序前都是采用晶圓級技術(shù)，例如"光 刻出新焊盤窗口"，"印字"，這就導(dǎo)致了對于制造設(shè)備精度要求非 常高，只有少數(shù)的幾家國外公司能提供加工設(shè)備，從而新設(shè)備壁壘而 其投資額很大，目前國內(nèi)只有江蘇長電科技股份有限公司(Jiangyin Changdian Advanced Packaging Co. ， Ltd.)—條生產(chǎn)線實現(xiàn)了量產(chǎn)能 力。
(4) 產(chǎn)品對使用環(huán)境要求苛刻。如圖1所示，由于晶粒功能層 20 (硅材料構(gòu)成)直接裸露來外面，硅材料比較脆，在實際使用過程 中容易產(chǎn)生邊緣崩缺和表面電路劃傷、掉球等。
基于上述現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺點，本發(fā)明對微縮封裝集成電路的結(jié) 構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，本案由此產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu) 封裝的集成電路，以降低成本，縮短生產(chǎn)周期，簡化生產(chǎn)工藝避開技 術(shù)壁壘，解決產(chǎn)品品質(zhì)缺陷。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為-使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集成電路，包括晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框、管腳和環(huán)氧樹脂，晶粒功能層疊置在 粘合材料上，引線框布設(shè)在粘合材料的下方及周圍，管腳位于引線框 下方并與引線框連通，通過引線框把中間區(qū)域的至少一個管腳與四周 邊側(cè)至少一個管腳連通起來，金線連接晶粒功能層和引線框，環(huán)氧樹 脂將晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框和管腳封裝在一起，且管 腳的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂外。
其中，所述管腳中設(shè)有一個校驗管腳，該校驗管腳暴露的部位形 狀與其它管腳不同。
所述引線框側(cè)面呈上大下小的倒梯形。
所述引線框與其下方的管腳一體成型。
本實用新型采用了超薄四方扁平封裝UTQFN (Utra Thin Qual Flat No-Lead)和引腳上封裝COL (Chip on Lead)技術(shù)，使得中間 區(qū)域的至少一個管腳得以透過引線框的導(dǎo)腳和焊線工藝與四周邊側(cè) 的至少一個管腳連通，進(jìn)而通過金線連接到晶粒的電路上。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
(1) 降低成本。本實用新型通過環(huán)氧樹脂封裝能實現(xiàn)與現(xiàn)有產(chǎn) 品同樣大小，通過布設(shè)用于連接管腳的引線框能實現(xiàn)與現(xiàn)有產(chǎn)品同樣 位置的管腳功能，但晶粒的大小卻小了很多，這樣就大大降低了產(chǎn)品 成本。
(2) 縮短生產(chǎn)周期。由于采用的是焊線工藝，標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)周期 只需要5天即可。
(3) 簡化生產(chǎn)工藝避開技術(shù)壁壘。由于采用的是傳統(tǒng)而且主流 的焊線工藝，而且是單晶粒作業(yè)，對于封裝設(shè)備精度要求不高，設(shè)備 投資較小而且沒有專利技術(shù)壁壘，有利于快速具備批量生產(chǎn)能力。
(4) 解決產(chǎn)品品質(zhì)缺陷。由于采用了傳統(tǒng)的封裝工藝，晶粒的外圍由環(huán)氧樹脂包裹，就不存在由于晶粒裸露在外而產(chǎn)生的品質(zhì)缺
陷。特別是采用UTQFN的"Pull Back"工藝，將引線框設(shè)計為側(cè)面 呈上大下小的倒梯形，也解決了管腳容易脫落的問題。


圖1是現(xiàn)有微縮封裝集成電路的立體示意圖一； 圖2是現(xiàn)有微縮封裝集成電路的立體示意圖二； 圖3是現(xiàn)有微縮封裝集成電路的側(cè)視圖； 圖4是現(xiàn)有微縮封裝集成電路的仰視圖； 圖5是現(xiàn)有微縮封裝集成電路的生產(chǎn)工藝流程圖； 圖6是本實用新型較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本實用新型較佳實施例的立體示意圖一； 圖8是本實用新型較佳實施例的立體示意圖二； 圖9是本實用新型較佳實施例的仰視圖； 圖IO是本實用新型較佳實施例的側(cè)剖圖11是本實用新型較佳實施例與現(xiàn)有微縮封裝集成電路的等比 例比較圖12是本實用新型較佳實施例引線框、管腳和環(huán)氧樹脂的位置 示意圖。
具體實施方式
如圖6至圖10所示，此為本實用新型較佳實施例。 使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的1.5mmX 1.5mm集成電
6路，包括晶粒功能層l、粘合材料4、金線2、引線框5、管腳6和環(huán) 氧樹脂3。
