基于定制引線框架的csp型mems封裝件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，包括引線框架，該引線框架的內(nèi)引腳上表面倒裝有帶凸點(diǎn)的MEMS芯片，MEMS芯片與內(nèi)引腳背面焊盤相連；MEMS芯片上粘貼有第一VGA放大器芯片，第一VGA放大器芯片與內(nèi)引腳上表面相連；底面引腳的底面上設(shè)有底面引腳金屬層；引線框架上塑封有第一塑封體，所有器件均塑封于第一塑封體內(nèi)，只有底面引腳金屬層露出第一塑封體外。該封裝件能消除干撓，保證MEMS芯片信號檢測精度，減小封裝件本身的附加及寄生電感、電容、電阻和環(huán)境的干撓對信號的影響，防止輸出信號截止、失真或增益。
【專利說明】基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本屬于半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件。

【背景技術(shù)】
[0002]CSP (Chip Scale Package，以下同)，即芯片級封裝，這種封裝是在TSOP和BGA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種薄型、微型封裝。CSP可以實(shí)現(xiàn)芯片面積與封裝面積之比超過1:
1.14的封裝，其封裝面積約為普通BGA的1/3，僅僅相當(dāng)于TSOP內(nèi)存芯片封裝面積的1/6。CSP不但體積小，同時(shí)也更薄，其基板到發(fā)熱體的最有效散熱路徑往往只有0.2_，大大提高了內(nèi)存芯片長時(shí)間運(yùn)行的可靠性，線路阻抗顯著減小，芯片速度也隨之得到大幅度提高。
[0003]在DIP、SOP等傳統(tǒng)封裝形式的MEMS封裝件中，存在的主要問題是如何解決消除干擾，保證MEMS芯片對信號的檢測精度和增益問題。雖然MEMS芯片具有較強(qiáng)的信號的檢測功能，但是在實(shí)際使用中會受到封裝件本身的附加電感、電容、電阻及環(huán)境的干撓信號影響，造成輸出信號截止或失真。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，不受封裝件本身附加電感、電容、電阻及環(huán)境的干撓信號影響，避免輸出信號截止或失真。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，包括引線框架，引線框架中的內(nèi)引腳與底面引腳相連，內(nèi)引腳上表面倒裝有帶凸點(diǎn)的MEMS芯片，MEMS芯片上的凸點(diǎn)通過第二鍵合線與內(nèi)引腳的背面焊盤相連；MEMS芯片上面粘貼有第一 VGA放大器芯片，第一 VGA放大器芯片通過第一鍵合線與內(nèi)引腳上表面相連；沿垂直于兩排底面引腳連線的方向、底面引腳遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面一端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽和第二凹槽，底面引腳的底面上設(shè)有底面引腳金屬層；引線框架上塑封有第一塑封體，所有器件均塑封于第一塑封體內(nèi)，只有底面引腳金屬層露出第一塑封體外。
[0006]本實(shí)用新型MEMS封裝件能消除干撓，保證對MEMS芯片信號的檢測精度，減小封裝件本身的附加及寄生電感、電容、電阻和環(huán)境的干撓對信號的影響，防止造成輸出信號截止、失真或增益。本封裝件除MEMS芯片外還加入了寬頻帶、低噪聲、低畸變、高增益精度的壓控VGA放大器(Variable Gain Amplifire,可變增益放大器，簡稱VGA放大器)芯片，該芯片由一個(gè)可變衰減器、增益控制界面和一個(gè)固定增益放大器三部分組成，可以自動調(diào)整頻率，將MEMS器件檢測到的信號衰減、放大，但不會失真，常應(yīng)用于射頻自動增益放大器、視頻增益控制、A/D轉(zhuǎn)換器量程擴(kuò)展和信號檢測系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型MEMS封裝件第一種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0008]圖2是本實(shí)用新型MEMS封裝件第二種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0009]圖3是本實(shí)用新型MEMS封裝件第三種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0010]圖4是本實(shí)用新型MEMS封裝件第四種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0011]圖5是本實(shí)用新型MEMS封裝件第五種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0012]圖中:1.MEMS芯片，2.第一粘片膠，3.內(nèi)引腳下表面，4.第一凹槽，5.內(nèi)引腳，
