專利名稱：一種具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件及其生產(chǎn)方法
一種具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件及其生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電子信息化元器件制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件，本發(fā)明還涉及一種該堆疊封裝件的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
80年代開始，電子產(chǎn)品向多功能和輕薄短小方向發(fā)展，對封裝技術(shù)提出了高速化、高密度化的要求，因而開發(fā)了 SMT封裝，SMT封裝的代表形式有PLCC、SOP、SOJ、TSOP, TSSOP、PQFP、QFJ、LQFP, TQFP 等。
LQFP (LOff-ProfiIe Quad package)是封裝高度為1. 4mm的方型扁平式封裝技術(shù) (QFP)，適于高密度細間距的薄型產(chǎn)品封裝，屬于中端產(chǎn)品封裝技術(shù)，常用于CP封裝，操作方便，可靠性高，其外形尺寸較小，寄生參數(shù)小，適應(yīng)于高頻，并且由于其封裝密度高，與BGA 同引腳封裝相比，封裝成本低，設(shè)備投入低(只需切筋、成形系統(tǒng)，不需要高投入的植球機、 回流焊爐和清洗機)，市場占有率大。
常規(guī)eLQFP (exposed-Pad Low-Profile Quad package，載體外露的方型扁平式封裝技術(shù))的基島(Pad)—般比較大，當(dāng)有打地線時，一般都在基島上打地線，芯片尺寸較大時，受粘接材料(導(dǎo)電膠或絕緣膠)溢出的影響，打線不粘；芯片較小時，芯片面積與載體面積比小(小于40%)，由于銀與塑封體粘接差，因此載體上易出現(xiàn)離層。發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有接地環(huán)的 eLQFP堆疊封裝件，解決了現(xiàn)有eLQFP封裝件存在的芯片較大打線不粘和芯片較小時載體鍍銀區(qū)易出現(xiàn)掃描離層的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述堆疊封裝件的生產(chǎn)方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件，包括載體，載體上粘貼有第一 IC芯片，第一 IC芯片上粘貼有第二 IC芯片，兩塊IC芯片通過鍵合線與內(nèi)引腳相連接，內(nèi)引腳與外引腳相連接，該堆疊封裝件還包括環(huán)形的接地環(huán)，載體通過筋板與接地環(huán)相連接；接地環(huán)下端面的位置高于載體上端面的位置；載體下端面設(shè)置有防溢料環(huán)，接地環(huán)、鍵合線、筋板和內(nèi)引腳封裝于塑封體內(nèi)；載體的下端面封裝于塑封體內(nèi)，或者載體的下端面位于塑封體外。
載體為長方體，接地環(huán)為長方體環(huán)，載體和接地環(huán)構(gòu)成引線框架；載體的四個側(cè)壁上均設(shè)置有多個凸臺，相鄰兩凸臺之間設(shè)置有凹坑，凸臺與接地環(huán)不接觸，載體長邊與相對的接地環(huán)長邊之間通過兩根連筋相連接，載體短邊與相對的接地環(huán)短邊之間通過一根連筋相連接；載體的四個角分別通過邊筋與接地環(huán)的四個角相連，接地環(huán)的四個角上分別設(shè)置有鎖定孔。
或者，載體為正方體，接地環(huán)為正方體環(huán)，載體和接地環(huán)構(gòu)成引線框架；載體邊緣陡直，載體和接地環(huán)相對的邊之間通過兩根連筋相連接，載體的四個角分別通過邊筋與接地環(huán)的四個角相連。
本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種上述堆疊封裝件的生產(chǎn)方法，具體按以下步驟進行步驟1 晶圓減薄用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為150 μ m 200 μ m的減薄晶圓； 減薄時采用防止芯片翹曲工藝； 步驟2 劃片對減薄后的晶圓進行劃片，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)； 步驟3 上芯壓焊取載體和接地環(huán)構(gòu)成帶接地環(huán)的引線框架，接地環(huán)下端面的位置高于載體上端面的位置，載體通過筋板與接地環(huán)相連接；當(dāng)?shù)谝?IC芯片邊長與第二 IC芯片邊長之差大于等于1. 2mm時，采用兩次上芯，一次烘烤1)第一次上芯時，在載體上粘接第一IC芯片，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片后，將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺；2)第二次上芯若采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片，在第一 IC芯片上點上絕緣膠，將第二 IC芯片粘貼在第一 IC芯片上，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片后送烘烤， 在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；若采用膠膜片粘貼第二 IC芯片，則將貼有膠膜片的第二 IC芯片放置到第一 IC芯片上進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝， 使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，用金線或銅線作為鍵合線，采用高低弧度或反打方式依次壓焊第一 IC 芯片與接地環(huán)間的鍵合線、第二 IC芯片和第一 IC芯片間的鍵合線、第一 IC芯片與內(nèi)引腳間的鍵合線以及第二 IC芯片與內(nèi)引腳間的鍵合線；所有鍵合線的弧高均不超過120μπι ； 當(dāng)?shù)谝?IC芯片邊長與第二 IC芯片邊長之差小于1. 