專利名稱：一種再布線高密度qfn封裝器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及QFN元器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到具有高I/O密度的四邊扁平無引腳封裝件及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品如手機(jī)、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。與價(jià)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 (Quad Flat Non一lead Package)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(diǎn)，引發(fā)了微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)新的革命。由于IC集成度的提高和功能的不斷增強(qiáng)，IC的I/O數(shù)隨之增加，相應(yīng)的封裝器件的I/o引腳數(shù)也相應(yīng)增加，但是傳統(tǒng)的QFN封裝件器件的引腳圍繞芯片載體周邊呈單圈排列，限制了 I/O數(shù)量的提高，滿足不了高密度、具有更多I/O數(shù)的IC的需要，因此出現(xiàn)了呈多圈引腳排列的QFN封裝器件，其中引腳圍繞芯片載體呈多圈排列，顯著提高了封裝器件的I/O引腳數(shù)。圖1A和圖1B分別為具有多圈引腳排列的QFN封裝器件的背面示意圖和沿Ι- 剖面的剖面示意圖。該多圈引腳排列的QFN封裝結(jié)構(gòu)包括芯片載體11，圍繞芯片載體11呈三圈排列的引腳12，塑封材料13，粘貼材料14，IC芯片15，金屬導(dǎo)線16。IC芯片15通過粘貼材料14固定在芯片載體12上，IC芯片15與四周排列的引腳12通過金屬導(dǎo)線16實(shí)現(xiàn)電氣連接，塑封材料13對(duì)IC芯片15、金屬導(dǎo)線16、芯片載體11和引腳12進(jìn)行包封以達(dá)到保護(hù)和支撐的作用，引腳 12裸露在塑封材料13的底面，通過焊料焊接在PCB等電路板上以實(shí)現(xiàn)與外界的電氣連接。底面裸露的芯片載體11通過焊料焊接在PCB等電路板上，具有直接散熱通道，可以有效釋放IC芯片15產(chǎn)生的熱量。與傳統(tǒng)的單圈引腳排列的QFN封裝器件相比，多圈引腳排列的QFN封裝器件具有更高的引腳數(shù)量，滿足了 IC集成度越來越高的要求。然而，為了提高QFN封裝器件的I/O數(shù)量，需要更多的區(qū)域放置多個(gè)引腳，因此需要增大QFN封裝器件的尺寸，這與封裝器件小型化的要求是相悖的，而且隨著封裝尺寸增大，芯片與引腳之間的距離會(huì)增加，導(dǎo)致金屬導(dǎo)線，如金(Au)線的使用量增加，增加了制造成本，過長(zhǎng)的金屬導(dǎo)線在注塑工藝過程中極易引起金屬導(dǎo)線的塌陷、沖線以及交線等問題，影響了封裝器件的良率和可靠性的提升。因此，為了突破現(xiàn)有的多圈引腳排列QFN封裝器件的尺寸過大的瓶頸、解決上述良率和可靠性問題和降低制造成本，急需研發(fā)一種小尺寸、高可靠性、低成本、高I/O密度的QFN封裝器件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種再布線高密度QFN封裝器件及其制造方法，以達(dá)到突破傳統(tǒng)QFN封裝的低I/O數(shù)量、高封裝成本的瓶頸和提高封裝體的可靠性的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種再布線高密度QFN封裝器件，其特征在于，包括芯片載體配置于封裝器件的中央部位；多個(gè)引腳配置于芯片載體四周，圍繞芯片載體呈多圈排列；絕緣填充材料配置于芯片載體與引腳之間，以及引腳與引腳之間；IC芯片通過粘貼材料配置于芯片載體上；第一金屬材料層圍繞IC芯片排列；引腳通過再布線層實(shí)現(xiàn)與第一金屬材料層的連接；IC芯片通過金屬導(dǎo)線連接至第一金屬材料層；第二金屬材料層配置于芯片載體和引腳的下表面；塑封材料包覆密封上述IC芯片、粘貼材料、金屬導(dǎo)線、第一金屬材料層、再布線層和芯片載體，僅僅暴露出配置于芯片載體和引腳下表面的第二金屬材料層。