6.內(nèi)引腳上表面，7.第一鍵合線，8.第一 VGA放大器芯片，9.第二粘片膠，10.第一塑封體，11.正面焊盤，12.底面引腳，13.第二凹槽，14.底面引腳金屬層，15.背面焊盤，16.第二鍵合線，17.MEMS蓋板，18.第二塑封體，19.MEMS蓋板開孔，20.第一膠膜片，21.第二 VGA放大器芯片，22.芯片凸點(diǎn)，23.第一 UBM，24.MEMS隔墻，25.第二膠膜片，26.第二UBM，27.第三VGA放大器芯片。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]本實(shí)用新型MEMS封裝件所有實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中均采用相同的適用CSP封裝的多排矩陣式無引腳CSP定制引線框架，該定制引線框架的外形尺寸為259.00mmX79.00mm，并根據(jù)封裝件的尺寸最優(yōu)化設(shè)計(jì)框架的排數(shù)(8?12排)和封裝單元數(shù)(120?240)，該定制引線框架中的內(nèi)引腳向上翹起成鷗翼形，該內(nèi)引腳的上引腳面和下引腳面均與水平面平行，上引腳面的正反面上均電鍍有金屬層，以供焊線；該定制引線框架中的下引腳底面兩端都設(shè)有凹槽，以供塑封料嵌入，使塑封體與引線框架牢固結(jié)合，下引腳底面上電鍍錫層或銅層或金層，作為信號、電源的引出(入)端。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型MEMS封裝件第一種實(shí)施例，該實(shí)施例為不帶蓋板的MEMS封裝件結(jié)構(gòu)，包括定制引線框架，定制引線框架中的內(nèi)引腳5與底面引腳12相連，內(nèi)引腳上表面6通過第一粘片膠2粘接有MEMS芯片1，MEMS芯片1為帶凸點(diǎn)芯片，MEMS芯片1倒裝于內(nèi)引腳上表面6上，MEMS芯片1上的凸點(diǎn)通過第二鍵合線16與內(nèi)引腳的背面焊盤15相連接；MEMS芯片1上面通過第二粘片膠9粘貼有第一 VGA放大器芯片8，第一 VGA放大器芯片8上的焊盤通過第一鍵合線7與內(nèi)引腳上表面6上的正面焊盤11相連接；沿垂直于兩排底面引腳12連線的方向、底面引腳12遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面6 —端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽4和第二凹槽13，一排底面引腳12上的第一凹槽4朝向另一排底面引腳12，底面引腳12的底面上設(shè)有底面引腳金屬層14 ;第一 VGA放大器芯片8、第二粘片膠9、第二鍵合線16、正面焊盤11、內(nèi)引腳上表面6、MEMS芯片1、第一粘片膠2、內(nèi)引腳下表面3、第一鍵合線7、背面焊盤15、第一凹槽4、第二凹槽13、內(nèi)引腳5、底面引腳12的上表面以及底面引腳金屬層14構(gòu)成了電路整體。MEMS芯片1、第一鍵合線7、第一 VGA放大器芯片8、第二鍵合線16、內(nèi)引腳5、正面焊盤11、背面焊盤15以及底面引腳金屬層14構(gòu)成電路的電源和信號通道。弓丨線框架上塑封有第一塑封體10，底面引腳12、內(nèi)引腳5、第一鍵合線7、第二鍵合線16、MEMS芯片1、第一 VGA放大器芯片8、第一凹槽4和第二凹槽13均位于第一塑封體10內(nèi)，只有底面引腳金屬層14露出第一塑封體10外。
[0016]如圖2所示，本實(shí)用新型MEMS封裝件第二種實(shí)施例，該實(shí)施例是一種底部帶蓋板的MEMS芯片與VGA放大器芯片堆疊封裝件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與第一種實(shí)施例中MEMS封裝件的結(jié)構(gòu)基本相同，兩者之間的區(qū)別在于:第二種實(shí)施例中兩排底面引腳12之間設(shè)有MEMS蓋板17，MEMS蓋板17的一側(cè)與一排底面引腳12上的第一凹槽4固接，MEMS蓋板17上設(shè)有MEMS蓋板開孔19 ；MEMS蓋板17、內(nèi)引腳5和MEMS芯片1圍成的腔體內(nèi)塑封有透明的第二塑封體18 ；