2mm時，采用兩次上芯，兩次烘烤 1)第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，在載體上粘接第一 IC芯片，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；烘烤后，用平弧或反打方式，依次壓焊第一 IC芯片和接地環(huán)之間的鍵合線以及第一 IC芯片與內(nèi)引腳之間的鍵合線，所有鍵合線的弧高不超過120 μ m ； 2)第二次上芯若采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片，先在第一 IC芯片上點上絕緣膠，將第二 IC芯片粘接在第一 IC芯片上，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；若采用膠膜片粘貼第二 IC芯片，則將貼有膠膜片的第二 IC芯片放置到第一 IC芯片上進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，用高低弧度方式或反打方式依次壓焊第二 IC芯片與第一 IC芯片之間的鍵合線以及第二 IC芯片與內(nèi)引腳之間的鍵合線，所有鍵合線的弧高不超過120μπι;步驟4:應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，進行塑封，防止離層及翹曲；載體下端面封裝于塑封體內(nèi)，或者載體下端面露出塑封體外；步驟5 采用普通LQFP的后固化設(shè)備及工藝封裝進行后固化； 步驟6 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備和工藝切中筋； 步驟7 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備和工藝進行電鍍； 步驟8 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備及其工藝，對電鍍后的塑封件依次進行打印、測試、檢驗、入庫，制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
本發(fā)明堆疊封裝件采用具有防分層、防溢料、防載體扭曲，打地線不粘設(shè)計的引線框架，縮小載體，提高了封裝比(芯片面積/載體比)，既可以采用載體不鍍銀框架，增加塑封料與框架的結(jié)合力，載體上不打地線，可避免因打地線而產(chǎn)生的應(yīng)力造成的分層和打地線不粘現(xiàn)象，可提高可靠性和測試良率。該封裝件結(jié)構(gòu)合理簡單，具有防分層避免打線脫焊造成缺陷等顯著特點，可靠性和測試良率高，適合于高密度窄間距產(chǎn)品的封裝。


圖1是本發(fā)明封裝件中載體外露芯片堆疊封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明封裝件中載體不外露芯片堆疊封裝件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明封裝件中一種引線框架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3所示引線框架中載體與接地環(huán)的連接示意圖。
圖5是本發(fā)明封裝件中另一種引線框架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5所示引線框架中載體與接地環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1.載體，2.接地環(huán)，3.連筋，4.邊筋，5.防溢料環(huán)，6.內(nèi)引腳，7.凸臺，8.凹坑，9.鎖定孔，10.第一粘接材料，11.第一 IC芯片，12.第一鍵合線，13.第二鍵合線，14.塑封體，15.外引腳，16.第二 IC芯片，17.第二粘接材料，18.第三鍵合線，19.第四鍵合線。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
圖1是本發(fā)明堆疊封裝件中載體外露封裝件，其結(jié)構(gòu)包括載體1和環(huán)形的接地環(huán) 2，載體1通過連筋3與接地環(huán)2相連接；接地環(huán)2下端面的位置高于載體1上端面的位置， 連筋3傾斜設(shè)置；載體1的下端面設(shè)置有防溢料環(huán)5，載體1上端面粘接有第一 IC芯片11， 第一 IC芯片11通過第一粘接材料10與載體1粘接，第一粘接材料10采用絕緣膠或?qū)щ娔z；第一 IC芯片11上粘接有第二 IC芯片16，第二 IC芯片16通過第二粘接材料17與第一 IC芯片11粘接，第二粘接材料17采用絕緣膠或膠膜片；第一 IC芯片11通過第一鍵合線12與接地環(huán)2相連接；第一 IC芯片11通過第二鍵合線13與內(nèi)引腳6相連接，第二 IC 芯片16通過第四鍵合線19與內(nèi)引腳6相連接，內(nèi)引腳6與外引腳15相連接；第一 IC芯片 11通過第三鍵合線18與第二 IC芯片16相連接。接地環(huán)2、載體1的上端面及側(cè)面、連筋 3、第一鍵合線12、第二鍵合線13、第三鍵合線18、第四鍵合線19和內(nèi)引腳6封裝于塑封體14內(nèi)；載體1的下端面和外引腳15位于塑封體14外，所有的外引腳15處于同一平面上。
本發(fā)明還提供了一種如圖2所示的載體不外露芯片堆疊封裝件，其結(jié)構(gòu)與圖1所示的載體外露芯片堆疊封裝件的結(jié)構(gòu)基本相同，兩者之間的區(qū)別在于載體不外露芯片堆疊封裝件中的載體1的下端面也封裝于塑封體14內(nèi)。