所述一種再布線高密度QFN封裝器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟(a)采用曝光顯影方法，在金屬基材上表面形成具有窗口的掩膜材料層；(b)以具有窗口的掩膜材料層作為抗蝕層，對(duì)金屬基材下表面進(jìn)行蝕刻，形成芯片載體、引腳和凹槽，或以具有窗口的掩膜材料層作為抗鍍層，對(duì)金屬基材下表面進(jìn)行電鍍，形成芯片載體、引腳和凹槽；(c)移除配置于金屬基材下表面的掩膜材料層；(d)采用注塑或者絲網(wǎng)印刷方法在芯片載體與引腳之間、引腳與引腳之間的凹槽中配置絕緣填充材料；(e)采用曝光顯影方法，在金屬基材上表面位置制作具有窗口的掩膜材料層；(f)以具有窗口的掩膜材料層作為抗蝕層，對(duì)金屬基材上表面進(jìn)行蝕刻，形成再布線層以及獨(dú)立的芯片載體和引腳；(g)移除配置于金屬基材上表面的掩膜材料層；(h)采用電鍍或化學(xué)鍍方法在再布線層的表面部分配置第一金屬材料層；(i)通過粘貼材料將IC芯片配置于芯片載體上；(J)IC芯片上的多個(gè)鍵合焊盤通過金屬導(dǎo)線分別連接至再布線層配置的第一金屬材料層；(k)采用注塑方法用塑封材料包覆密封IC芯片、粘貼材料、金屬導(dǎo)線、再布線層、第一金屬材料層和芯片載體，塑封后進(jìn)行烘烤后固化；(I)采用化學(xué)鍍方法在芯片載體和引腳的下表面制作第二金屬材料層；(m)分離形成獨(dú)立的單個(gè)封裝件。進(jìn)一步，采用蝕刻方法形成的芯 片載體和引腳的厚度范圍為O. 03mm-0. 15mm。進(jìn)一步，采用蝕刻方法制作的再布線層的厚度范圍為O. 02mm-0. 15mm。進(jìn)一步，采用刀片切割、激光切割或者水刀切割方法切割分離形成單個(gè)封裝件，且僅切割塑封材料和絕緣填充材料。基于上述，根據(jù)本發(fā)明，制造形成的再布線高密度QFN封裝器件的芯片載荷和引腳無需基于事先制作成型的引線框架結(jié)構(gòu)，即無需依靠傳統(tǒng)的引線框架提供機(jī)械支撐和連接，而是在封裝工藝過程中，首先采用具有制作精度高、控制性強(qiáng)等特點(diǎn)的蝕刻方法、或者采用具有制作精度高、平整度好、控制性強(qiáng)等特點(diǎn)的電鍍方法制作引腳和芯片載體，然后在引腳與芯片載體之間、引腳與引腳之間的凹槽中配置絕緣填充材料，接著采用蝕刻方法制作再布線層，最后在塑封工藝完成后，采用具有成本低、平整度好等特點(diǎn)的機(jī)械磨削方法、或者采用蝕刻方法整體減薄金屬基材的厚度，形成獨(dú)立的芯片載體和引腳。本發(fā)明采用的再布線層可使封裝器件的尺寸大幅減小，縮短了芯片與引腳之間的距離，減少了金屬導(dǎo)線，如金(Au)線的使用量，降低了制造成本，解決了注塑工藝過程中金屬導(dǎo)線的塌陷、沖線以及交線等問題，提升了封裝器件的良率和可靠性，并顯著提升了封裝器件的I/O密度。本發(fā)明采用二次包封方法，即采用絕緣填充材料和塑封材料進(jìn)行二次包覆密封，其中絕緣填充材料配置于再布線層下方，再布線層以上的區(qū)域采用塑封材料進(jìn)行包覆密封，該填充、包覆結(jié)構(gòu)特征可實(shí)現(xiàn)封裝的無空洞包封，消除因包封不完全產(chǎn)生的氣泡、空洞等缺陷。本發(fā)明制造形成的小面積尺寸的引腳能夠有效防止表面貼裝時(shí)橋連現(xiàn)象的發(fā)生，芯片載體、引腳的下表面和再布線層上配置的金屬材料層分別能夠有效提高金屬引線鍵合質(zhì)量和表面貼裝質(zhì)量，而且引腳的排列方式不限，可以為平行排列，也可以為交錯(cuò)排列，所有引腳無需延伸至封裝體一側(cè)。下文特舉實(shí)施例 ，并配合附圖對(duì)本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)做詳細(xì)說明。