其中，晶粒功能層1疊置在粘合材料4上，通過粘合材料4將晶 粒功能層1固定于引線框5上方。粘合材料4可以選擇不導(dǎo)電粘合材 料例如ABLEC0AT8006NS ，也可以選擇導(dǎo)電的粘合材料例如 CRM-1076WA， EN4900GC。
引線框5布設(shè)在粘合材料4的下方及周圍。具體布設(shè)位置可與現(xiàn) 有產(chǎn)品的管腳對應(yīng)，以使所連接的管腳6具有與現(xiàn)有產(chǎn)品同樣位置的 管腳功能。本實施例還將引線框5設(shè)計成側(cè)面呈上大下小的倒梯形， 如圖12所示，其作用是卡住管腳6及散熱片，防止管腳6及散熱片 掉下去，此工藝稱為Pull Back工藝。
管腳6位于引線框5下方并與引線框5連通。本實施例中引線框 5與其下方的管腳6是一體成型(本實用新型也可以采用分體成型)。 在本實用新型中，使用了引腳上封裝COL (Chip on Lead)技術(shù)，使 得中間的管腳61得以透過引線框5與四周邊側(cè)至少一個管腳6連通 并進(jìn)而通過金線2連接到晶粒的電路上。金線2連接晶粒功能層1和 引線框5。當(dāng)然，對具備多個中間管腳的產(chǎn)品而言，根據(jù)設(shè)計要求， 通過該工藝均使得其中間區(qū)域至少一個管腳與周邊至少一個管腳連 通起來，進(jìn)而通過金線連接到晶粒功能層的電路上，如對應(yīng)16個管 腳，其中間區(qū)域為四個管腳，對應(yīng)20個管腳，其中間區(qū)域為六個管 腳等等。15960200161
為了便于產(chǎn)品安裝在電子產(chǎn)品上時能夠快速、準(zhǔn)確地定位第一管 腳，本實施例管腳6中還設(shè)有一個校驗管腳61，該校驗管腳61暴露 的接線部位形狀與其它管腳6不同，本實施例中采用半圓結(jié)構(gòu)，見圖 9，當(dāng)然，校驗管腳61還可以是其它可指示第一管腳位置的形狀，在此不一一贅述。
環(huán)氧樹脂3將晶粒功能層1、粘合材料4、金線2、引線框5和 管腳6封裝在一起，且管腳6的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂3外。 圖10中虛線7為產(chǎn)品使用時的信號流。
配合圖ll所示，中間所示為本實用新型的產(chǎn)品，左邊所示為現(xiàn) 有產(chǎn)品，本實用新型通過環(huán)氧樹脂3封裝后與現(xiàn)有產(chǎn)品同樣大小，而 且，通過布設(shè)用于連接管腳6的引線框5，本實用新型能實現(xiàn)與現(xiàn)有 產(chǎn)品同樣位置的管腳功能，但是，如圖11右邊所示，本實用新型晶 粒的大小卻小了很多，這樣就大大降低了產(chǎn)品成本。
權(quán)利要求1、使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集成電路，其特征在于包括晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框、管腳和環(huán)氧樹脂，晶粒功能層疊置在粘合材料上，引線框布設(shè)在粘合材料的下方及周圍，管腳位于引線框下方并與引線框連通，通過引線框把中間區(qū)域的至少一個管腳與四周邊側(cè)至少一個管腳連通起來，金線連接晶粒功能層和引線框，環(huán)氧樹脂將晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框和管腳封裝在一起，且管腳的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂外。
2、 如權(quán)利要求1所述使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集 成電路，其特征在于所述管腳中設(shè)有一個校驗管腳，該校驗管腳暴 露的部位形狀與其它管腳不同。
3、 如權(quán)利要求1所述使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集 成電路，其特征在于所述引線框側(cè)面呈上大下小的倒梯形。
4、 如權(quán)利要求1所述使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集 成電路，其特征在于所述引線框與其下方的管腳一體成型。
專利摘要本實用新型公開一種使用超薄四方扁平及管腳微結(jié)構(gòu)封裝的集成電路，包括晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框、管腳和環(huán)氧樹脂，晶粒功能層疊置在粘合材料上，引線框布設(shè)在粘合材料的下方及周圍，管腳位于引線框下方并與引線框連通，通過引線框把中間區(qū)域的至少一個管腳與四周邊側(cè)至少一個管腳連通起來，金線連接晶粒功能層和引線框，環(huán)氧樹脂將晶粒功能層、粘合材料、金線、引線框和管腳封裝在一起，且管腳的接線部位暴露在環(huán)氧樹脂外。此結(jié)構(gòu)可以降低成本，縮短生產(chǎn)周期，簡化生產(chǎn)工藝避開技術(shù)壁壘，解決產(chǎn)品品質(zhì)缺陷。
文檔編號H01L23/13GK201430137SQ20092013716
公開日2010年3月24日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者山 關(guān), 曹福兵 申請人:矽恩微電子(廈門)有限公司