載體1和接地環(huán)2構(gòu)成引線框架，該引線框架的結(jié)構(gòu)為兩種其中一種引線框架的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，載體1為長方體，接地環(huán)2為長方體環(huán)；載體1的四個側(cè)壁上均設(shè)置有多個凸臺7，相鄰兩凸臺7之間設(shè)置有凹坑8，凸臺7與接地環(huán)2不接觸，接地環(huán)2和載體1間通過連筋3相連；凸臺7和凹坑8可增強塑封料14與載體1的結(jié)合力，載體1不粘接芯片的端面(背面)上加工有一圈凹槽，該凹槽為防溢料環(huán)5。載體1長邊與相對的接地環(huán)2長邊之間通過兩根連筋3相連接，載體1短邊與相對的接地環(huán)2短邊之間通過一根連筋3相連接；載體1的四個角分別通過邊筋4與接地環(huán)2的四個角相連，接地環(huán)2的四個角上分別設(shè)置有鎖定孔9 ；載體1、接地環(huán)2、邊筋4和連筋3形成四邊有空心的倒置的四棱臺。 邊筋4與接地環(huán)2的四個角連接后直接與邊框相連，鎖定孔9既增加了接地環(huán)2與塑封體 14的結(jié)合力，又可減弱切筋成形時外力對塑封體14的影響，提高了產(chǎn)品的可靠性。接地環(huán) 2以及載體1邊沿分布的多個凸臺7和凹坑8能增強塑封體14與引線框架的結(jié)合力，有效地提高封裝件的可靠性和封裝良品率。
另一種引線框架的結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示，接地環(huán)2為正方體環(huán)，載體1為正方體，載體1的邊緣陡直，載體1不粘接芯片的端面(背面)上加工有一圈凹槽，該凹槽為防溢料環(huán)5 ；載體1和接地環(huán)2相對的邊之間通過兩根連筋3相連接，載體1的四角分別通過邊筋4與接地環(huán)2的四角相連；載體1、接地環(huán)2、邊筋4和連筋3形成四邊有空心的倒置的四棱臺。邊筋4直接與邊框相連，既保證了載體1的平整度，又增加了強度；載體1有外露和不外露兩種。
為了滿足不同封裝的需要，上述兩種結(jié)構(gòu)引線框架中的載體1有外露和不外露兩種；有功率和散熱要求的產(chǎn)品封裝使用載體1外露引線框架，無功率和散熱要求的產(chǎn)品封裝使用載體1不外露的引線框架。
本發(fā)明堆疊封裝件中，載體1、第一粘接材料10、第一 IC芯片11、第一鍵合線12、 第二粘接材料17、第二 IC芯片16、第二鍵合線13、第三鍵合線18、第四鍵合線19、凹坑8、 凸臺7、連筋3、邊筋4、鎖定孔9、內(nèi)引腳6、防溢料環(huán)5(載體不外露)、外引腳15以及塑封體 14構(gòu)成了電路整體；第一 IC芯片11、第二 IC芯片16、第一鍵合線12、第二鍵合線13、第三鍵合線18、第四鍵合線19、接地環(huán)2、內(nèi)引腳6和外引腳15構(gòu)成電路的電源和信號通道。
本發(fā)明堆疊封裝件中所有的地線都打在接地環(huán)2上，避免了在載體1上打地線時， 影響粘接材料不粘或出現(xiàn)應(yīng)力造成離層的缺陷，并且可縮小載體1的面積，提高了封裝比 (芯片面積/載體面積)；同時，接地環(huán)2有利于增強載體1的強度和保證共面性，使載體1 不易扭曲。
堆疊的兩塊IC芯片的邊長之差不同，本發(fā)明堆疊封裝件的生產(chǎn)工藝流程也有所差異，具體如下1)兩塊IC芯片的邊長之差大于等于1. 2mm時的生產(chǎn)工藝流程為 晶圓減薄一晶圓劃片一第一次上芯一第二次上芯烘烤一壓焊一塑封及后固化一切中筋一電鍍一打印一成形分離一測試一檢驗一包裝一入庫。2)兩塊IC芯片的邊長之差小于1. 2mm時的生產(chǎn)工藝流程為 晶圓減薄一晶圓劃片一第一次上芯及烘烤一第一次壓焊一第二次上芯及烘烤一第二次壓焊一塑封及后固化一切中筋一電鍍一打印一成形分離一測試一檢驗一包裝一入庫。
本發(fā)明還提供了一種上述封裝件的生產(chǎn)方法 步驟1:晶圓減薄用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為150μπι 200μπι的減薄晶圓； 減薄過程中，粗磨速度3 μ m/s 5 μ m/s，粗磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度+50 μ m ；精磨速度0. 5 μ m/s 1. 0 μ mum/s，精磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度，減薄時采用防止芯片翹曲工藝； 步驟2 劃片8吋及8吋以下的減薄后的晶圓采用DISC 3350劃片機或雙刀劃片機進行劃片；8吋到12吋的減薄后的晶圓采用A-WD-300TXB劃片機進行劃片；劃片時，控制劃片進刀速度 ^ lOmm/s，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)； 步驟3 上芯壓焊取載體1和接地環(huán)2構(gòu)成帶接地環(huán)的引線框架，接地環(huán)2下端面的位置高于載體1上端面的位置，載體1通過筋板與接地環(huán)2相連接；當(dāng)?shù)谝?IC芯片11邊長與第二 IC芯片16邊長之差大于等于1. 