[0017]第一塑封體10、第二鍵合線15、第一 VGA放大器芯片8、第二粘片膠9、內(nèi)引腳上表面6、正面焊盤11、內(nèi)引腳5、底面引腳12的上表面、第一凹槽4、第二塑封體18、MEMS芯片
1、第一粘片膠2、第一鍵合線7、背面焊盤15，內(nèi)引腳下表面3、第二凹槽13、MEMS蓋板17以及MEMS蓋板開孔19構(gòu)成了電路整體。MEMS芯片1、第一 VGA放大器芯片8、第二鍵合線16、內(nèi)引腳5、正面焊盤11、背面焊盤15以及底面引腳金屬層14構(gòu)成電路的電源和信號通道。
[0018]如圖3所示，本實(shí)用新型MEMS封裝件第三種實(shí)施例，包括定制引線框架，該定制引線框架中的內(nèi)引腳5與底面引腳12相連接，內(nèi)引腳上表面6通過第一膠膜片20粘貼有MEMS芯片1，MEMS芯片1上的焊盤通過第一鍵合線7與內(nèi)引腳上表面6上的正面焊盤11相連接，內(nèi)引腳上表面6設(shè)有MEMS隔墻24，兩排內(nèi)引腳5上MEMS隔墻24的頂端通過MEMS蓋板17相連接，MEMS蓋板17上設(shè)有MEMS蓋板開孔19，MEMS隔墻24、MEMS蓋板17、內(nèi)引腳上表面6和MEMS芯片1圍成一個(gè)腔體，第一鍵合線7和正面焊盤11均位于該腔體內(nèi)，該腔體內(nèi)塑封有透明的第二塑封體18 ;內(nèi)引腳下表面3通過第一 UBM 23與第二 VGA放大器芯片21粘接，第一 UBM 23與第二 VGA放大器芯片21上的芯片凸點(diǎn)22相粘接，即第二 VGA放大器芯片21上的芯片凸點(diǎn)22朝上；沿垂直于兩排底面引腳12連線的方向、底面引腳12遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面6 —端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽4和第二凹槽13，一排底面引腳12上的第一凹槽4朝向另一排底面引腳12，底面引腳12的底面上設(shè)有底面引腳金屬層14 ;定制引線框架上塑封有第一塑封體10，除腔體、MEMS蓋板17和底面引腳金屬層14外，其余所有的器件均塑封于第一塑封體10內(nèi)。
[0019]第一塑封體10、MEMS蓋板17、蓋板開孔19、MEMS隔墻24、引腳上表面6、第二 VGA放大器芯片21、芯片凸點(diǎn)22、第一 UBM 23、正面焊盤11、內(nèi)引腳下表面3、內(nèi)引腳5、第一凹槽4、第二凹槽13以及底面引腳12的上表面構(gòu)成封裝電路整體。MEMS芯片1、第一鍵合線
7、正面焊盤11、第二 VGA放大器芯片21、芯片凸點(diǎn)22、第一 UBM 23、內(nèi)引腳5以及底面引腳金屬層14構(gòu)成電路的電源和信號通道，輸出端接觸牢固，高頻性能好。
[0020]如圖4所示，本實(shí)用新型MEMS封裝件第四種實(shí)施例，該實(shí)施例是一種底部帶蓋板、且內(nèi)引腳兩面分別粘貼MEMS芯片與VGA放大器芯片封裝體，其結(jié)構(gòu)與第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同，兩者之間的區(qū)別是:第四種實(shí)施例中，MEMS芯片1通過第一膠膜片20粘貼于內(nèi)引腳下表面3上，MEMS芯片1上的焊盤通過第二鍵合線16與內(nèi)引腳下表面3上的背面焊盤15相連接；內(nèi)引腳上表面6上通過第二膠膜片25粘貼有第一 VGA放大器芯片8，第一 VGA放大器芯片8上的焊盤通過第一鍵合線7與正面焊盤11相連接；定制引線框架采用多排矩陣式CSP鎳鈀金電鍍框架。
[0021]第一塑封體10、第二鍵合線16、第一 VGA放大器芯片8、第二膠膜片25、正面焊盤
I1、內(nèi)引腳上表面6、內(nèi)引腳5、第一膠膜片20、MEMS芯片1、背面焊盤15、第一鍵合線7、底面引腳12的上表面、第二塑封體18、第一凹槽4以及第二凹槽13構(gòu)成了電路整體。MEMS芯片1、第一鍵合線7、第一 VGA放大器芯片8、正面焊盤11、背面焊盤15、內(nèi)引腳5以及底面金屬層14構(gòu)成了電路的電源和信號通道，輸出端接觸牢固。
