一種芯片正裝bga封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括基板（1），所述基板（1）正面正裝有芯片（2），所述芯片（2）正面與基板（1）正面之間通過金屬線（9）相連接，所述芯片（2）正面設置有多個第二金屬凸塊（5），所述芯片（2）周圍的基板（1）正面設置多個第一金屬凸塊（4），所述芯片（2）、第一金屬凸塊（4）和第二金屬凸塊（5）外圍的區(qū)域包封有塑封料（6），所述塑封料（6）與第一金屬凸塊（4）和第二金屬凸塊（5）頂部齊平，所述塑封料（6）正面電鍍有金屬層（7），所述基板（1）背面設置有多個金屬球（8）。本發(fā)明的有益效果是：它在不增加BGA封裝厚度的情況下，通過封裝工藝形成整體金屬散熱裝置，提高了整體散熱效果。
【專利說明】—種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導體封裝【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，半導體封裝產(chǎn)業(yè)為了滿足各種高功耗芯片要求，其大多在BGA表面放置散熱片(如圖1所示)，散熱片雖然增加了封裝TOP面的散熱效果，但也因此增加了 BGA產(chǎn)品的整體高度，很難應用于對BGA封裝要求較薄的產(chǎn)品如手機、筆記本等手持設備，而AP等芯片由于考慮到多核運算等,其功率要求也越來越高,對散熱的要求也越來越高,無散熱片的形式難以勝任要求，但增加散熱片又難以滿足產(chǎn)品應用環(huán)境對厚度的要求。而且?guī)崞腂GA生產(chǎn)方法，通常是在BGA生產(chǎn)加工完后，再用膠料壓合散熱片，因此散熱片并沒有與基板或芯片表面的熱源直接接觸，其散熱效果不好。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，它在不增加BGA封裝厚度的情況下，通過封裝工藝將金屬凸塊集成于BGA塑封體上，凸塊底面與基板表面或芯片表面相接觸，凸塊頂面通過電鍍工藝使其與塑封料表面電鍍金屬層構(gòu)成一個整體的散熱裝置，由于金屬凸塊直接與基板表面或芯片表面相連，熱量可以直接傳導至電鍍金屬層表面，并通過電鍍金屬層表面與空氣的對流輻射作用，提高了整體散熱效果。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，它包括基板，所述基板正面通過導電或不導電粘結(jié)物質(zhì)正裝有芯片，所述芯片正面與基板正面之間通過金屬線相連接，所述芯片正面設置有多個第二金屬凸塊，所述芯片周圍的基板正面設置多個第一金屬凸塊，所述芯片、第一金屬凸塊和第二金屬凸塊外圍的區(qū)域包封有塑封料，所述塑封料與第一金屬凸塊和第二金屬凸塊頂部齊平，所述塑封料正面電鍍有金屬層，所述金屬層與第一金屬凸塊和第二金屬凸塊頂部相連接，所述基板背面設置有多個金屬球。
[0005]更進一步的，所述塑封料側(cè)面露出多個第一金屬凸塊。
[0006]更進一步的，所述第一金屬凸塊和第二金屬凸塊的橫截面形狀為方形、圓形、六邊形或八角形。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，它在不增加BGA封裝厚度的情況下，通過封裝工藝將金屬凸塊集成于BGA塑封體上，凸塊底面與基板表面或芯片表面相接觸，凸塊頂面通過電鍍工藝使其與塑封料表面電鍍金屬層構(gòu)成一個整體散熱裝置，由于金屬凸塊直接與基板表面或芯片表面相連，熱量可以直接傳導至電鍍金屬層表面，并通過電鍍金屬層表面與空氣的對流輻射作用，提高了整體散熱效果；金屬凸塊可采用一些固定尺寸規(guī)格，方便批量生產(chǎn)，并且與基板、芯片表面的連接位置、接觸面積可根據(jù)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部熱點位置以及模流成型的需要進行靈活布置，有利于大批量生產(chǎn)，也克服了采用整塊散熱金屬塊因芯片大小不同、封裝尺寸大小不同需要特制的現(xiàn)象?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0008]圖1為以往常見的散熱型BGA的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2?圖9為本發(fā)明一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)制造方法的各工序示意圖。
