高密度線路芯片封裝工藝的制作方法

本發明涉及半導體封裝技術領域。

背景技術：

現有的以引線框為基片的芯片封裝工藝中，是利用銅基板蝕刻出芯片的線路，如果芯片的線路簡單、密度低，此種工藝沒什么問題。然而，對于線路復雜、密度高的芯片，利用銅基板來蝕刻處芯片的線路的弊端就凸顯出來了。如果線路或腳仔太密集，在保證尺寸不過分增大的情況下，線路就需要做得很細，而蝕刻的工藝受銅材厚底和蝕刻因子的限制，無法做到很小的線路蝕刻間隙，這就限制了芯片的線路的密度，無法將線路設計得太密集，不能靈活地設計芯片的線路。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提出一種高密度線路芯片封裝工藝，其可使芯片的線路設計得更加密集，能夠更加靈活地設計芯片的線路。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案。

高密度線路芯片封裝工藝，包括以下步驟：

電鍍：依照芯片的線路的圖案在銅基板正面電鍍形成電鍍層，該電鍍層作為所述線路，依照外腳的圖案在銅基板背面電鍍形成外腳電鍍層；

粘晶通電：粘接晶粒并在晶粒與所述線路的焊位之間焊線以實現電連接；

塑封：在銅基板正面注塑形成塑膠保護層；

制作外腳：從銅基板背面蝕刻銅基板，將銅基板的未被外腳電鍍層覆蓋的部分蝕去，銅基板的被外腳電鍍層覆蓋的未被蝕去的部分以及外腳電鍍層作為外腳。

本發明的高密度線路芯片封裝工藝中，采用電鍍的方式來制作芯片的線路，而非傳統的在銅基板上蝕刻的方式，因此不再受制于蝕刻工藝中銅材厚底和蝕刻因子，由于電鍍工藝的特點，能做出更細的線路，故可使芯片的線路設計得更加密集，也能夠更加靈活地設計芯片的線路，實現芯片的高密度線路。芯片的線路包括導線、焊線焊位和外腳連接位。

較佳地，電鍍步驟中，依照晶粒粘接區域的圖案和芯片的線路的圖案在銅基板正面電鍍形成電鍍層，該電鍍層部分作為所述線路，部分作為晶圓底座；

粘晶通電步驟中，將晶粒粘接在晶圓底座上。

較佳地，在塑封步驟之前，還包括以下步驟：

微蝕：輕微蝕刻銅基板正面，以將所述電鍍層邊緣下方的銅部分蝕去，形成鎖膠槽。

形成鎖膠槽后，在后續的塑封步驟中注塑時，膠料會流入鎖膠槽內，凝固形成塑膠保護層后，將扣住所述電鍍層，在注塑后，塑膠能更好的與引線框基片(即正面的電鍍層)結合，避免出現塑膠保護層與引線框脫離，塑膠保護層與電鍍層這樣牢固地結合，保證封裝形成的芯片的可靠性。

較佳地，微蝕步驟在電鍍步驟之后，粘晶通電步驟之前。利用電鍍層本身的抗蝕性，不需要貼膜、曝光和顯影來保護電鍍層。微蝕步驟在粘接晶粒和焊線之前，更具有實際操作的可能和價值，不會對晶粒和所焊的線造成損傷。

較佳地，在制作外腳步驟之后，還包括以下步驟：

制作背面保護層：在芯片背面注塑形成背面保護層，外腳底端從背面保護層露出。

附圖說明

圖1為本發明的高密度線路芯片封裝工藝的步驟示意圖；

圖2為圖2中A處的放大示意圖；

圖3為圖2中B處的放大示意圖；

圖4為采用本發明的高密度線路芯片封裝工藝制成的芯片的部分線路的示意圖。

附圖標記包括：

銅基板1，芯片的線路2，導線21，焊線焊位22，外腳連接位23，晶圓底座3，鎖膠槽4，晶粒5，導線6，塑膠保護層7，背面保護層8，外腳電鍍層9，外腳10。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作詳細說明。

