專利名稱：雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)。屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方式是采用金屬基板的正面進(jìn)行化學(xué)蝕刻及表面電鍍層后，即完成引線框的制作(如圖4所示)。而引線框的背面則在封裝過程中再進(jìn)行蝕刻。該法存在以下不足因?yàn)樗芊馇爸辉诮饘倩逭孢M(jìn)行了半蝕刻工作，而在塑封過程中塑封料只有包裹住引腳半只腳的高度，所以塑封體與引腳的束縛能力就變小了，如果塑封體貼片到PCB 板上不是很好時，再進(jìn)行返工重貼，就容易產(chǎn)生掉腳的問題(如圖5所示)。尤其塑封料的種類是采用有填料時候，因?yàn)椴牧显谏a(chǎn)過程的環(huán)境與后續(xù)表面貼裝的應(yīng)力變化關(guān)系，會造成金屬與塑封料產(chǎn)生垂直型的裂縫，其特性是填料比例越高則越硬越脆越容易產(chǎn)生裂縫。另外，由于芯片與引腳之間的距離較遠(yuǎn)，金屬線的長度較長，如圖6 7所示，金屬線成本較高(尤其是昂貴的純金質(zhì)的金屬線)；同樣由于金屬線的長度較長，使得芯片的信號輸出速度較慢(尤其是存儲類的產(chǎn)品以及需要大量數(shù)據(jù)的計算，更為突出)；也同樣由于金屬線的長度較長，所以在金屬線所存在的寄生電阻/寄生電容與寄生電桿對信號的干擾也較高；再由于芯片與引腳之間的距離較遠(yuǎn)，使得封裝的體積與面積較大，材料成本較高，廢棄物較多。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種不會再有產(chǎn)生掉腳的問題和能使金屬線的長度縮短的雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)、不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)、芯片、金屬線和有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)，所述引腳正面盡可能的延伸到后續(xù)貼裝芯片區(qū)域的下方，在所述引腳的正面設(shè)置有第一金屬層，在所述引腳的背面設(shè)置有第二金屬層，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳正面第一金屬層上通過不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)設(shè)置有芯片，芯片正面與引腳正面第一金屬層之間用金屬線連接，在所述引腳的上部以及芯片和金屬線外包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)，在所述引腳外圍的區(qū)域以及引腳與引腳之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)，所述無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)將引腳下部外圍以及引腳下部與引腳下部連接成一體，且使所述引腳背面尺寸小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)將引腳正面局部單元進(jìn)行包覆。本實(shí)用新型的有益效果是1、確保不會再有產(chǎn)生掉腳的問題由于引線框采用了雙面蝕刻的工藝技術(shù)，所以可以輕松的規(guī)劃設(shè)計與制造出上大
3下小的引腳結(jié)構(gòu)，可以使上下層塑封料緊密的將上大下小的引腳結(jié)構(gòu)一起包裹住，所以塑封體與引腳的束縛能力就變大了，不會再有產(chǎn)生掉腳的問題。2、確保金屬線的長度縮短1)由于應(yīng)用了引線框背面與正面分開蝕刻的技術(shù)，所以能夠?qū)⒁€框正面的引腳盡可能的延伸到封裝體的中心，促使芯片與引腳距離大幅的縮短，如圖2 圖3，如此金屬線的長度也縮短了，金屬線的成本也可以大幅的降低(尤其是昂貴的純金質(zhì)的金屬線)；2)也因?yàn)榻饘倬€的長度縮短使得芯片的信號輸出速度也大幅的增速(尤其存儲類的產(chǎn)品以及需要大量數(shù)據(jù)的計算，更為突出)，由于金屬線的長度變短了，所以金屬線所存在的寄生電阻/寄生電容與寄生電桿對信號的干擾也大幅度的降低。3、使封裝的體積與面積可以大幅度的縮小因運(yùn)用了引腳的延伸技術(shù)，所以可以容易的制作出高腳數(shù)與高密度的腳與腳之間的距離，使得封裝的體積與面積可以大幅度的縮小。4、材料成本和材料用量減少因?yàn)閷⒎庋b后的體積大幅度的縮小，更直接的體現(xiàn)出材料成本大幅度的下降與因?yàn)椴牧嫌昧康臏p少也大幅度的減少廢棄物環(huán)保的困擾。