專利名稱：一種aaqfn二次塑封與二次植球優化的封裝件及其制作工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及于半導體封裝技術領域，具體是一種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件及其制作工藝。
背景技術：
隨著技術的不斷發展，電子封裝不但要提供芯片的保護，同時還要在一定的成本下滿足不斷增加的性能、可靠性、散熱、功率分配等要求。AAQFN封裝在成熟的蝕刻工藝技術基礎上，從框架設計、材料選擇、焊盤結構優化等方面入手，建立完善的封裝工藝技術，不斷調整優化，突破窄間距(O. 4mm)、超薄型 (O. 5mm以下)封裝技術難點，實現面內I/O布局列陣AAQFN封裝,形成成套封裝工藝技術，在一定的成本下滿足了不斷增加的性能、可靠性、散熱、功率分配等要求。以往的AAQFN封裝工藝主要是在框架蝕刻凹槽刷Solder mask,然后在引腳植入錫球，而AAQFN 二次塑封與二次植球優化在此基礎上代替蝕刻凹槽刷Solder mask，采用二次塑封，二次塑封時不用貼膜，將錫球全部封住，然后采用磨屑的方法將二次塑封體去掉一部分，露出錫球橫截面，隨后在錫球表面電鍍鎳鈕金，再進行二次植球。從而在低成本要求下滿足不斷增加的性能、可靠性、散熱、功率分配等要求，具有明顯的技術優勢。
發明內容
針對上述封裝技術存在的問題，本發明提供了一種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件及其制作工藝，其在以往AAQFN封裝技術的基礎上，對產品進行二次塑封與二次植球優化，促進了電子封裝技術的發展。本發明的技術方案是一種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件，主要由蝕刻后銅引線框架、粘片膠、芯片、鍵合線、塑封料、蝕刻凹槽、錫球、鎳鈀金鍍層組成。所述的蝕刻后銅引線框架是半蝕刻處理，其通過粘片膠粘接芯片，芯片通過鍵合線與蝕刻后銅引線框架的引腳相連，所述蝕刻后銅引線框架、蝕刻后銅引線框架的引腳、芯片和鍵合線由塑封體包圍連接；所述蝕刻凹槽由蝕刻后銅引線框架底部蝕刻后形成，所述錫球由蝕刻后的引腳底部刷錫膏回流后形成，蝕刻凹槽與錫球由塑封體包圍連接；所述錫球的橫截面由磨屑形成，錫球的橫截面有鎳鈀金電鍍層，所述錫球浸錫回流后在鎳鈀金電鍍層上形成。所述制作工藝主要按照以下步驟進行銅框架半蝕刻、晶圓減薄、晶圓劃片、上芯、壓焊、一次塑封、框架背面蝕刻、刷錫膏回流、二次塑封、磨屑部分塑封體、錫球電鍍鎳鈀金、二次植球。AAQFN 二次塑封與二次植球優化在以往技術的基礎上進一步改進，無需Soldermask底部填充，二次塑封時不用貼膜，節省了材料的消耗，從而就節約了封裝成本;AAQFN二次塑封與二次植球優化通過二次塑封將球全部封住，然后采用磨屑的方法將二次塑封體去掉一部分，露出錫球橫截面，在錫表面電鍍鎳鈀金，進行二次植球，可提高導電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀，具有明顯的技術優勢，能夠實現多引腳、高密度、小型薄型化封裝，具有散熱性、電性能以及共面性好等特點。本發明為無鉛、無鹵素的環保型先進封裝技術，可應用于更大范圍的移動、消費電子產品上，滿足移動通信和移動計算機領域的便捷式電子機器，如PDA、3G手機、MP3、MP4、MP5等超薄型電子產品發展的需要，是迅速成長起來的一種新型封裝技術。