圖1A為多圈引腳排列的QFN封裝器件的背面示意圖；圖1B為沿圖1A中的Ι- 剖面的剖面示意圖；圖2Α為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪制的再布線高密度QFN封裝器件的背面示意圖；圖2Β為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪制的再布線高密度QFN封裝器件的正面示意圖；圖2C為沿圖2Β中的1-1剖面的剖面示意圖；圖3Α至圖3L為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪制的再布線高密度QFN封裝器件的制造流程剖面示意圖，所有剖面示意圖都為沿圖2C剖面所示的剖面示意圖。圖中標(biāo)號(hào)100.多圈引腳排列的QFN封裝器件,11.芯片載體,12.引腳，13.塑封材料，14.粘貼材料，15.1C芯片，16.金屬導(dǎo)線，200.再布線高密度QFN封裝器件，20.金屬基材,20a.金屬基材上表面,20b.金屬基材下表面，21.掩膜材料層，22.芯片載體,23.引腳，24.凹槽，25.絕緣填充材料，26.再布線層，27.第一金屬材料層，28.粘貼材料，29.1C芯片，30.金屬導(dǎo)線，31.塑封材料，32.第二金屬材料層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖2A為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪制的引腳橫截面為矩形，且芯片載體每邊的引腳排列方式為平行排列的再布線高密度QFN封裝器件的背面示意圖。參照上述圖2A可以看出，在本實(shí)施例中，再布線高密度QFN封裝器件200具有芯片載體22和圍繞芯片載體22呈兩圈排列的引腳23，芯片載體22每邊的引腳23的排列方式為平行排列，引腳23的橫截面為矩形，在芯片載體22和引腳23的表面配置有第二金屬材料層32，在再布線高密度QFN封裝器件200中配置有絕緣填充材料25。本實(shí)施例中引腳23的排列圈數(shù)不限，可以為兩圈、三圈以及三圈以上，引腳23的排列方式不限定為平行排列，可以為其他排列方式，引腳23的橫截面形狀不限定為矩形，可以為圓形。圖2B為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪制的引腳橫截面為矩形，且芯片載體每邊的引腳排列方式為平行排列的再布線高密度QFN封裝器件的正面示意圖。參照上述圖2B可以看出，為了清楚的顯示再布線高密度QFN封裝器件200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特將塑封材料31省去。在本實(shí)施例中，絕緣填充材料25配置于芯片載體22與引腳23之間、引腳23與引腳23之間，且配置于再布線層26的下方，IC芯片29配置于芯片載體22上，IC芯片29通過金屬導(dǎo)線30分別連接至再布線層26配置的第一金屬材料層27，引腳22通過再布線層26延伸至封裝體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)與IC芯片29的互聯(lián)。圖2C為沿圖2B中的1-1剖面的剖面示意圖。結(jié)合圖2A和2B，參照?qǐng)D2C，在本實(shí)施例中，再布線高密度QFN封裝器件200包括芯片載體22、圍繞芯片載體22呈兩圈引腳排列的引腳23、絕緣填充材料25、再布線層26、第一金屬材料層27、粘貼材料28、IC芯片29、金屬導(dǎo)線30、塑封材料31以及第二金屬材料層32。