2mm時，采用兩次上芯， 一次烘烤1)第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，將帶接地環(huán)的引線框架送至上料臺，粘片機抓取一條引線框架送入軌道，傳送至粘片臺后在載體1上點上第一粘接材料10，接著吸取一只IC芯片放置在第一粘接材料10上，該IC芯片為第一 IC芯片11，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片11后，將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺；2)第二次上芯若采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片16，先通過上芯機在第一 IC芯片11上點上絕緣膠，吸取另一 IC芯片放置在該絕緣膠上，使該另一 IC芯片與第一 IC芯片11粘接，該另一 IC芯片為第二 IC芯片16，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片16后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤； 若采用膠膜片粘貼第二 IC芯片16，則使用具備膠膜片粘片工藝的設(shè)備，根據(jù)膠膜片性能調(diào)整該設(shè)備工作臺的加熱溫度為120°C 150°C或更高；將粘有第一 IC芯片11的半成品傳遞盒送到上料臺，啟動自動升降機構(gòu)使傳遞盒達到設(shè)定位置，推出1條半成品框架到軌道，軌道自動傳送到上芯工作臺預(yù)熱，上芯機吸嘴吸取1只第二 IC芯片16放置到第一 IC 芯片11的中央，進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片16，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片16后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，用金線或銅線作為鍵合線，采用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機；首先，采用高低弧度或反打方式壓焊第一 IC芯片11與接地環(huán)2間的第一鍵合線12 ；其次，采用高低弧度或反打方式壓焊第二 IC芯片16和第一 IC芯片11間的第三鍵合線18 ；再次，采用平弧或反打方式壓焊第一 IC芯片11上焊盤與內(nèi)引腳6間的第二鍵合線13 ；最后，采用平弧或反打方式壓焊第二 IC芯片16上焊盤與內(nèi)引腳6間的第四鍵合線19 ；第一鍵合線12的弧高、第三鍵合線18的弧高、第二鍵合線13的弧高和第四鍵合線19的弧高均控制在120 μ m以下；當(dāng)?shù)谝?IC芯片11邊長與第二 IC芯片16邊長之差小于1. 2mm時，采用兩次上芯，兩次烘烤1)第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，將帶接地環(huán)的引線框架送至上料臺，粘片機抓取一條引線框架送入軌道，傳送至粘片臺后在載體1上點上第一粘接材料10，接著吸取一只IC芯片放置在第一粘接材料10上，該IC芯片為第一 IC芯片11，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片11后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；烘烤后，用金線或銅線作為鍵合線，采用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機；用平弧或反打方式，先從第一 IC芯片11 向接地環(huán)2打線，形成第一鍵合線12 ；再從第一 IC芯片11向內(nèi)引腳6打線，形成第二鍵合線13，第一鍵合線12和第二鍵合線13的弧高不超過120μπι ； 2)第二次上芯若采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片16，先通過上芯機在第一 IC芯片11上點上絕緣膠，上芯機吸取另一 IC芯片放置在該絕緣膠上，使該另一 IC芯片與第一 IC芯片11粘接，該另一 IC芯片為第二 IC芯片16，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片 16后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；若采用膠膜片粘貼第二 IC芯片16，則使用具備膠膜片粘片工藝的設(shè)備，根據(jù)膠膜片性能調(diào)整該設(shè)備工作臺的加熱溫度為120°C 150°C或更高；將粘有第一 IC芯片11的半成品傳遞盒送到上料臺，啟動自動升降機構(gòu)使傳遞盒達到設(shè)定位置，推出1條半成品框架到軌道，軌道自動傳送到上芯工作臺預(yù)熱，上芯機吸嘴吸取1只第二 IC芯片16放置到第一 IC 芯片11的中央，進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片16，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片16后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，使用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機，以金線或銅線為鍵合線； 用高低弧度方式或反打方式先壓焊第二 IC芯片16與第一 IC芯片11之間的第三鍵合線 18，再用平弧或反打方式壓焊第二 IC芯片16與內(nèi)引腳6之間的第四鍵合線19，第三鍵合線 18和第四鍵合線19的弧高均控制在120 μ m以下； 步驟4:塑封采用全自動包封機和環(huán)保型塑封料，應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，調(diào)整優(yōu)化多段注塑工藝參數(shù)，防止第三鍵合線18脫球或與其他鍵合線短路，防止封裝產(chǎn)品離層及翹曲，影響產(chǎn)品質(zhì)量；載體1下端面封裝于塑封體內(nèi)，或者載體1下端面露出塑封體外； 步驟5 采用普通LQFP的后固化設(shè)備及工藝封裝進行后固化； 步驟6 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備和工藝切中筋； 步驟7 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備和工藝進行電鍍； 步驟8 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備及其工藝，對電鍍后的塑封件依次進行打印、測試、檢驗、入庫，制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