5、采用局部單元的單顆封裝的優(yōu)點(diǎn)有1)在不同的應(yīng)用中可以將塑封體邊緣的引腳伸出塑封體。2)塑封體邊緣的引腳伸出塑封體外可以清楚的檢查出焊接在PCB板上的情況。3)模塊型的面積較大會容易因?yàn)槎喾N不同的材料結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生收縮率不同的應(yīng)立變形，而局部單元的單顆封裝就可以完全分散多種不同的材料結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生收縮率不同的應(yīng)立變形。4)單顆封裝在進(jìn)行塑封體切割分離時，因?yàn)橐懈畹暮穸戎挥幸_的厚度，所以切割的速度可以比模塊型的封裝結(jié)構(gòu)要來得快很多，且切割用的刀片因?yàn)榍懈畹暮穸缺惚×怂郧懈畹镀膲勖鄬Φ囊簿妥兊母L了。

圖1 (A) 圖1 (R)為本實(shí)用新型雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)各工序示意圖。圖2為本實(shí)用新型雙面圖形芯片直接置放單顆封裝結(jié)構(gòu)實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為以往采用金屬基板的正面進(jìn)行化學(xué)蝕刻及表面電鍍層作業(yè)圖。圖5為以往形成的掉腳圖。圖6為以往的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為6的俯視圖。圖中附圖標(biāo)記引腳2、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3、第一金屬層4、第二金屬層5、不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)6、芯片7、金屬線8、有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9、金屬基板10、光阻膠膜11、光阻膠膜 12、光阻膠膜13、光阻膠膜14、光阻膠膜15、光阻膠膜16。
具體實(shí)施方式
參見圖2和圖3，圖2為本實(shí)用新型雙面圖形芯片直接置放單顆封裝結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2的俯視圖。由圖2和圖3可以看出，本實(shí)用新型雙面圖形芯片直接置放單顆封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳2、無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3、不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)6、芯片7、金屬線8和有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9，所述引腳2正面盡可能的延伸到后續(xù)貼裝芯片區(qū)域的下方，在所述引腳2的正面設(shè)置有第一金屬層4，在所述引腳2的背面設(shè)置有第二金屬層5，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳2正面第一金屬層4上通過不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)6設(shè)置有芯片7，芯片7正面與引腳2正面第一金屬層4之間用金屬線8連接，在所述引腳2的上部以及芯片 7和金屬線8外包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9，該有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9將引腳2 正面局部單元進(jìn)行包覆，在所述引腳2外圍的區(qū)域以及引腳2與引腳2之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3，所述無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3將引腳下部外圍以及引腳2下部與引腳2下部連接成一體，且使所述引腳背面尺寸小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)。其封裝結(jié)構(gòu)如下步驟一、取金屬基板參見圖1(A)，取一片厚度合適的金屬基板10。金屬基板的材質(zhì)可以依據(jù)芯片的功能與特性進(jìn)行變換，例如銅、鋁、鐵、銅合金或鎳鐵合金等。