芯片載體22配置于再布線高密度QFN封裝器件200的中央部位，其橫截面形狀呈矩形狀。引腳23圍繞芯片載體22呈多圈排列，其橫截面形狀呈圓形或者矩形。絕緣填充材料25配置于芯片載體22和引腳23的之間，、以及引腳23與引腳23之間且配置于再布線層26下，再布線層26以上的區(qū)域采用塑封材料31進(jìn)行包覆密封。第一金屬材料層27配置于再布線層26的表面。第二金屬材料層32配置于芯片載體22、引腳23的表面。IC芯片29通過粘貼材料28配置于芯片載體22上，IC芯片29上的多個(gè)鍵合焊盤通過金屬導(dǎo)線
30分別連接至再布線層26配置的第一金屬材料層27，實(shí)現(xiàn)電氣互聯(lián)。塑封材料31對(duì)再布線高密度QFN封裝器件200起到支撐與保護(hù)的作用。下面將以圖3A至圖3L來詳細(xì)說明再布線高密度QFN封裝器件的制造流程。圖3A至圖3L為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪制的具有兩圈引腳排列的再布線高密度QFN封裝器件的制造流程剖面示意圖，所有剖面示意圖都為沿圖2C剖面所示的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3A,提供具有上表面20a和相對(duì)于上表面20a的下表面20b的金屬基材20，金屬基材20的材料可以是銅、銅合金、鐵、鐵合金、鎳、鎳合金以及其他適用于制作芯片載體和引腳的金屬材料，優(yōu)先選擇銅或者銅合金材料。金屬基材20的厚度范圍為
O.lmm-0. 3mm。對(duì)金屬基材20的上表面20a和下表面20b進(jìn)行清洗和預(yù)處理，例如用等離子水去油污、灰塵等，以實(shí)現(xiàn)金屬基材20的上表面20a和下表面20b清潔的目的。請(qǐng)參照?qǐng)D3B，在金屬基材20的下表面20b上通過曝光顯影方法制作具有窗口的掩膜材料層21，這里所述的窗口是指沒有被掩膜材料層21覆蓋的金屬基材20的部分區(qū)域，掩膜材料層21保護(hù)被其覆蓋的金屬基材20的部分區(qū)域。掩膜材料層21要求與金屬基材20結(jié)合牢固，具有熱穩(wěn)定性，作為抗蝕、抗鍍層，具有抗蝕刻性和抗鍍性。對(duì)于曝光顯影制作方法，首先在金屬基材下表面20b涂布光致濕膜，涂布方法可以是幕簾涂布、滾涂與噴涂等，或者在金屬基材下表面20b粘貼光致干膜，然后再將其曝露于某種光源下，如紫外光、電子束或X-射線，利用光致濕膜和光致干膜等化學(xué)感光材料的光敏特性，對(duì)光致濕膜或光致干膜進(jìn)行選擇性的曝光，以把掩膜版圖形復(fù)印到光致濕膜或光致干膜上，經(jīng)使用顯影液進(jìn)行顯影工藝后最終在金屬基材下表面20b形成掩膜材料層21。
請(qǐng)參照?qǐng)D3C，采用蝕刻方法制作芯片載體22、引腳23和凹槽24。以具有窗口的掩膜材料層21作為抗蝕層，選用僅蝕刻金屬基材20的蝕刻液，采用噴淋方式對(duì)金屬基材下表面20b進(jìn)行蝕刻，形成芯片載體22、引腳23和凹槽24，蝕刻液的噴淋方式優(yōu)先采用上噴淋方式，并且在蝕刻液中加入少量的有機(jī)物，以減少蝕刻液對(duì)金屬基材20的側(cè)蝕效應(yīng)，由于掩膜材料層21是具有光敏特性的濕膜或者干膜等聚合物材料，耐酸性不耐堿性，作為蝕刻的抗蝕層，蝕刻液優(yōu)先選擇酸性蝕刻液，如酸性氯化銅蝕刻液、氯化鐵蝕刻液，以減少蝕刻液對(duì)掩膜材料層21的破壞作用。除了蝕刻方法外，可以采用電鍍方法制作芯片載體22、弓丨腳23和凹槽24,在該方法中，以具有窗口的掩膜材料層21作為抗電鍍層,對(duì)金屬基材下表面20b進(jìn)行電鍍，形成芯片載體22、引腳23和凹槽24。