說明書附圖
圖1引線框架剖面 圖2上芯后廣品首I]面 圖3壓焊后產品剖面 圖4 一次塑封后產品剖面 圖5框架背面蝕刻后產品剖面 圖6錫膏回流焊后產品剖面 圖7二次塑封后產品剖面 圖8磨屑后產品剖面 圖9錫球截面電鍛后廣品首I]面 圖10 二次植球后產品剖面圖。圖中、I為蝕刻后銅引線框架、2為粘片膠、3為芯片、4為鍵合線、5和8為塑封體、6為蝕刻凹槽、7和10為錫球、9為鎳鈀金電鍍層。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細敘述。如圖所示，一種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件，主要由蝕刻后銅引線框架1、粘片膠2、芯片3、鍵合線4、塑封料5和8、蝕刻凹槽6、錫球7和10、鎳鈀金鍍層9組成。所述的蝕刻后銅引線框架I是半蝕刻處理，其通過粘片膠2粘接芯片3，芯片3通過鍵合線4與蝕刻后銅引線框架I的引腳相連，所述蝕刻后銅引線框架1、蝕刻后銅引線框架I的引腳、芯片3和鍵合線4由塑封體5包圍連接；所述蝕刻凹槽6由蝕刻后銅引線框架I底部蝕刻后形成，所述錫球7由蝕刻后的引腳底部刷錫膏回流后形成，蝕刻凹槽6與錫球7由塑封體8包圍連接；所述錫球7的橫截面由磨屑形成，錫球7的橫截面有鎳鈀金電鍍層9，所述錫球10浸錫回流后在鎳鈀金電鍍層9上形成。如圖所示，一種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件的制作工藝，其按照以下步驟進行
第一步、銅引線框架蝕刻將銅引線框架進行半蝕刻，依據芯片pad分布結構，通過成熟的涂膠、曝光、顯影、電鍍及腐蝕等工藝，在銅板正面蝕刻出載體，互連線，I/O Pad，確定I/O Pad大小，腳間距和它們各自的位置；如圖1所示；
第二步、晶圓減薄和劃片在晶圓正面貼上膠膜，然后在專用減薄機上進行減薄達到工藝要求；減薄完的晶圓清洗經檢驗合格后，去掉正面膠膜，在晶圓背面貼上膠膜后再進行劃片，將晶圓劃成單個IC芯片；
第三步、上芯使用專用上料夾，用點膠頭均勻的將粘片膠2 (導電膠或絕緣膠)點在蝕刻后銅引線框架I的PAD上，吸嘴將承片臺上的芯片3吸起放置到已點好粘片膠2的蝕刻后銅引線框架I上，粘片后框架自動送到彈夾中；如圖2所示；
第四步、壓焊在專用壓焊機上，鍵合線4采用金線或銅線，通過球焊把芯片3上的焊盤(PAD)和蝕刻后銅引線框架I的引腳相連，形成了電路的電源和信號通道；如圖3所示；第五步、一次塑封采用塑料包封系統將壓焊后的產品自動傳送到塑封模具中，用塑封體5對壓焊后的產品進行包封，隨后進行固化；如圖4所示；
第六步、框架背面蝕刻對蝕刻后銅引線框架I進行背面蝕刻，將選定的露銅部分蝕刻掉，進行引腳分離；如圖5所示；
第七步、刷錫膏回流在蝕刻后引腳底部進行鋼網刷錫膏，形成的錫膏進行回流焊后形成錫球7 ;如圖6所示；
第八步、二次塑封用塑封體8完全包封錫球7與底部蝕刻凹槽6，隨后進行固化；如圖 7所示；
第九步、磨屑部分塑封體、錫球電鍍鎳鈀金、二次植球采用磨屑的方法將二次塑封體8去掉一部分,露出錫球7橫截面,然后在錫球7橫截面上電鍍鎳鈕金形成鎳鈕金電鍍層9,再通過浸錫回流在鎳鈀金電鍍層9上植入錫球10 ;如圖8、圖9和圖10。
權利要求
