[發(fā)明專(zhuān)利]一種基板的多層隔片式IC芯片堆疊封裝件及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110455062.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102569272A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭小偉;朱文輝;慕蔚;王永忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天水華天科技股份有限公司;華天科技（西安）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L25/00
• 分類(lèi)號(hào): H01L25/00;H01L23/488;H01L23/31;H01L21/60;H01L21/56
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 李琪

1.一種基板的多層隔片式IC芯片堆疊封裝件，包括BT基板（16），BT基板（16）的載體（1）上粘接有至少兩塊IC芯片，所有的IC芯片依次堆疊粘貼，各IC芯片上的焊盤(pán)通過(guò)鍵合線(xiàn)與BT基板（16）上的焊盤(pán)相連接，BT基板（16）上固封有塑封體（11），其特征在于，相鄰兩IC芯片之間粘貼有隔片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層隔片式IC芯片堆疊封裝件，其特征在于，所述的隔片通過(guò)絕緣膠或膠膜片與IC芯片粘貼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層隔片式IC芯片堆疊封裝件，其特征在于，所述的隔片采用單晶片、微晶玻璃片或陶瓷片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層隔片式IC芯片堆疊封裝件，其特征在于，所述堆疊的IC芯片按遠(yuǎn)離載體（1）的順序的第一塊IC芯片與BT基板（16）相連的鍵合線(xiàn)的弧高不超過(guò)110μm、第二塊IC芯片與BT基板（16）相連的鍵合線(xiàn)的弧高不超過(guò)110μm；從第三塊IC芯片起，每塊IC芯片與BT基板（16）相連的鍵合線(xiàn)的弧高不超過(guò)120μm。

5.一種權(quán)利要求1所述多層隔片式IC芯片堆疊封裝件的生產(chǎn)方法，其特征在于，該封裝件的生產(chǎn)具體按以下步驟進(jìn)行：

步驟1：晶圓減薄和晶圓劃片以及隔片減薄和隔片劃片

對(duì)于3層隔片式IC芯片堆疊封裝件：晶圓減薄最終厚度為100μm，并對(duì)減薄后的晶圓進(jìn)行劃片；

隔片采用單晶片：當(dāng)單晶片用于3層堆疊封裝件時(shí)，單晶片減薄后的最終厚度為110μm±10μm；當(dāng)單晶片用于5層堆疊封裝件時(shí)，單晶片減薄后的最終厚度為75μm；當(dāng)單晶片用于5層以上堆疊封裝件時(shí)，單晶片減薄后的最終厚度為50μm；

隔片采用微晶玻璃片或陶瓷片時(shí)，厚度根據(jù)需要定制，不需減薄；

步驟2：上芯、清洗、壓焊

對(duì)于3層隔片式IC芯片堆疊封裝件：

在BT基板（16）的載體（1）上點(diǎn)上絕緣膠或?qū)щ娔z，通過(guò)該絕緣膠或?qū)щ娔z將第一IC芯片（3）與載體（1）粘接，并采用防離層烘烤工藝進(jìn)行175℃烘烤；烘烤后進(jìn)行等離子清洗，再?gòu)牡谝籌C芯片（3）的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成弧高不超過(guò)110μm的第一鍵合線(xiàn)（5），然后，在第一IC芯片（3）上依次粘貼第一隔片（6）和第二IC芯片（8）：

若采用絕緣膠粘貼第一隔片（6）和第二IC芯片（8），則在第一IC芯片（3）上點(diǎn)上絕緣膠，將劃片后的第一隔片（6）放置在第一IC芯片（3）上，通過(guò)絕緣膠使第一隔片（6）與第一IC芯片（3）粘接，不烘烤；然后，在第一隔片（6）上點(diǎn)上絕緣膠，將第二IC芯片（8）放置在第一隔片（6）上，通過(guò)絕緣膠使第二IC芯片（8）與第一隔片（6）粘接，送烘烤；兩次粘接的絕緣膠的厚度均為20μm～30μm；等離子清洗，再?gòu)牡诙蘒C芯片（8）的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成弧高不超過(guò)110μm的第二鍵合線(xiàn)（9）；

若采用膠膜片粘貼第一隔片（6）和第二IC芯片（8），將帶膠膜片的第一隔片（6）放置在第一IC芯片（3）上，使第一隔片（6）通過(guò)膠膜片與第一IC芯片（3）粘接，不烘烤；再將帶膠膜片的第二IC芯片（8）放置在第一隔片（6）上，使第二IC芯片（8）與第一隔片（6）粘接；然后在150℃的溫度下烘烤；等離子清洗，再?gòu)牡诙蘒C芯片（8）的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成弧高不超過(guò)110μm的第二鍵合線(xiàn)（9）；