經(jīng)蝕刻方法或者電鍍方法制作的芯片載體22和引腳23的材料是銅(Cu)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、鋁(Al)等金屬材料及其合金，且允許由不同的金屬材料組成，優(yōu)先選擇銅或者銅合金作為芯片載體22和引腳23的材料，形成的芯片載體22和引腳23的厚度范圍為O. 03mm-0. 15mm。請(qǐng)參照?qǐng)D3D，將金屬基材下表面20b的掩膜材料層21移除，在本實(shí)施例中的移除方法可以是化學(xué)反應(yīng)方法和機(jī)械方法，化學(xué)反應(yīng)方法是選用可溶性的堿性溶液，例如氫氧化鉀(Κ0Η)、氫氧化鈉(NaOH)，采用噴淋等方式與金屬基材下表面20b的掩膜材料層21進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將其溶解從而達(dá)到移除的效果，也可選擇有機(jī)去膜液將掩膜材料層21移除，移除掩膜材料層21后，金屬基材20上僅存在芯片載體22和引腳23，在芯片載體22與引腳23之間、引腳23與引腳23之間形成凹槽24，形成的芯片載體22和引腳23與金屬基材20相連。請(qǐng)參照?qǐng)D3E，采用注塑或者絲網(wǎng)印刷方法在芯片載體22與引腳23之間、引腳23與引腳23之間的凹槽24中配置絕緣填充材料25。在本實(shí)施例中，絕緣填充材料25是熱固性塑封材料、塞孔樹脂、油墨以及阻焊綠油等絕緣材料，絕緣填充材料25具有足夠的耐酸、耐堿性，以保證后續(xù)的工藝不會(huì)對(duì)已形成絕緣填充材料25造成破壞，填充后固化形成適當(dāng)硬度的絕緣填充材料25，對(duì)于光固化絕緣填充材料25需要進(jìn)行紫外線曝光，硬化后的絕緣填充材料25具有一定強(qiáng)度，與芯片載體22和引腳23具有相互鎖定的效果，用機(jī)械研磨方法或者化學(xué)處理方法去除過 多的絕緣填充材料25，以消除絕緣填充材料25的溢料，對(duì)于感光型阻焊綠油等絕緣填充材料25，通過顯影方法去除溢料。請(qǐng)參照?qǐng)D3F，對(duì)金屬基材上表面20a進(jìn)行蝕刻，形成再布線層26以及獨(dú)立的芯片載體22和引腳23。首先，在金屬基材上表面20a位置通過曝光顯影方法制作具有窗口的掩膜材料層，這里所述的窗口是指沒有被掩膜材料層覆蓋的部分區(qū)域，在后續(xù)的工藝中，將對(duì)該窗口中暴露的金屬基材20進(jìn)行蝕刻，制作再布線層26。然后，以具有窗口的掩膜材料層作為抗蝕層，選用僅蝕刻金屬基材20的蝕刻液，采用噴淋方式對(duì)金屬基材下表面20b進(jìn)行蝕刻，制作再布線層26，由于掩膜材料層是具有光敏特性的濕膜或者干膜等聚合物材料，耐酸性不耐堿性，作為蝕刻的抗蝕層，蝕刻液優(yōu)先選擇酸性蝕刻液，如酸性氯化銅蝕刻液、氯化鐵蝕刻液，以減少蝕刻液對(duì)掩膜材料層的破壞作用，經(jīng)蝕刻方法形成的再布線層26的厚度范圍為O. 02mm-0. 15_。最后，將掩膜材料層移除，在本實(shí)施例中的移除方法可以是化學(xué)反應(yīng)方法和機(jī)械方法，化學(xué)反應(yīng)方法是選用可溶性的堿性溶液，例如氫氧化鉀(Κ0Η)、氫氧化鈉(NaOH)，采用噴淋等方式與掩膜材料層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將其溶解從而達(dá)到移除的效果，也可選擇有機(jī)去膜液將掩膜材料層移除。制作形成的再布線層26將引腳23延伸至封裝器件200的內(nèi)部，可使封裝器件200的尺寸大幅減小，縮短了金屬導(dǎo)線30鍵合的距離，減少了金屬導(dǎo)線30的使用量，降低了制造成本，解決了注塑工藝過程中金屬導(dǎo)線30的塌陷、沖線以及交線等問題，提升了封裝器件的良率和可靠性，并顯著提高了封裝器件200的I/O