1.一種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件，其特征在于主要由蝕刻后銅引線框架(I)、粘片膠(2)、芯片(3)、鍵合線(4)、塑封料(5)和(8)、蝕刻凹槽(6)、錫球(7)和(10)、鎳鈀金電鍍層(9)組成；所述的蝕刻后銅引線框架(I)是半蝕刻處理，其通過粘片膠(2)粘接芯片(3)，芯片(3)通過鍵合線(4)與蝕刻后銅引線框架(I)的引腳相連，所述蝕刻后銅引線框架(I)、蝕刻后銅引線框架(I)的引腳、芯片(3)和鍵合線(4)由塑封體(5)包圍連接；所述蝕刻凹槽(6)由蝕刻后銅引線框架(I)底部蝕刻后形成，所述錫球(7)由蝕刻后的引腳底部刷錫膏回流后形成，蝕刻凹槽(6)與錫球(7)由塑封體(8)包圍連接；所述錫球(7)的橫截面由磨屑形成，錫球(7)的橫截面有鎳鈀金電鍍層(9)，所述錫球(10)浸錫回流后在鎳鈀金電鍍層(9 )上形成。
2.—種AAQFN 二次塑封與二次植球優化的封裝件的制作工藝，其特征在于其按照以下步驟進行 第一步、銅引線框架蝕刻將銅引線框架進行半蝕刻，依據芯片pad分布結構，通過成熟的涂膠、曝光、顯影、電鍍及腐蝕等工藝，在銅板正面蝕刻出載體，互連線，I/O Pad，確定I/O Pad大小，腳間距和它們各自的位置； 第二步、晶圓減薄和劃片在晶圓正面貼上膠膜，然后在專用減薄機上進行減薄達到工藝要求；減薄完的晶圓清洗經檢驗合格后，去掉正面膠膜，在晶圓背面貼上膠膜后再進行劃片，將晶圓劃成單個IC芯片； 第三步、上芯使用專用上料夾，用點膠頭均勻的將粘片膠(2)(導電膠或絕緣膠)點在蝕刻后銅引線框架(I)的PAD上，吸嘴將承片臺上的芯片(3)吸起放置到已點好粘片膠(2)的蝕刻后銅引線框架(I)上，粘片后框架自動送到彈夾中； 第四步、壓焊在專用壓焊機上，鍵合線(4)采用金線或銅線，通過球焊把芯片(3)上的焊盤(PAD)和蝕刻后銅引線框架(I)的引腳相連，形成了電路的電源和信號通道； 第五步、一次塑封采用塑料包封系統將壓焊后的產品自動傳送到塑封模具中，用塑封體(5)對壓焊后的產品進行包封，隨后進行固化； 第六步、框架背面蝕刻對蝕刻后銅引線框架(I)進行背面蝕刻，將選定的露銅部分蝕刻掉，進行引腳分離； 第七步、刷錫膏回流在蝕刻后引腳底部進行鋼網刷錫膏，形成的錫膏進行回流焊后形成錫球(7)； 第八步、二次塑封用塑封體(8)完全包封錫球(7)與底部蝕刻凹槽(6)，隨后進行固化； 第九步、磨屑部分塑封體、錫球電鍍鎳鈀金、二次植球采用磨屑的方法將二次塑封體(8)去掉一部分,露出錫球(7)橫截面,然后在錫球(7)橫截面上電鍍鎳鈕金形成鎳鈕金電鍍層(9 )，再通過浸錫回流在鎳鈀金電鍍層(9 )上植入錫球(10 )。
全文摘要
本發明公開了一種AAQFN二次塑封與二次植球優化的封裝件及其制作工藝，所述封裝件主要由蝕刻后銅引線框架、粘片膠、芯片、鍵合線、塑封料、蝕刻凹槽、錫球、鎳鈀金鍍層組成。所述制作工藝主要按照以下步驟進行銅框架半蝕刻、晶圓減薄、晶圓劃片、上芯、壓焊、一次塑封、框架背面蝕刻、刷錫膏回流、二次塑封、磨屑部分塑封體、錫球電鍍鎳鈀金、二次植球。本發明具有節約封裝成本、以及散熱性、電性能和共面性好等特點。
文檔編號H01L23/495GK103021994SQ201210582218
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者王虎, 諶世廣, 劉衛東, 李濤濤, 馬利 申請人:華天科技(西安)有限公司