步驟二、金屬基板正面及背面被覆光阻膠膜參見圖1 (B)，利用被覆設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別被覆可進(jìn)行曝光顯影的光阻膠膜11和12，以保護(hù)后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)。而此光阻膠膜可以是干式光阻薄膠膜也可以是濕式光阻膠膜。步驟三、金屬基板正面的光阻膠膜進(jìn)行需要電鍍金屬層區(qū)域的曝光/顯影以及開窗參見圖1 (C)，利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成光阻膠膜被覆作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行曝光顯影去除部分光阻膠膜，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進(jìn)行電鍍金屬層的區(qū)域。步驟四、金屬基板正面已開窗的區(qū)域進(jìn)行金屬層電鍍被覆參見圖1(D)，對步驟三中金屬基板正面已開窗的區(qū)域進(jìn)行第一金屬層4電鍍被覆，該第一金屬層4置于所述引腳2的正面。步驟五、金屬基板正面及背面進(jìn)行光阻膠膜去膜參見圖1 (E)，將金屬基板正面余下的光阻膠膜以及金屬基板背面的光阻膠膜全部揭除。步驟六、金屬基板正面及背面被覆光阻膠膜參見圖1 (F)，利用被覆設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別被覆可進(jìn)行曝光顯影的光阻膠膜13和14，以保護(hù)后續(xù)的蝕刻工藝作業(yè)。而此光阻膠膜可以是干式光阻薄膠膜也可以是濕式光阻膠膜。步驟七、金屬基板背面的光阻膠膜進(jìn)行需要蝕刻區(qū)域的曝光/顯影以及開窗參見圖1 (G)，利用曝光顯影設(shè)備將步驟六完成光阻膠膜被覆作業(yè)的金屬基板背面進(jìn)行曝光顯影去除部分光阻膠膜，以露出局部金屬基板以備后續(xù)需要進(jìn)行的金屬基板背面蝕刻作業(yè)。[0047]步驟八、金屬基板進(jìn)行背面蝕刻作業(yè)參見圖1 (H)，完成步驟七的曝光/顯影以及開窗作業(yè)后，即在金屬基板的背面進(jìn)行各圖形的蝕刻作業(yè)，蝕刻出引腳2的背面，同時將引腳正面盡可能的延伸到所述后續(xù)貼裝芯片的區(qū)域下方。步驟九、金屬基板正面及背面進(jìn)行光阻膠膜去膜參見圖1 (I)，將金屬基板正面和背面余下的光阻膠膜全部揭除。步驟十、包封無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)參見圖1 (J)，將已完成步驟九所述去膜作業(yè)的金屬基板背面進(jìn)行包封無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)作業(yè)，并進(jìn)行塑封料包封后的固化作業(yè)，使引腳2外圍的區(qū)域以及引腳 2與引腳2之間的區(qū)域均嵌置無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3，該無填料的塑封料(環(huán)氧樹脂)3將引腳下部外圍以及引腳2下部與引腳2下部連接成一體。步驟十一、被覆光阻膠膜參見圖1 (K)，利用被覆設(shè)備在將已完成包封無填料塑封料作業(yè)的金屬基板的正面及背面分別被覆可進(jìn)行曝光顯影的光阻膠膜15和16，以保護(hù)后續(xù)的蝕刻工藝作業(yè)。而此光阻膠膜可以是干式光阻薄膠膜也可以是濕式光阻膠膜。步驟十二、已完成包封無填料塑封料作業(yè)的金屬基板的正面進(jìn)行需要蝕刻區(qū)域的曝光/顯影以及開窗參見圖1 (L)，利用曝光顯影設(shè)備將步驟十一完成光阻膠膜被覆作業(yè)的已完成包封無填料塑封料作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行曝光顯影去除部分光阻膠膜，以備后續(xù)需要進(jìn)行金屬基板正面蝕刻作業(yè)。步驟十三、金屬基板正面蝕刻作業(yè)參見圖1 (M)，完成步驟十二的曝光/顯影以及開窗作業(yè)后，即在完成包封無填料塑封料作業(yè)的金屬基板正面進(jìn)行各圖形的蝕刻作業(yè)，蝕刻出引腳2的正面，且使所述引腳2 的背面尺寸小于引腳2的正面尺寸，形成上大下小的引腳2結(jié)構(gòu)。步驟十四、金屬基板正面及背面進(jìn)行光阻膠膜去膜參見圖1 (N)，將完成步驟十三蝕刻作業(yè)的金屬基板正面余下的光阻膠膜以及金屬基板背面的光阻膠膜全部揭除，制成引線框。步驟十五、裝片參見圖1 (0)，在所述后續(xù)貼裝芯片的區(qū)域下方的引腳2正面第一金屬層4上通過不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)6進(jìn)行芯片7的植入。