實施例1用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為150μπι的減薄晶圓；減薄過程中，粗磨速度5 μ m/s，粗磨后的晶圓厚度為200 μ m+膠膜厚度；精磨速度0. 5 μ m/s，精磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度，減薄時采用防止芯片翹曲工藝。采用DISC 3350劃片機進行劃片；劃片時，控制劃片進刀速度< lOmm/s，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)；第一 IC芯片11邊長與第二 IC芯片16邊長之差大于1. 2mm,采用兩次上芯，一次烘烤 第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，將帶接地環(huán)的引線框架送至上料臺，粘片機抓取一條引線框架送入軌道，傳送至粘片臺后在載體1上點上第一粘接材料10，接著吸取一只 IC芯片放置在第一粘接材料10上，該IC芯片為第一 IC芯片11，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片11后，將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺。第二次上芯采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片16，先通過上芯機在第一 IC芯片11上點上絕緣膠， 吸取另一 IC芯片放置在該絕緣膠上，使該另一 IC芯片與第一 IC芯片11粘接，該另一 IC 芯片為第二 IC芯片16，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片16 后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤。 用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機；采用高低弧度方式依次壓焊第一 IC芯片11與接地環(huán)2間的第一鍵合線12、第二 IC芯片16和第一 IC芯片11間的第三鍵合線18、第一 IC芯片11上焊盤與內(nèi)引腳6間的第二鍵合線13和第二 IC芯片16上焊盤與內(nèi)引腳6間的第四鍵合線19 ；第一鍵合線12的弧高、第三鍵合線18的弧高、第二鍵合線13的弧高和第四鍵合線19的弧高均控制在120 μ m以下。采用全自動包封機和環(huán)保型塑封料，應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，調(diào)整優(yōu)化多段注塑工藝參數(shù)，防止第三鍵合線18脫球或與其他鍵合線短路，防止封裝產(chǎn)品離層及翹曲，影響產(chǎn)品質(zhì)量；載體1下端面封裝于塑封體內(nèi)，采用普通 LQFP的后序工藝和設(shè)備進行后固化、切中筋、電鍍、打印、測試、檢驗、入庫，制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
實施例2用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為200μπι的減薄晶圓；減薄過程中，粗磨速度3 μ m/s，粗磨后的晶圓厚度為250 μ m+膠膜厚度；精磨速度0. 75 μ m/s，精磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度，減薄時采用防止芯片翹曲工藝；采用雙刀劃片機進行劃片；劃片時，控制劃片進刀速度< lOmm/s，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)。第一 IC芯片11邊長與第二 IC芯片16邊長之差等于1. 2mm，采用兩次上芯，一次烘烤第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，將帶接地環(huán)的引線框架送至上料臺，粘片機抓取一條引線框架送入軌道，傳送至粘片臺后在載體1上點上第一粘接材料10，接著吸取一只IC芯片放置在第一粘接材料10上，該IC芯片為第一 IC芯片11，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片11后，將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺；第二次上芯采用膠膜片粘貼第二 IC芯片16，則使用具備膠膜片粘片工藝的設(shè)備，根據(jù)膠膜片性能調(diào)整該設(shè)備工作臺的加熱溫度為；將粘有第一 IC芯片11的半成品傳遞盒送到上料臺，啟動自動升降機構(gòu)使傳遞盒達到設(shè)定位置，推出1條半成品框架到軌道，軌道自動傳送到上芯工作臺預(yù)熱，上芯機吸嘴吸取1只第二 IC芯片16放置到第一 IC芯片11的中央，進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片16，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片16后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時。第二次上芯后，用金線或銅線作為鍵合線，采用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機；首先，采用反打方式依次壓焊第一 IC芯片11與接地環(huán)2間的第一鍵合線12、第二 IC芯片16和第一 IC芯片11間的第三鍵合線18、第一 IC芯片11上焊盤與內(nèi)引腳6間的第二鍵合線13及第二 IC芯片16上焊盤與內(nèi)引腳6間的第四鍵合線19 ；第一鍵合線12的弧高、第三鍵合線18的弧高、第二鍵合線 13的弧高和第四鍵合線19的弧高均控制在120 μ m以下。采用全自動包封機和環(huán)保型塑封料，應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，調(diào)整優(yōu)化多段注塑工藝參數(shù)，防止第三鍵合線18脫球或與其他鍵合線短路，防止封裝產(chǎn)品離層及翹曲，影響產(chǎn)品質(zhì)量；載體1下端面露出塑封體外；再采用普通LQFP的后序工藝及設(shè)備進行后固化、切中筋、電鍍、打印、測試、檢驗、入庫， 制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