山/又ο請(qǐng)參照?qǐng)D3G，采用電鍍或者化學(xué)鍍方法在再布線層26的表面制作第一金屬材料層27。第一金屬材料層27的材料是鎳(Ni)、鈀(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、錫(Sn)等金屬材料及其合金。第一金屬材料層27的厚度范圍為O. 002mm-0. 03_。在本實(shí)施例中，第一金屬材料層27例如是鎳-鈀-金鍍層，外面的金鍍層和中間的鈀鍍層是保證在引線鍵合工藝中金屬導(dǎo)線30的可鍵合性和鍵合質(zhì)量，里面的鎳鍍層是作為擴(kuò)散阻擋層以防止由元素?cái)U(kuò)散-化學(xué)反應(yīng)引起的過厚共晶化合物的生成，過厚的共晶化合物影響表面貼裝焊接區(qū)域的可靠性。請(qǐng)參照?qǐng)D3H，通過粘貼材料28將IC芯片29配置于芯片載體22上。在本實(shí)施例中，粘貼材料28可以是粘片膠帶、含銀顆粒的環(huán)氧樹脂等材料，配置IC芯片29后，需對(duì)粘貼材料28進(jìn)行高溫烘烤固化，以增強(qiáng)與IC芯片29、芯片載體22的結(jié)合強(qiáng)度。請(qǐng)參照?qǐng)D31，IC芯片29上的多個(gè)鍵合焊盤通過金屬導(dǎo)線30連接至再布線層26配置的第一金屬材料層27，實(shí)現(xiàn)電氣互聯(lián)。在本實(shí)施例中，金屬導(dǎo)線30是金線、鋁線、銅線以及鍍鈀銅線等。請(qǐng)參照?qǐng)D3J，采用注塑方法，通過高溫加熱，用低吸水率、低應(yīng)力的環(huán)保型塑封材料31包覆密封IC芯片29、粘貼材料28、再布線層26、金屬導(dǎo)線30、第一金屬材料層27和芯片載體22。在本實(shí)施例中，塑封材料31可以是熱固性聚合物等材料，所填充的絕緣填充材料25具有與塑封材料 31相似的物理性質(zhì)，例如熱膨脹系數(shù)，以減少由熱失配引起的產(chǎn)品失效，提高產(chǎn)品的可靠性，絕緣填充材料25與塑封材料31可以是同一種材料。塑封后進(jìn)行烘烤后固化，待后固化后，對(duì)封裝器件產(chǎn)品陣列進(jìn)行激光打印。請(qǐng)參照?qǐng)D3K，采用化學(xué)鍍方法在芯片載體22和引腳23的表面制作第二金屬材料層32。第二金屬材料層32的材料是鎳(Ni)、鈀(Pd)、金(Au)、銀(Ag)、錫(Sn)等金屬材料及其合金。第二金屬材料層32的厚度范圍為0.002mm-0.03mm。在本實(shí)施例中，第二金屬材料層32例如是鎳-鈀-金鍍層，外面的金鍍層和中間的鈀鍍層是保證焊料在芯片載體22和引腳23的可浸潤(rùn)性，提高封裝體在PCB等電路板上表面貼裝的質(zhì)量，里面的鎳鍍層是作為擴(kuò)散阻擋層以防止由元素?cái)U(kuò)散-化學(xué)反應(yīng)引起的過厚共晶化合物的生成，過厚的共晶化合物影響表面貼裝焊接區(qū)域的可靠性。請(qǐng)參照?qǐng)D3L，切割再布線高密度QFN封裝器件200的產(chǎn)品陣列，徹底切割分離絕緣填充材料25和塑封材料31形成單個(gè)再布線高密度QFN封裝器件200，在本實(shí)施例中，單個(gè)產(chǎn)品分離方法是刀片切割、激光切割或者水刀切割等方法，且僅切割絕緣填充材料25和塑封材料31，不切割金屬材料，圖3L中僅繪制出切割分離后的2個(gè)再布線高密度QFN封裝器件 200。對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述是出于有效說明和描述本發(fā)明的目的，并非用以限定本發(fā)明，任何所屬本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思和范圍的條件下，可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化。故本發(fā)明并不限定于所披露的具體實(shí)施例，而是覆蓋權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.一種再布線高密度QFN封裝器件，其特征在于，包括 芯片載體配置于封裝器件的中央部位； 多個(gè)引腳配置于芯片載體四周，圍繞芯片載體呈多圈排列； 絕緣填充材料配置于芯片載體與引腳之間，以及引腳與引腳之間； IC芯片通過粘貼材料配置于芯片載體上； 第一金屬材料層圍繞IC芯片排列； 引腳通過再布線層實(shí)現(xiàn)與第一金屬材料層的連接； IC芯片通過金屬導(dǎo)線連接至第一金屬材料層； 第二金屬材料層配置于芯片載體和引腳的下表面； 塑封材料包覆密封上述IC芯片、粘貼材料、金屬導(dǎo)線、第一金屬材料層、再布線層和芯片載體，僅僅暴露出配置于芯片載體和引腳下表面的第二金屬材料層。