步驟十六、打金屬線參見圖I(P)，將已完成芯片植入作業(yè)的半成品進(jìn)行芯片正面與引腳正面第一金屬層之間打金屬線8作業(yè)。步驟十七、包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)參見圖1⑴)，將已打線完成的半成品正面進(jìn)行局部單元包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9作業(yè)，使引腳2正面局部單元區(qū)域露出有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9，并進(jìn)行塑封料包封后的固化作業(yè)，使引腳的上部以及芯片和金屬線外均被有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)包封。步驟十八、引腳的背面以及正面進(jìn)行金屬層電鍍被覆[0068]參見圖1 (R)，對已完成步驟十七包封有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)作業(yè)的所述引腳的背面以及步驟十七所述露出有填料塑封料(環(huán)氧樹脂)9的引腳2正面區(qū)域分別進(jìn)行第二金屬層5和第一金屬層4電鍍被覆作業(yè)，而電鍍的材料可以是錫、鎳金、鎳鈀金....等金屬材質(zhì)。步驟十九、切割成品參見圖2和圖3，將已完成步驟十八第二金屬層電鍍被覆的半成品進(jìn)行切割作業(yè)， 使原本以列陣式集合體方式連在一起的芯片一顆顆獨(dú)立開來，制得雙面圖形芯片直接置放單顆封裝結(jié)構(gòu)成品。所述引腳2可以設(shè)置有單圈，如圖1 3所示，也可以設(shè)置有多圈。
權(quán)利要求1. 一種雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳O)、無填料的塑封料(3)、不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)(6)、芯片(7)、金屬線(8)和有填料塑封料(9)，所述引腳(2)正面盡可能的延伸到后續(xù)貼裝芯片區(qū)域的下方，在所述引腳O)的正面設(shè)置有第一金屬層G)， 在所述引腳( 的背面設(shè)置有第二金屬層(5)，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳( 正面第一金屬層(4)上通過不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)(6)設(shè)置有芯片(7)，芯片(7)正面與引腳O)正面第一金屬層(4)之間用金屬線(8)連接，在所述引腳O)的上部以及芯片(7)和金屬線 ⑶外包封有填料塑封料(9)，在所述引腳⑵外圍的區(qū)域以及引腳(2)與引腳(2)之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(3)，所述無填料的塑封料C3)將引腳下部外圍以及引腳(2)下部與引腳(2)下部連接成一體，且使所述引腳背面尺寸小于引腳正面尺寸，形成上大下小的引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述有填料塑封料(9)將引腳(2)正面局部單元進(jìn)行包覆。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙面圖形芯片直接置放先鍍后刻單顆封裝結(jié)構(gòu)，包括引腳(2)、無填料的塑封料(3)、不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)(6)、芯片(7)、金屬線(8)和有填料塑封料(9)，所述引腳(2)正面盡可能的延伸到后續(xù)貼裝芯片區(qū)域的下方，在所述后續(xù)貼裝芯片的下方的引腳(2)正面第一金屬層(4)上通過不導(dǎo)電粘結(jié)物質(zhì)(6)設(shè)置有芯片(7)，芯片(7)正面與引腳(2)正面第一金屬層(4)之間用金屬線(8)連接，在所述引腳(2)的上部以及芯片(7)和金屬線(8)外包封有填料塑封料(9)，在所述引腳(2)外圍的區(qū)域以及引腳(2)與引腳(2)之間的區(qū)域嵌置有無填料的塑封料(3)，所述有填料塑封料(9)將引腳(2)正面局部單元進(jìn)行包覆。本實(shí)用新型芯片封裝結(jié)構(gòu)不會再有產(chǎn)生掉腳的問題和能使金屬線的長度縮短。
文檔編號H01L21/48GK202003985SQ201020517869
公開日2011年10月5日 申請日期2010年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月4日
發(fā)明者梁志忠, 王新潮 申請人:江蘇長電科技股份有限公司