實施例3用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為ISOym的減薄晶圓；減薄過程中，粗磨速度4 μ m/s，粗磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度+50 μ m ；精磨速度1.0 μ mum/s，精磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度，減薄時采用防止芯片翹曲工藝。采用A-WD-300TXB劃片機進行劃片；劃片時，控制劃片進刀速度彡lOmm/s，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)。第一 IC芯片11邊長與第二 IC芯片16邊長之差小于1.2mm，采用兩次上芯，兩次烘烤第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，將帶接地環(huán)的引線框架送至上料臺，粘片機抓取一條引線框架送入軌道，傳送至粘片臺后在載體1 上點上第一粘接材料10，接著吸取一只IC芯片放置在第一粘接材料10上，該IC芯片為第一 IC芯片11，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片11后， 將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺；采用與單芯片封裝上芯相同的方法將第一 IC芯片11 粘接在引線框架上，粘完全部第一 IC芯片11后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；烘烤后，用金線作為鍵合線，采用具備密節(jié)距、 低弧度、超短焊線的鍵合機；用平弧方式依次壓焊第一 IC芯片11和接地環(huán)2之間的第一鍵合線12及第一 IC芯片11和內(nèi)引腳6之間的第二鍵合線13，第一鍵合線12的弧高和第二鍵合線13的弧高不超過120 μ m ；第二次上芯采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片16，先通過上芯機在第一 IC芯片11上點上絕緣膠，上芯機吸取另一 IC芯片放置在該絕緣膠上，使該另一 IC芯片與第一 IC芯片11粘接，該另一 IC芯片為第二 IC芯片16，粘完一條傳遞到傳遞盒， 依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片16后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤 3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；第二次上芯后，使用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機，以金線為鍵合線；用高低弧度方式依次壓焊第二 IC芯片16與第一 IC芯片11 之間的第三鍵合線18及第二 IC芯片16與內(nèi)引腳6之間的第四鍵合線19，第三鍵合線18 和第四鍵合線19的弧高均控制在120μπι以下。采用全自動包封機和環(huán)保型塑封料，應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，調(diào)整優(yōu)化多段注塑工藝參數(shù)，防止第三鍵合線18脫球或與其他鍵合線短路，防止封裝產(chǎn)品離層及翹曲，影響產(chǎn)品質(zhì)量；載體1下端面露出塑封體外；再采用普通LQFP的后序工藝及設(shè)備封裝進行后固化、切中筋、電鍍、打印、測試、檢驗、入庫，制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
實施例4用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為190μπι的減薄晶圓；減薄過程中，粗磨速度3. 5 μ m/s,粗磨后的晶圓厚度為240 μ m+膠膜厚度；精磨速度0. 6 μ mum/s, 精磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度，減薄時采用防止芯片翹曲工藝。采用 DISC 3350劃片機進行劃片；劃片時，控制劃片進刀速度< lOmm/s，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)。第一 IC芯片11邊長與第二 IC芯片16邊長之差小于1. 2mm,采用兩次上芯，兩次烘烤第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，將帶接地環(huán)的引線框架送至上料臺，粘片機抓取一條引線框架送入軌道，傳送至粘片臺后在載體1上點上第一粘接材料10，接著吸取一只IC芯片放置在第一粘接材料10上，該IC芯片為第一 IC芯片11， 粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片11后，將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺；采用與單芯片封裝上芯相同的方法將第一 IC芯片11粘接在引線框架上，粘完全部第一 IC芯片11后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；烘烤后，用銅線作為鍵合線，采用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機；用反打方式依次壓焊第一 IC芯片11和接地環(huán)2之間的第一鍵合線12、 第一 IC芯片11和內(nèi)引腳6之間的第二鍵合線13，第一鍵合線12和第二鍵合線13的弧高不超過120 μ m。