[0022]如圖5所示，本實(shí)用新型CSP封裝件第五種實(shí)施例，該實(shí)施例是一種引腳兩面倒裝VGA放大器芯片、正面堆疊MEMS芯片的封裝件，包括定制引線框架，該定制引線框架采用多排矩陣式CSP鎳鈀金電鍍框架，其中的內(nèi)引腳5向上翹起形成鷗翼型，內(nèi)引腳上表面6上倒裝有第三VGA放大器芯片27，即第三VGA放大器芯片27上的芯片凸點(diǎn)通過第二 UBM 26與內(nèi)引腳上表面6相粘接，第三VGA放大器芯片27上表面通過第二膠膜片25粘接有MEMS芯片1，MEMS芯片1上的焊盤通過第一鍵合線7與內(nèi)引腳上表面6上的正面焊盤11相連接；內(nèi)引腳下表面3上倒裝有第二 VGA放大器芯片21，即第二 VGA放大器芯片21上的芯片凸點(diǎn)22通過第一 UBM 23與內(nèi)引腳下表面3相粘接；沿垂直于兩排底面引腳12連線的方向、底面引腳12遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面6—端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽4和第二凹槽13，一排底面引腳12上的第一凹槽4朝向另一排底面引腳12，底面引腳12的底面上設(shè)有底面引腳金屬層14 ;MEMS芯片1、第一鍵合線7、第二 VGA放大器芯片21、內(nèi)引腳5、正面焊盤11、背面焊盤15以及底面引腳金屬層14構(gòu)成電路的電源和信號通道。引線框架上塑封有第一塑封體10，底面引腳12、內(nèi)引腳5、第一鍵合線7、MEMS芯片1、第二 VGA放大器芯片21、第三VGA放大器芯片27、第一凹槽4和第二凹槽13均位于第一塑封體10內(nèi)，只有底面引腳金屬層14露出第一塑封體10外。
[0023]第一塑封體10、第一鍵合線7、MEMS芯片1、第二膠膜片25、第二 VGA放大器芯片21、芯片凸點(diǎn)22、內(nèi)引腳上表面6、內(nèi)引腳下表面3、內(nèi)引腳5、第三VGA放大器芯片27、第一UBM23、第二 UBM26、底面引腳上表面6、第一凹槽4、第二凹槽13以及底面引腳金屬層14構(gòu)成了電路整體。由MEMS芯片1、第一鍵合線7、第一 VGA放大器芯片8、第一 UBM23、芯片凸點(diǎn)22、第二 VGA放大器芯片21、第二 UBM 26、內(nèi)引腳5以及底面引腳金屬鍍層14構(gòu)成了電路的電源和信號通道，輸出端接觸牢固，高頻性能好。
[0024]第二 VGA放大器芯片21和第三VGA放大器芯片27為帶凸點(diǎn)的芯片。
[0025]本實(shí)用新型基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件的設(shè)計(jì)過程中，主要解決的問題包括如何消除干撓，保證對MEMS芯片信號的檢測精度，減小封裝件的體電感、體電容、體電阻及寄生電感、電容、電阻和環(huán)境的干撓對信號的影響，防止造成輸出信號截止、失真或增益。本封裝件除MEMS芯片外還加入了寬頻帶、低噪聲、低畸變、高增益精度的壓控VGA放大器(Variable Gain Amplifire,可變增益放大器，簡稱VGA放大器)芯片，該芯片由一個(gè)可變衰減器、增益控制界面和一個(gè)固定增益放大器三部分組成，可以自動調(diào)整頻率，將MEMS器件檢測到的信號衰減、放大，但不會失真，常應(yīng)用于射頻自動增益放大器、視頻增益控制、A/D轉(zhuǎn)換器量程擴(kuò)展和信號檢測系統(tǒng)。
[0026]由于本封裝件中至少包含一個(gè)MEMS芯片和一個(gè)壓控VGA芯片，壓控VGA芯片內(nèi)部由一個(gè)七級R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的可變衰減器及一個(gè)固定增益放大器構(gòu)成，每級的衰減量為6.02dB，可對輸入信號提供0?-42.14dB的衰減，消除分布電容、電感、電阻和寄生電容、電感、電阻對頻率和信號的影響。該結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)越的噪聲特性，在1MHz寬帶、最大不失真輸出為lVrms時(shí)，輸出信噪比為86.6dB。并且，MEMS芯片和寬頻帶、低噪聲、低畸變、高增益精度的壓控VGA放大器芯片采用堆疊或下引腳面倒裝，因此封裝厚度小于1mm，比同芯片裝的TO-263、SOP封裝件的體積小得多。
[0027]本實(shí)用新型提供的上述MEMS封裝件的制造方法，具體按以下步驟進(jìn)行:
[0028]步驟1:根據(jù)芯片和客戶需要，設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)和規(guī)格的多排矩陣式CSP引線框架圖紙，制作多排(8?16排)矩陣式無載體翼鷗型內(nèi)引腳的CSP定制引線框架，內(nèi)引腳的正面和背面除電鍍銅外，還要鍍銀或鍍鎳鈀金焊盤、或者根據(jù)電鍍倒裝封裝需要電鍍UBM金屬層，其翼鷗型內(nèi)引腳的底部內(nèi)引腳的正面和背面一般只電鍍銅，另外有研磨要求時(shí)的引線框架還要電鍍一層金，增加底部引腳接觸的可靠性和耐磨性；
[0029]采用8吋?12吋的減薄機(jī)對晶圓進(jìn)行減薄，帶凸點(diǎn)的晶圓減薄至150?200 μ m，不帶凸點(diǎn)的晶圓減薄至130?180 μπι ;減薄過程中的粗磨速度6 μπι/s，精磨速度0.15 μπι/s，拋光速度0.05 yrn/s ;同時(shí)采用防翹曲工藝:然后，采用A-WD-300TXB劃片機(jī)對減薄的晶圓進(jìn)行劃片，劃片過程中采用防碎片的雙刀工藝劃片，劃片進(jìn)刀速度< lOmm/s，切割分離形成需要的MEMS 1C芯片和VGA放大器芯片；
[0030]步驟2:對于沒有蓋板和腔體的封裝件(如圖1所示的第一種實(shí)施例):
[0031]在粘片膠粘片機(jī)上，先在引線框架上翹內(nèi)引腳的正面端面點(diǎn)上第一粘片膠2，然后將MEMS芯片1反向放置在已點(diǎn)第一粘片膠2的多排矩陣式CSP引線框架上翹內(nèi)引腳的正面，全部MEMS芯片1粘完后，進(jìn)行分段烘烤，即在烘箱中，升溫15分鐘將溫度升至100°C烘烤25分鐘，再升溫5分鐘將溫度升至150°C烘烤35分鐘，降溫10分鐘將溫度降至70°C取出；分段烘烤過程中采用防離層工藝；在球焊機(jī)上，將烘烤后的半成品多排矩陣式CSP引線框架反向進(jìn)料，從多排矩陣式CSP引線框架翼鷗型的上翹內(nèi)引腳的背面焊盤15向MEMS芯片1上的焊盤反打低弧度第二鍵合線16 ;在膠膜片粘片機(jī)上，將已打第二鍵合線16的半裝成品多排矩陣式CSP引線框架進(jìn)料，在MEMS芯片1背面劃上第二粘片膠9，設(shè)備自動吸取的第一 VGA放大器芯片8，準(zhǔn)確放置在已劃膠的MEMS芯片1的背面，粘接完全部第一 VGA放大器芯片8后，采用同上的分段烘烤，分段烘烤過程中采用防離層工藝；在球焊機(jī)上，將已粘接第一 VGA放大器芯片8的半成品多排矩陣式CSP引線框架正向進(jìn)料，從第一 VGA放大器芯片8上的焊盤向多排矩陣式CSP引線框架翼鷗型的上翹內(nèi)引腳的正面焊盤11高低弧度打第一鍵合線線7 ;焊線以后，選用膨脹系數(shù)α 1 ( 1、吸水率< 0.30%的環(huán)保塑封料塑封，沖線率控制在5%，無空洞和離層，在150°C溫度下后固化5小時(shí)；若底部引腳在框架生產(chǎn)中未電鍍鍍鎳鈀金或純金，則電鍍鈍錫，鈍錫層厚度7.62?15.24 μ m，并在175°C下，烘烤1小時(shí)預(yù)防錫須生長；之后激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；若底面引腳的底面上已電鍍鎳鈀金或純金，則不用電鍍純錫，直接激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；
[0032]對于蓋板在底部的封裝件(圖2所示的第二種實(shí)施例):
[0033]在粘片膠粘片機(jī)上，先在引線框架上翹內(nèi)引腳的正面端面點(diǎn)上第一粘片膠2，然后將MEMS芯片1反向放置在已點(diǎn)第一粘片膠2的多排矩陣式CSP引線框架上翹內(nèi)引腳的正面，全部MEMS芯片1粘完后，進(jìn)行分段烘烤，即在烘箱中，升溫15分鐘將溫度升至100°C烘烤25分鐘，再升溫5分鐘將溫度升至150°C烘烤35分鐘，降溫10分鐘將溫度降至70°C取出；分段烘烤過程中采用防離層工藝；在球焊機(jī)上，將烘烤后的半成品多排矩陣式CSP引線框架反向進(jìn)料，從多排矩陣式CSP引線框架翼鷗型的上翹內(nèi)引腳的背面焊盤15向MEMS芯片1上的焊盤反打低弧度第二鍵合線16 ;在膠膜片粘片機(jī)上，將已打第二鍵合線16的半裝成品多排矩陣式CSP引線框架進(jìn)料，在MEMS芯片1背面劃上第二粘片膠9，設(shè)備自動吸取的第一 VGA放大器芯片8，準(zhǔn)確放置在已劃膠的MEMS芯片1的背面，粘接完全部第一 VGA放大器芯片8后，采用分段烘烤的防離層工藝烘烤；在球焊機(jī)上，將已粘接第一 VGA放大器芯片8的半成品多排矩陣式CSP引線框架正向進(jìn)料，從第一 VGA放大器芯片8上的焊盤向多排矩陣式CSP引線框架翼鷗型的上翹內(nèi)引腳的正面焊盤11高低弧度打第一鍵合線線7 ;選用膨脹系數(shù)α 1 ( 1、吸水率< 