2.一種再布線高密度QFN封裝器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 (a)采用曝光顯影方法，在金屬基材上表面形成具有窗口的掩膜材料層； (b)以具有窗口的掩膜材料層作為抗蝕層，對(duì)金屬基材下表面進(jìn)行蝕刻，形成芯片載體、引腳和凹槽，或以具有窗口的掩膜材料層作為抗鍍層，對(duì)金屬基材下表面進(jìn)行電鍍，形成芯片載體、引腳和凹槽； (c)移除配置于金屬基材下表面的掩膜材料層； (d)采用注塑或者絲網(wǎng)印刷方法在芯片載體與引腳之間、引腳與引腳之間的凹槽中配置絕緣填充材料； (e )采用曝光顯影方法，在金屬基材上表面位置制作具有窗口的掩膜材料層； Cf)以具有窗口的掩膜材料層作為抗蝕層，對(duì)金屬基材上表面進(jìn)行蝕刻，形成再布線層以及獨(dú)立的芯片載體和引腳； (g)移除配置于金屬基材上表面的掩膜材料層； (h)采用電鍍或化學(xué)鍍方法在再布線層的表面部分配置第一金屬材料層； (i)通過粘貼材料將IC芯片配置于芯片載體上； (j )IC芯片上的多個(gè)鍵合焊盤通過金屬導(dǎo)線分別連接至再布線層配置的第一金屬材料層； (k)采用注塑方法用塑封材料包覆密封IC芯片、粘貼材料、金屬導(dǎo)線、再布線層、第一金屬材料層和芯片載體，塑封后進(jìn)行烘烤后固化； (I)采用化學(xué)鍍方法在芯片載體和引腳的下表面制作第二金屬材料層； Cm)分離形成獨(dú)立的單個(gè)封裝件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再布線高密度QFN封裝器件的制造方法，其特征在于，采用蝕刻方法形成的芯片載體和引腳的厚度范圍為O. 03mm-0. 15_。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再布線高密度QFN封裝器件的制造方法，其特征在于，采用蝕刻方法制作的再布線層的厚度范圍為O. 02mm-0. 15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再布線高密度QFN封裝器件的制造方法，其特征在于，采用刀片切割、激光切割或者水刀切割方法切割分離形成單個(gè)封裝件，且僅切割塑封材料和絕緣填充材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種再布線高密度QFN封裝器件及其制造方法。制造形成的再布線高密度QFN封裝器件的芯片載荷和引腳在封裝工藝過程中采用蝕刻或者電鍍方法形成，采用注塑或者絲網(wǎng)印刷方法在芯片載體與引腳之間、引腳與引腳之間的凹槽中配置絕緣填充材料，采用蝕刻方法制作再布線層，并形成獨(dú)立的芯片載體和引腳，采用塑封材料進(jìn)行包封，塑封完成后，采用化學(xué)鍍方法在引腳表面制作第二金屬材料層。制造形成的再布線高密度QFN具有高的I/O密度、低的制造成本和良好的可靠性。
文檔編號(hào)H01L23/12GK103066044SQ201210549528
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者秦飛, 夏國峰, 安彤, 劉程艷, 武偉, 朱文輝 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)