第二次上芯采用膠膜片粘貼第二 IC芯片16，則使用具備膠膜片粘片工藝的設(shè)備，根據(jù)膠膜片性能調(diào)整該設(shè)備工作臺的加熱溫度；將粘有第一 IC芯片11的半成品傳遞盒送到上料臺，啟動自動升降機構(gòu)使傳遞盒達到設(shè)定位置，推出1條半成品框架到軌道， 軌道自動傳送到上芯工作臺預(yù)熱，上芯機吸嘴吸取1只第二 IC芯片16放置到第一 IC芯片 11的中央，進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片16，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片16后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，使用具備密節(jié)距、低弧度、超短焊線的鍵合機，以銅線為鍵合線；用反打方式依次壓焊第二 IC芯片16 與第一 IC芯片11之間的第三鍵合線18及平弧或反打方式壓焊第二 IC芯片16與內(nèi)引腳6 之間的第四鍵合線19，第三鍵合線18和第四鍵合線19的弧高均控制在120 μ m以下。采用全自動包封機和環(huán)保型塑封料，應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，調(diào)整優(yōu)化多段注塑工藝參數(shù)， 防止第三鍵合線18脫球或與其他鍵合線短路，防止封裝產(chǎn)品離層及翹曲，影響產(chǎn)品質(zhì)量; 載體1下端面封裝于塑封體內(nèi)；再采用普通LQFP的后序工藝及設(shè)備進行后固化、切中筋、電鍍、打印、測試、檢驗、入庫，制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
本發(fā)明堆疊封裝件的地線打在接地環(huán)2上，避免了因在載體1上打地線造成的分層或地線脫落，并且引線框架載體上不鍍銀，提高了封裝可靠性；雖然結(jié)合優(yōu)選實施例已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以人理解，在不違背所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以進行修改和變換。
權(quán)利要求
1.一種具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件，包括載體(1 )，載體(1)上粘貼有第一 IC芯片(11)，第一 IC芯片(11)上粘貼有第二 IC芯片(16)，兩塊IC芯片通過鍵合線與內(nèi)引腳 (6)相連接，內(nèi)引腳(6)與外引腳(15)相連接，其特征在于，該堆疊封裝件還包括環(huán)形的接地環(huán)(2 )，載體(1)通過筋板與接地環(huán)(2 )相連接；接地環(huán)(2 )下端面的位置高于載體(1)上端面的位置；載體(1)的下端面設(shè)置有防溢料環(huán)(5)，接地環(huán)(2)、鍵合線、筋板和內(nèi)引腳(6) 封裝于塑封體(14)內(nèi)；所述載體(1)的下端面封裝于塑封體(14)內(nèi)，或者載體(1)的下端面位于塑封體(14)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件，其特征在于，所述載體 (1)為長方體，接地環(huán)(2)為長方體環(huán)，載體(1)和接地環(huán)(2)構(gòu)成引線框架；載體(1)的四個側(cè)壁上均設(shè)置有多個凸臺(7)，相鄰兩凸臺(7)之間設(shè)置有凹坑(8)，凸臺(7)與接地環(huán) (2 )不接觸，載體(1)長邊與相對的接地環(huán)(2 )長邊之間通過兩根連筋(3 )相連接，載體(1) 短邊與相對的接地環(huán)(2)短邊之間通過一根連筋(3)相連接；載體(1)的四個角分別通過邊筋(4)與接地環(huán)(2)的四個角相連，接地環(huán)(2)的四個角上分別設(shè)置有鎖定孔(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件，其特征在于，所述載體 (1)為正方體，接地環(huán)(2)為正方體環(huán)，載體(1)和接地環(huán)(2)構(gòu)成引線框架；載體(1)邊緣陡直，載體(1)和接地環(huán)(2)相對的邊之間通過兩根連筋(3)相連接，載體(1)的四個角分別通過邊筋(4 )與接地環(huán)(2 )的四個角相連。
4.一種權(quán)利要求1所述具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，該生產(chǎn)方法具體按以下步驟進行步驟1 晶圓減薄用現(xiàn)有工藝方法對晶圓進行減薄，得到最終減薄厚度為150 μ m 200 μ m的減薄晶圓； 減薄時采用防止芯片翹曲工藝；步驟2 劃片對減薄后的晶圓進行劃片，并采用防碎片、防裂紋劃片工藝軟件控制技術(shù)；步驟3 上芯壓焊取載體(1)和接地環(huán)(2 )構(gòu)成帶接地環(huán)的引線框架，接地環(huán)(2 )下端面的位置高于載體 (1)上端面的位置，載體(1)通過筋板與接地環(huán)(2 )相連接；當(dāng)?shù)谝?IC芯片(11)邊長與第二 IC芯片(16)邊長之差大于等于1. 