本發(fā)明涉及一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，改善已有結(jié)構(gòu)中上層的球焊芯片在裝片和球焊的作業(yè)過程中對下層倒裝芯片的不良影響，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的下層為倒裝芯片上層為球焊芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)，參見圖1，其工藝步驟如下：1、先將倒裝芯片焊接至基板上；2、對倒裝芯片下方焊點(diǎn)凸塊之間用underfill填充膠進(jìn)行填充；3、然后在球焊芯片非功能面畫裝片膠，再進(jìn)行球焊芯片的裝片；4、球焊芯片進(jìn)行焊線作業(yè)；5、最后通過塑封料包封以保護(hù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

目前已有的技術(shù)上層球焊芯片和下層倒裝芯片之間只有一層膠層，膠層很??；當(dāng)上方的球焊芯片在裝片和焊線過程中對下方倒裝芯片作用力只有一層很薄的膠層作為緩沖，這樣就很容易傷害到下方的倒裝芯片。且在球焊芯片裝片前還有一道underfill的填充步驟。underfill通過毛細(xì)現(xiàn)象填充到倒裝芯片焊球之間的空間，由于underfill的毛細(xì)作用，underfill容易溢到倒裝芯片側(cè)面甚至是非功能面，以及擴(kuò)散至倒裝芯片焊接區(qū)外圍的基板表面上，沾污金屬線鍵合的焊墊。當(dāng)underfill由于毛細(xì)現(xiàn)象爬至倒裝芯片非公能區(qū)的情況下，在畫膠后裝片作業(yè)時(shí)，會影響球焊芯片裝片的共面性。由于一部分underfill膠溢出至芯片表面或者是倒裝芯片焊接區(qū)外圍的基板表面上，使得倒裝芯片底部焊球與基板之間的空間的underfill填充膠的膠量會相應(yīng)減少，進(jìn)而導(dǎo)致倒裝芯片底部焊球與基板之間的空間填充不充分，進(jìn)一步地會帶來分層和塑封料填充空洞的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，它采用fow膜或fod膜的膠膜，取代倒裝芯片underfill填充膠及球焊芯片的裝片膠，從而消除球焊芯片在裝片和焊線過程中對下方倒裝芯片的一些不良影響。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、取一基板；

步驟二、在基板的多個(gè)焊墊上通過焊球焊接倒裝芯片；

步驟三、在球焊芯片圓片下方非功能面貼好一層膠膜，并且與球焊芯片同時(shí)劃片分割成單元；

步驟四、將非功能面粘附一層膠膜的球焊芯片直接設(shè)置在倒裝芯片的上方，膠膜受球焊芯片裝片的壓力及熱等共同作用的影響，會包覆倒裝芯片，并填充下方的倒裝芯片與基板之間的空間，倒裝芯片和球焊芯片中間間隔較厚的一層緩沖膠膜層；

步驟五、膠膜固化，使堆疊結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，膠膜的狀態(tài)在一定條件下固化后將不可逆轉(zhuǎn)；

步驟六、膠膜固化后，進(jìn)行球焊芯片的焊線作業(yè)，通過金屬線使球焊芯片和基板進(jìn)行電信連接；

步驟七、對基板上方、倒裝芯片、球焊芯片和金屬線外圍進(jìn)行塑封料的包封。

所述膠膜采用fow膜或fod膜。

多個(gè)焊墊之間形成引導(dǎo)槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、改善了現(xiàn)有工藝中出現(xiàn)的球焊芯片裝片作業(yè)過程中，由于underfill毛細(xì)現(xiàn)象的作用爬至倒裝芯片非功能面，從而導(dǎo)致上層球焊芯片裝片時(shí)，球焊芯片共面性不佳的問題；

2、增加倒裝芯片與球焊芯片之間的厚度，增加倒裝芯片與球焊芯片之間膠層的緩沖能力，避免球焊芯片在打線作業(yè)過程中受打線應(yīng)力而產(chǎn)生的損傷問題；

3、本發(fā)明打破常規(guī)技術(shù)偏見，將fow膜或fod膜應(yīng)用于倒裝芯片與球焊芯片的堆疊，相比球焊芯片與球焊芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)，可以減少焊線的布設(shè)空間，提高基板的利用率，以及降低封裝厚度；