[0010]圖10為本發(fā)明一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0011]圖11為本發(fā)明一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)另一實施例的示意圖。
[0012]其中:
基板I 芯片2
導電或不導電粘結(jié)物質(zhì)3
第一金屬凸塊4
第二金屬凸塊5
塑封料6
金屬層7
金屬球8
金屬線9。
【具體實施方式】
[0013]參見圖10，本發(fā)明一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，它包括基板1，所述基板I正面通過導電或不導電粘結(jié)物質(zhì)3正裝有芯片2，所述芯片2正面與基板I正面之間通過金屬線9相連接，所述芯片2正面通過導熱膠設置有多個第二金屬凸塊5，所述芯片2周圍的基板I正面通過導熱膠設置多個第一金屬凸塊4，所述第一金屬凸塊4與第二金屬凸塊5頂部齊平，所述芯片2、第一金屬凸塊4和第二金屬凸塊5外圍的區(qū)域包封有塑封料6，所述塑封料6與第一金屬凸塊4和第二金屬凸塊5頂部齊平，所述塑封料6正面電鍍有金屬層7，所述金屬層7與第一金屬凸塊4和第二金屬凸塊5頂部相連接，所述基板I背面設置有多個金屬球8。
[0014]所述第一金屬凸塊4和第二金屬凸塊5的橫截面形狀可以是方形、圓形、六邊形、八角形等，金屬凸塊可以在SMT工序或裝片工序進行安裝。
[0015]其制造方法如下:
步驟一、取一片基板
參見圖2，取一片基板，基板上含有印刷電路，基板厚度的選擇可依據(jù)產(chǎn)品特性進行選
擇；
步驟二、裝片
參見圖3，在基板的正面通過導電或不導電粘結(jié)物質(zhì)正裝上芯片；
步驟三、金屬線鍵合
參見圖4，在芯片正面與基板正面之間進行鍵合金屬線作業(yè)；
步驟四、安裝金屬凸塊
參見圖5，在完成裝片打線的芯片周圍的基板正面通過導熱膠安裝上多個第一金屬塊，在芯片正面通過導熱膠安裝上多個第二金屬塊； 步驟五、塑封
參加圖6，在步驟四完成金屬凸塊安裝的基板正面進行環(huán)氧樹脂塑封保護，環(huán)氧樹脂材料可以依據(jù)產(chǎn)品特性選擇有填料或是沒有填料的種類；
步驟六、研磨
參見圖7，在步驟五完成環(huán)氧樹脂塑封后進行表面研磨，使第一金屬凸塊和第二金屬凸塊頂部露出塑封料表面；
步驟七、電鍍金屬層
參見圖8，在步驟六完成研磨后的塑封料表面電鍍上一層金屬層；
步驟八、植球
參見圖9，在步驟七完成電鍍金屬層后的基板背面植入多個金屬球。
[0016]本發(fā)明一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)的另一實施如圖11所示，它是在電鍍金屬層工序后通過對邊角多余塑封料進行切割，使塑封料側(cè)面露出多個第一金屬凸塊，從而增加其與空氣的接觸面積，提升與空氣對流輻射的散熱效率。
【權(quán)利要求】
1.一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括基板(1)，所述基板(I)正面通過導電或不導電粘結(jié)物質(zhì)(3)正裝有芯片(2)，所述芯片(2)正面與基板(I)正面之間通過金屬線(9)相連接，所述芯片(2)正面設置有多個第二金屬凸塊(5)，所述芯片(2)周圍的基板(O正面設置多個第一金屬凸塊(4),所述芯片(2)、第一金屬凸塊(4)和第二金屬凸塊(5)外圍的區(qū)域包封有塑封料(6),所述塑封料(6)與第一金屬凸塊(4)和第二金屬凸塊(5)頂部齊平，所述塑封料(6)正面電鍍有金屬層(7)，所述金屬層(7)與第一金屬凸塊(4)和第二金屬凸塊(5)頂部通過電鍍相連接構(gòu)成一整體散熱裝置，所述基板(I)背面設置有多個金屬球(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述塑封料(6)側(cè)面露出多個第一金屬凸塊(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種芯片正裝BGA封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一金屬凸塊(4)和第二金屬凸塊(5)的橫截面形狀為方形、圓形、六邊形或八角形。
【文檔編號】H01L23/367GK103441108SQ201310380809
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】李宗懌, 顧驍 申請人:江蘇長電科技股份有限公司