2mm時，采用兩次上芯，一次烘烤1)第一次上芯時，在載體(1)上粘接第一IC芯片(11 )，粘完一條弓I線框架送至收料盒； 依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片(11)后，將半成品傳遞盒送回粘片機上料臺；2)第二次上芯若采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片(16)，在第一 IC芯片(11)上點上絕緣膠，將第二 IC芯片(16)粘貼在第一 IC芯片(11)上，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二 IC芯片(16)后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通 LQFP產(chǎn)品烘烤；若采用膠膜片粘貼第二 IC芯片(16)，則將貼有膠膜片的第二 IC芯片(16)放置到第一 IC芯片(11)上進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片(16)，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片(16)后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，用金線或銅線作為鍵合線，采用高低弧度或反打方式依次壓焊第一 IC 芯片(11)與接地環(huán)(2)間的鍵合線、第二 IC芯片(16)和第一 IC芯片(11)間的鍵合線、第一IC芯片(11)與內(nèi)引腳(6)間的鍵合線以及第二 IC芯片(16)與內(nèi)引腳(6)間的鍵合線； 所有鍵合線的弧高均不超過120 μ m ；當(dāng)?shù)谝?IC芯片(11)邊長與第二 IC芯片(16)邊長之差小于1. 2mm時，采用兩次上芯， 兩次烘烤1)第一次上芯時，使用帶接地環(huán)的引線框架，在載體(1)上粘接第一 IC芯片(11)，粘完一條引線框架送至收料盒；依同樣方法粘完本批全部第一 IC芯片(11)后送烘烤，在175°C 下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通LQFP產(chǎn)品烘烤；烘烤后，用平弧或反打方式，依次壓焊第一 IC芯片(11)和接地環(huán)(2)之間的鍵合線以及第一 IC芯片(11)與內(nèi)引腳(6 )之間的鍵合線，所有鍵合線的弧高不超過120 μ m ； 2)第二次上芯若采用絕緣膠粘貼第二 IC芯片(16)，先在第一 IC芯片(11)上點上絕緣膠，將第二 IC 芯片(16)粘接在第一 IC芯片(11)上，粘完一條傳遞到傳遞盒，依同樣方法粘完本批全部第二IC芯片(16)后送烘烤，在175°C下，采用防離層烘烤工藝烘烤3小時，使用的烘箱同普通 LQFP產(chǎn)品烘烤；若采用膠膜片粘貼第二 IC芯片(16)，則將貼有膠膜片的第二 IC芯片(16)放置到第一 IC芯片(11)上進行粘貼，依同樣方法粘完本條半成品框架上的所有第二 IC芯片(16)，收到收料傳遞盒中；粘完本批全部第二 IC芯片(16)后，將半成品框架的傳遞盒送烘烤，烘烤時采用防離層烘烤工藝，使用ESPEC烘箱，在150°C的溫度下，烘烤3小時；第二次上芯后，用高低弧度方式或反打方式依次壓焊第二 IC芯片(16)與第一 IC芯片 (11)之間的鍵合線以及第二 IC芯片(16)與內(nèi)引腳(6)之間的鍵合線，所有鍵合線的弧高不超過120μπι ；步驟4 應(yīng)用多段注塑模型控制軟件，進行塑封，防止離層及翹曲；載體(1)下端面封裝于塑封體內(nèi)，或者載體(1)下端面露出塑封體外；步驟5 采用普通LQFP的后固化設(shè)備及工藝封裝進行后固化； 步驟6 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備和工藝切中筋； 步驟7 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備和工藝進行電鍍； 步驟8 采用與現(xiàn)有普通e/LQFP封裝相同的設(shè)備及其工藝，對電鍍后的塑封件依次進行打印、測試、檢驗、入庫，制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堆疊封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟1減薄過程中，粗磨速度3ym/s 5ym/s，粗磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度 +50 μ m ；精磨速度0. 5 μ m/s 1. 0 μ mum/s，精磨后的晶圓厚度為晶圓最終減薄厚度+膠膜厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的堆疊封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟1中劃片時， 控制劃片進刀速度< lOmm/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件及其生產(chǎn)方法，載體上堆疊粘貼有兩塊IC芯片，兩塊IC芯片通過鍵合線與內(nèi)引腳相連接，內(nèi)引腳與外引腳相連，還包括環(huán)形的接地環(huán)，載體通過筋板與接地環(huán)相連接；接地環(huán)下端面的位置高于載體上端面的位置；載體下端面設(shè)置有防溢料環(huán)，接地環(huán)、鍵合線、筋板和內(nèi)引腳封裝于塑封體內(nèi)；載體下端面封裝于塑封體內(nèi)，或者載體下端面位于塑封體外。將晶圓減薄劃片后，在載體上上芯、壓焊、塑封，再經(jīng)過后續(xù)工序制得具有接地環(huán)的e/LQFP堆疊封裝件。本發(fā)明堆疊封裝件的載體上不打地線，避免了因打地線而產(chǎn)生的應(yīng)力造成的分層和打地線不粘現(xiàn)象，提高了封裝件的可靠性和測試良率。
文檔編號H01L25/00GK102522391SQ20111045504
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者慕蔚, 李習(xí)周, 李存滿, 郭小偉 申請人:華天科技(西安)有限公司, 天水華天科技股份有限公司