0.25%的環(huán)保型透明塑封料封裝，使用全自動包封系統(tǒng)和下模腔透明塑封模具及MEMS芯片焊線后的CSP半成品引線框架，沖線率控制在5%、無空洞和離層，在150°C溫度下后固化1小時(shí)；在粘片膠粘片機(jī)上，將已后固化的CSP半成品引線框架反向進(jìn)料，先在第一凹槽4上點(diǎn)上快速固化膠，設(shè)備自動吸取MEMS蓋板17，對準(zhǔn)放置在已點(diǎn)膠的第一凹槽4上；然后用絕緣膠或絕緣膠膜片在MEMS芯片1的背面堆疊粘接寬頻帶、低噪聲、低畸變、高增益精度的第一壓控VGA放大器芯片8，在150°C?175°C溫度下采用防離層工藝烘烤3小時(shí)，再進(jìn)行第一 VGA放大器芯片8與上翹引腳正面低弧度(弧高控制在120 μπι)焊線；焊線后，選用膨脹系數(shù)α 1 ( 1、吸水率< 0.30%的環(huán)保型透明塑封料，使用全自動包封系統(tǒng)和上模腔塑封模具對第一 VGA放大器芯片8焊線后的CSP半成品引線框架進(jìn)行封裝，沖線率控制在5%、無空洞和離層，在175°C溫度下后固化4小時(shí)；若底面引腳的底面上已經(jīng)電鍍了鎳鈀金或純金時(shí)，則不用電鍍純錫，直接激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；若底面引腳的底面上沒有電鍍鎳鈀金或純金，則在底面引腳的底面上電鍍純錫，然后激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；
[0034]對于蓋板在頂部有腔體的封裝件(圖3所示的第三種實(shí)施例):
[0035]先在兩排相對設(shè)置的內(nèi)引腳5的內(nèi)引腳上表面6上平行設(shè)置MEMS隔墻24，兩個(gè)MEMS隔墻24和內(nèi)引腳5構(gòu)成一個(gè)腔體，即使用塑封系統(tǒng)和MEMS腔體模具，用快速固化液態(tài)環(huán)氧塑封料，通過DOE優(yōu)化制作MEMS腔體工藝參數(shù)，模溫180°C，合模壓力90kgf/cm2，注塑壓力35Kg f/cm2，注塑時(shí)間3s，固化時(shí)間120s ;然后，將帶膜片的MEMS芯片粘貼在腔體內(nèi)，進(jìn)行分段烘烤，即在烘箱中，升溫15分鐘將溫度升至100°C烘烤25分鐘，再升溫5分鐘將溫度升至150°C烘烤35分鐘，降溫10分鐘將溫度降至70°C取出；分段烘烤過程中采用防離層工藝，從MEMS芯片上的焊盤向位于腔體內(nèi)的內(nèi)引腳上表面6焊線，然后在兩個(gè)MEMS隔墻24頂端粘接MEMS蓋板，在150°C溫度下烘烤0.5小時(shí)；接著在倒裝粘片機(jī)上，將已粘接蓋板的半成品引線框架采用反向進(jìn)料方式，將帶凸點(diǎn)的VGA放大器芯片倒扣在上翹引腳的背面，并回流焊；選用膨脹系數(shù)α 1 ( 1、吸水率< 0.30%的環(huán)保塑封料封裝，沖線率控制在5%、無空洞和離層，在175°C溫度下后固化4小時(shí)；若底面引腳的底面上已經(jīng)電鍍了鎳鈀金或純金時(shí)，則不用電鍍純錫，直接激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；若底面引腳的底面上沒有電鍍鎳鈀金或純金，則在底面引腳的底面上電鍍純錫，然后激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；
[0036]對于MEMS芯片在上翹引腳的背面的封裝件(圖4所示的第四種實(shí)施例)，引線框架反向進(jìn)料，采用膠膜片粘片機(jī)，將帶膠膜片的MEMS芯片粘貼在上翹引腳的底面，進(jìn)行分段烘烤，即在烘箱中，升溫15分鐘將溫度升至100°C烘烤25分鐘，再升溫5分鐘將溫度升至150°C烘烤35分鐘，降溫10分鐘將溫度降至70°C取出；分段烘烤過程中采用防離層工藝，從MEMS芯片上焊盤向上翹引腳的背面焊盤15低弧度焊線，選用膨脹系數(shù)α 1 ( 1、吸水率(0.25%的環(huán)保型透明塑封料封裝，沖線率控制在5%、無空洞和離層，在150°C溫度下后固化0.5小時(shí)；將MEMS蓋板與第一凹槽4粘接，然后，在膠膜片粘片機(jī)上，將已粘MEMS蓋板的半成品引線框架正面進(jìn)料，將另一個(gè)帶膠膜片的VGA放大器芯片粘貼在上翹引腳的正面，然后進(jìn)行分段烘烤，即在烘箱中，升溫15分鐘將溫度升至100°C烘烤25分鐘，再升溫5分鐘將溫度升至150°C烘烤35分鐘，降溫10分鐘將溫度降至70°C取出；分段烘烤過程中采用防離層工藝，從另一個(gè)VGA放大器芯片上焊盤向上翹引腳的正面焊盤低弧度焊線，選用膨脹系數(shù)α 1 ( 1、吸水率< 0.30%的環(huán)保塑封料封裝，在175°C溫度下后固化4小時(shí)；若底面引腳的底面上已經(jīng)電鍍了鎳鈀金或純金時(shí)，則不用電鍍純錫，直接激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；若底面引腳的底面上沒有電鍍鎳鈀金或純金，則在底面引腳的底面上電鍍純錫，然后激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；