對(duì)于5層隔片式IC芯片堆疊封裝件：

采用3層隔片式IC芯片堆疊封裝件的上芯方法在載體（1）上粘貼第一IC芯片（3）、壓焊第一鍵合線(xiàn)（5）、粘貼第一隔片（6）和第二IC芯片（8）、壓焊第二鍵合線(xiàn)（9），然后粘貼第二隔片（18）和第三IC芯片（20）：

若采用絕緣膠粘貼第二隔片（18）和第三IC芯片（20），在第二IC芯片（8）上點(diǎn)上絕緣膠，將第二隔片（18）放置在該絕緣膠上，使第二隔片（18）與第二IC芯片（8）粘接，不烘烤；在第二隔片（18）上點(diǎn)上絕緣膠，將第三IC芯片（20）放置在該絕緣膠上，使第三IC芯片（20）與第二隔片（18）粘接；在175℃下烘烤，等離子清洗；再?gòu)牡谌齀C芯片（20）的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成弧高不超過(guò)120μm的第三鍵合線(xiàn)（21）；兩次粘接使用的絕緣膠的厚度均為20μm～30μm;

若采用膠膜片粘貼第二隔片（18）和第三IC芯片（20），將帶膠膜片的第二隔片（18）放置在第二IC芯片（8）上，使第二隔片（18）和第二IC芯片（8）粘接；再將帶膠膜片的第三IC芯片（20）放置在第二隔片（18）上，使第三IC芯片（20）和第二隔片（18）粘接；在150℃溫度下防離層烘烤；等離子清洗；再?gòu)牡谌齀C芯片（20）的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成弧高不超過(guò)120μm的第三鍵合線(xiàn)（21）；

對(duì)于5層以上隔片式IC芯片堆疊封裝件

在5層隔片式IC芯片堆疊封裝上芯的基礎(chǔ)上，粘貼隔片和IC芯片：

若采用絕緣膠粘貼隔片和IC芯片，則在第三IC芯片（20）上點(diǎn)上絕緣膠，將隔片放置在該絕緣膠上，使該隔片與第三IC芯片（20）粘接，不烘烤；接著在隔片上點(diǎn)上絕緣膠，將IC芯片放置在該絕緣膠上，使IC芯片與該隔片粘接，然后采用與5層隔片式IC芯片堆疊封裝相同的烘烤工藝進(jìn)行烘烤，烘烤后進(jìn)行等離子清洗；清洗后從該IC芯片的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成鍵合線(xiàn)；依此類(lèi)推，堆疊更多層的IC芯片；

若采用膠膜片粘貼隔片和IC芯片，則將帶有膠膜片的隔片放置在第三IC芯片（20）上，該隔片通過(guò)膠膜片與第三IC芯片（20）粘貼，不烘烤；再將帶有膠膜片的IC芯片放置在該隔片上，該IC芯片通過(guò)膠膜片與隔片粘接，在150℃溫度下進(jìn)行烘烤，烘烤設(shè)備和其它烘烤工藝與5層隔片式IC芯片堆疊封裝相同；烘烤后進(jìn)行等離子清洗；清洗后從該IC芯片的焊盤(pán)向第一基板焊盤(pán)（7）打線(xiàn)，形成弧高不超過(guò)120μm的鍵合線(xiàn)；依照上述方法，堆疊更多層的IC芯片；

步驟3：塑封

選用低吸水率（吸水率≤0.25%）、低應(yīng)力（膨脹系數(shù)α₁≤1）、流動(dòng)長(zhǎng)度為70cm～120cm的的環(huán)保塑封料，使用全自動(dòng)包封系統(tǒng)和超薄型封裝防翹曲工藝，進(jìn)行防沖絲、防翹曲和防離層塑封，得到半成品框架；

步驟4：后固化

在150℃的溫度下對(duì)步驟3的半成品框架后固化5h；

步驟5：植球及回流焊

采用現(xiàn)有普通球柵陣列封裝植球及回流焊工藝進(jìn)行植球及回流焊；

步驟6：清洗

采用現(xiàn)有普通球柵陣列封裝的清洗工藝進(jìn)行清洗；

步驟7：打印

采用現(xiàn)有普通球柵陣列封裝的打印工藝進(jìn)行打印；

步驟8：分離產(chǎn)品

使用現(xiàn)有普通球柵陣列封裝切割分離的工藝切割分離產(chǎn)品；

步驟9：測(cè)試

對(duì)切割分離的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試；

步驟10：檢驗(yàn)

對(duì)已測(cè)試完的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除不合格產(chǎn)品；

步驟11：包裝入庫(kù)

按普通球柵陣列封裝件包裝入庫(kù)要求進(jìn)行包裝、入庫(kù)。