如圖1所示，本實施例的高密度線路芯片封裝工藝包括如下步驟：

電鍍：在銅基板1正面依照芯片的線路2的圖案電鍍形成作為線路2的電鍍層。線路2參見圖4，線路2包括導線21(與焊接的導線6不同)、焊線焊位22和外腳連接位23，焊線焊位22用于焊接導線6，外腳連接位23用于連接外腳10，需要說明的是，圖1中為簡潔示出工藝過程，對線路2及其與外腳10的關系的表示不一定完全，線路2具體參見圖4，外腳連接位23的下方制作成外腳10。在銅基板1背面依照外腳10的圖案電鍍形成外腳電鍍層9。本實施例中，在該步驟中，還可一同在銅基板1正面電鍍形成晶圓底座3，具體為，依照晶粒5粘接區域(即晶圓底座3)的圖案和芯片的線路2的圖案在銅基板1正面電鍍形成電鍍層，該電鍍層部分作為所述線路2，部分作為晶圓底座3。

電鍍步驟對應圖1中的a，具體操作可以為，在銅基板1兩面貼上感光膜，然后曝光、顯影，將底片上的線路2的圖案和晶粒5粘接區域的圖案轉移到銅基板1正面的感光膜上，將底片上的外腳10的圖案轉移到銅基板1背面的感光膜上，然后進行電鍍形成電鍍層。

采用電鍍的方式來制作芯片的線路2，而非傳統的在銅基板1上蝕刻的方式，因此不再受制于蝕刻工藝中銅材厚底和蝕刻因子，由于電鍍工藝的特點，能做出更細的線路2，故可使芯片的線路2的設計更加密集和靈活。參見圖4，采用電鍍工藝來制作線路2，能夠讓導線21的位置和形狀更靈活，可輕松穿梭在外腳鏈接位23之間狹小的縫隙中，因此能夠更加靈活地設計芯片的線路2，實現芯片的高密度線路。

需要說明的是，也可不電鍍形成晶圓底座3，采用其他方式來制作粘接晶粒5的位置，例如粘貼晶粒5使用絕緣晶粒粘貼膠紙，這樣就可以設計線路2在晶粒5下面，從而實現更高密度；或者電鍍形成各種形狀的晶圓底座3在銅基板1背面，在背蝕后形成晶圓底座3。采用其他方式制作粘接晶粒5的位置的時候，后續工藝步驟中也作適應性調整，具體視采用何種方式來制作粘接晶粒5的位置而定，在此不詳細展開說明。

微蝕：輕微蝕刻銅基板1正面，以將所述電鍍層(正面的電鍍層)邊緣下方的銅部分蝕去，形成鎖膠槽4。結合圖1中的b和圖2，將銅基板1正面蝕去一層，從而使作為線路2和晶圓底座3的電鍍層的邊緣的下方出現縫隙，該縫隙即為鎖膠槽4。

粘晶通電：將晶粒5粘接在晶圓底座3上，并在晶粒5與線路2的焊位之間焊接導線6，以實現晶粒5與線路2之間的電連接。如圖1中c所示。

塑封：在銅基板1正面注塑形成塑膠保護層7。如圖1中d所示。注塑時的膠料會流入填充鎖膠槽4，固化后形成扣住電鍍層的結構，從圖3中可清晰地看出，在注塑后，塑膠能更好的與引線框基片(即電鍍層)結合，避免出現塑膠保護層7與引線框脫離，保證封裝形成的芯片的可靠性。

制作外腳：從銅基板1背面蝕刻銅基板1，將銅基板1的未被外腳電鍍層9覆蓋的部分蝕去，銅基板1的被外腳電鍍層9覆蓋的未被蝕去的部分以及外腳電鍍層9作為外腳10。如圖1中e所示。利用電鍍層的抗蝕性，同時在銅基板1的背面電鍍形成外腳電鍍層9，之后蝕刻掉銅基板1的未被外腳電鍍層9覆蓋的部分，由此制作形成外腳10，此為有別于傳統的粘錫球的另一種外腳制作方式，無需粘錫球，在制造芯片的過程中，減少工藝步驟。

制作背面保護層：在芯片背面注塑形成背面保護層8，外腳10底端從背面保護層8中露出。如圖1中f所示。由于制作外腳10時，銅基板1被部分蝕去了，作為線路2和晶圓底座3的電鍍層就有可能露出來了(實際情況并不一定如圖1中所示)，制作背面保護層后，可保護線路2和晶粒5。

以上所揭露的僅為本發明創造的優選實施例而已，當然不能以此來限定本發明創造之權利范圍，因此依本發明創造申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明創造所涵蓋的范圍。