[0037]對于圖5所示的第五種實(shí)施例的封裝件，在倒裝粘片機(jī)上，引線框架反向進(jìn)料，將第二 VGA放大器芯片倒扣在上翹引腳的底面，即第二 VGA放大器芯片21上的凸點(diǎn)與內(nèi)引腳下表面3相連接，并進(jìn)行第一次回流焊；接著，在倒裝粘片機(jī)上，將已粘接第二 VGA放大器芯片的半成品引線框架正面進(jìn)料，將第三VGA放大器芯片倒扣在上翹引腳的正面，即第三VGA放大器芯片27上的凸點(diǎn)與內(nèi)引腳上表面6相連接，并進(jìn)行第二次回流焊；然后，在膠膜片粘片機(jī)上，將已粘接第三VGA放大器芯片的半成品引線框架正面進(jìn)料，將帶膠膜片的MEMS芯片1堆疊在第三VGA放大器芯片背面，進(jìn)行分段烘烤，即在烘箱中，升溫15分鐘將溫度升至100°C烘烤25分鐘，再升溫5分鐘將溫度升至150°C烘烤35分鐘，降溫10分鐘將溫度降至70°C取出；分段烘烤過程中采用防離層工藝，從MEMS芯片上焊盤向上翹引腳的正面的焊盤低弧度焊線；沖線率控制在5%、無空洞和離層，選用膨脹系數(shù)α 1、吸水率<0.30%的環(huán)保塑封料封裝，在175°C溫度下后固化4小時(shí)；若底面引腳的底面上已經(jīng)電鍍了鎳鈀金或純金時(shí)，則不用電鍍純錫，直接激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件；若底面引腳的底面上沒有電鍍鎳鈀金或純金，則在底面引腳的底面上電鍍純錫，然后激光打標(biāo)、切筋分離、測試、編帶，制得基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件。
[0038]本封裝件中一般包含1個(gè)MEMS芯片和1個(gè)寬頻帶、低噪聲、低畸變、高增益精度的壓控VGA放大器芯片。其中，MEMS芯片采用絕緣膠反粘在上翹內(nèi)引腳的正面，從MEMS芯片的焊盤向翼鷗型的上翹內(nèi)引腳的背面反打低弧度線，VGA放大器芯片用絕緣膠或絕緣膠膜片粘接在MEMS芯片的背面，并從VGA放大器芯片上焊盤向翼鷗型的上翹內(nèi)引腳的正面地盤尚低弧焊線。
[0039]雖然結(jié)合優(yōu)選實(shí)例已經(jīng)示出并描述了本實(shí)用新型，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不違背所附權(quán)利要求限定的本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行修改和變換。
【權(quán)利要求】
1.一種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，其特征在于，包括引線框架，引線框架中的內(nèi)引腳(5)與底面引腳(12)相連，內(nèi)引腳上表面(6)倒裝有帶凸點(diǎn)的MEMS芯片(1)，MEMS芯片(I)上的凸點(diǎn)通過第二鍵合線(16 )與內(nèi)引腳的背面焊盤(15 )相連；MEMS芯片(I)上面粘貼有第一 VGA放大器芯片(8)，第一 VGA放大器芯片(8)通過第一鍵合線(7)與內(nèi)引腳上表面(6)相連；沿垂直于兩排底面引腳(12)連線的方向、底面引腳(12)遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面(6)—端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽(4)和第二凹槽(13)，底面引腳(12)的底面上設(shè)有底面引腳金屬層(14);引線框架上塑封有第一塑封體(10)，所有器件均塑封于第一塑封體(10)內(nèi)，只有底面引腳金屬層(14)露出第一塑封體(10)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，其特征在于，所述的兩排底面引腳(12 )之間設(shè)有MEMS蓋板(17)，MEMS蓋板(17 )的一側(cè)與一排底面引腳(12 )上的第一凹槽(4)固接，MEMS蓋板(17)上設(shè)有MEMS蓋板開孔(19)；MEMS蓋板(17)、內(nèi)引腳(5)和MEMS芯片(I)圍成的腔體內(nèi)塑封有第二塑封體(18)。