4、本發(fā)明將fow膜或fod膜應(yīng)用于倒裝芯片與球焊芯片的堆疊，與傳統(tǒng)的倒裝芯片與球焊芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)，可將fow膜或fod膜取代underfill填充膠和裝片膠，可減少相應(yīng)的步驟，提高效率；

5、膠膜的流散能力較underfill填充膠的毛細(xì)作用下的流散能力弱，可避免underfill填充膠擴(kuò)散至焊接區(qū)外圍基板上，沾污金屬線鍵合的焊墊；優(yōu)選的，通過在基板焊接區(qū)的多個(gè)焊墊之間形成引導(dǎo)槽，來促進(jìn)膠膜的流動(dòng)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為本發(fā)明一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3~圖9為本發(fā)明一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法各工序的流程圖。

圖10為本發(fā)明另一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

其中：

基板1

焊球2

底部填充膠3

金屬線4

倒裝芯片5

球焊芯片6

焊墊7

膠膜8

塑封料9

引導(dǎo)槽10。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖2所示，本實(shí)施例中的一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)，它包括基板1，所述基板1正面設(shè)置有多個(gè)焊墊7，所述焊墊7上通過焊球2設(shè)置有一倒裝芯片5，所述倒裝芯片5上方設(shè)置有球焊芯片6，所述球焊芯片6背面非功能區(qū)粘附有一層膠膜8，所述膠膜8包覆倒裝芯片5并填充倒裝芯片5與基板1之間的空間，所述球焊芯片6正面通過金屬線4電性連接至基板1，所述基板1、倒裝芯片5、球焊芯片6和金屬線4外圍包覆有塑封料9；

所述膠膜8采用fow膜或fod膜。

其制造方法包括以下步驟：

步驟一、參見圖3，取一基板；

步驟二、參見圖4，在基板的多個(gè)焊墊上通過焊球焊接倒裝芯片；

步驟三、參見圖5，在球焊芯片圓片下方（非功能面）貼好一層膠膜，并且與球焊芯片同時(shí)劃片分割成單元；

步驟四、參見圖6，將非功能面粘附一層膠膜的球焊芯片直接設(shè)置在倒裝芯片的上方，膠膜受球焊芯片裝片的壓力及熱等共同作用的影響，會包覆倒裝芯片，并填充下方的倒裝芯片與基板之間的空間，倒裝芯片和球焊芯片中間間隔較厚的一層緩沖膠膜層；

步驟五、參見圖7，膠膜固化，使堆疊結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，膠膜的狀態(tài)在一定條件下固化后將不可逆轉(zhuǎn)；

步驟六、參加圖8，膠膜固化后，進(jìn)行球焊芯片的焊線作業(yè)（通過金屬線使球焊芯片和基板進(jìn)行電信連接）；

步驟七、參加圖9，對基板上方、倒裝芯片、球焊芯片和金屬線外圍進(jìn)行塑封料的包封。

如圖10所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述多個(gè)焊墊7之間形成引導(dǎo)槽10，來引導(dǎo)、促進(jìn)膠膜的流動(dòng)。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，所述方法包括以下步驟：步驟一、取一基板；步驟二、在基板的多個(gè)焊墊上通過焊球焊接倒裝芯片；步驟三、在球焊芯片圓片下方非功能面貼好一層膠膜，并且與球焊芯片同時(shí)劃片分割成單元；步驟四、將非功能面粘附一層膠膜的球焊芯片直接設(shè)置在倒裝芯片的上方，膠膜包覆倒裝芯片并充分填充下方的倒裝芯片與基板之間的空間；步驟五、膠膜固化；步驟六、膠膜固化后，進(jìn)行球焊芯片的焊線作業(yè)；步驟七、塑封料包封。本發(fā)明采用FOW膜或FOD膜，取代倒裝芯片underfill填充膠及球焊芯片的裝片膠，從而消除球焊芯片在裝片和焊線過程中對下方倒裝芯片的一些不良影響。

技術(shù)研發(fā)人員：殷炯;龔臻;劉怡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇長電科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.31
技術(shù)公布日：2017.10.10