3.—種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，其特征在于，包括引線框架，該引線框架中的內(nèi)引腳(5)與底面引腳(12)相連，內(nèi)引腳上表面(6)粘貼有MEMS芯片(1)，MEMS芯片(I)通過第一鍵合線(7 )與內(nèi)引腳上表面(6 )相連，內(nèi)引腳上表面(6 )設(shè)有MEMS隔墻(24)，兩排MEMS隔墻(24)頂端通過MEMS蓋板(17)相連接，MEMS蓋板(17)上設(shè)有MEMS蓋板開孔(19 )，MEMS隔墻(24 )、MEMS蓋板(17 )、內(nèi)引腳上表面(6 )和MEMS芯片(I)圍成一個(gè)腔體，該腔體內(nèi)塑封有第二塑封體(18)，第一鍵合線(7)位于第二塑封體(18)內(nèi)；內(nèi)引腳下表面(3)通過第一 UBM (23)與第二 VGA放大器芯片(21)粘接，第一 UBM (23)與第二 VGA放大器芯片(21)上的芯片凸點(diǎn)(22)相粘接；沿垂直于兩排底面引腳(12)連線的方向、底面引腳(12)遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面(6)—端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽(4)和第二凹槽(13)，底面引腳(12)的底面上設(shè)有底面引腳金屬層(14);引線框架上塑封有第一塑封體(10)，除腔體、MEMS蓋板17)和底面引腳金屬層(14)外，其余所有的器件均塑封于第一塑封體(10)內(nèi)。
4.一種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，其特征在于，包括引線框架，該引線框架中的內(nèi)引腳(5)與底面引腳(12)相連，MEMS芯片(I)粘貼于內(nèi)引腳下表面(3)上，MEMS芯片(I)通過第二鍵合線(16 )與內(nèi)引腳下表面(3 )相連；內(nèi)引腳上表面(6 )上粘貼有第一VGA放大器芯片(8)，第一 VGA放大器芯片(8)通過第一鍵合線(7)與內(nèi)引腳上表面(6)相連；沿垂直于兩排底面引腳(12)連線的方向、底面引腳(12)遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面(6)—端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽(4)和第二凹槽(13)，底面引腳(12)的底面上設(shè)有底面引腳金屬層(14);引線框架上塑封有第一塑封體(10)，除腔體、MEMS蓋板17)和底面引腳金屬層(14)夕卜，其余所有的器件均塑封于第一塑封體(10)內(nèi)；兩排底面引腳(12)之間設(shè)有MEMS蓋板(17)，MEMS蓋板(17)的一側(cè)與一排底面引腳(12)上的第一凹槽(4)固接，MEMS蓋板(17)上設(shè)有MEMS蓋板開孔(19) ；MEMS蓋板(17)、內(nèi)引腳(5)和MEMS芯片(I)圍成的腔體內(nèi)塑封有第二塑封體(18)。
5.—種基于定制引線框架的CSP型MEMS封裝件，其特征在于，包括引線框架，該引線框架采用多排矩陣式CSP鎳鈀金電鍍框架，其中的內(nèi)引腳(5)向上翹起形成鷗翼型，內(nèi)引腳上表面(6)上倒裝有第三VGA放大器芯片(27)，第三VGA放大器芯片(27)上表面粘接有MEMS芯片(I)，MEMS芯片(I)通過第一鍵合線(7 )與內(nèi)引腳上表面(6 )相連；內(nèi)引腳下表面(3)上倒裝有第二 VGA放大器芯片(21);沿垂直于兩排底面引腳(12)連線的方向、底面引腳(12)遠(yuǎn)離內(nèi)引腳上表面(6)—端的兩側(cè)平行設(shè)置有第一凹槽(4)和第二凹槽(13)，底面引腳(12)的底面上設(shè)有底面引腳金屬層(14);引線框架上塑封有第一塑封體(10)，底面引腳金屬層(14)露出第一塑封體(10)，其余所有器件均位于第一塑封體(10)內(nèi)。
【文檔編號】H01L23/495GK204243032SQ201420744903
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】慕蔚, 邵榮昌, 李習(xí)周, 張易勒, 胡魁 申請人:天水華天科技股份有限公司