[發(fā)明專(zhuān)利]一次先蝕后鍍金屬框減法埋芯片倒裝平腳結(jié)構(gòu)及工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310642073.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103681581A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁志忠;梁新夫;王亞琴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/495
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/495;H01L23/31;H01L21/56;H01L21/60
• 代理公司: 江陰市同盛專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種芯片倒裝一次先蝕后鍍金屬框減法埋芯片倒裝平腳結(jié)構(gòu)及工藝方法。屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的四面扁平無(wú)引腳金屬引線(xiàn)框結(jié)構(gòu)主要有兩種：

一種是四面扁平無(wú)引腳封裝（QFN）引線(xiàn)框，這種結(jié)構(gòu)的引線(xiàn)框由銅材金屬框架與耐高溫膠膜組成（如圖10所示）。

一種是預(yù)包封四面扁平無(wú)引腳封裝（pQFN）引線(xiàn)框，這種結(jié)構(gòu)的引線(xiàn)框結(jié)構(gòu)包括引腳與基島，引腳與基島之間的蝕刻區(qū)域填充有塑封料（如圖11所示）。

上述傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框存在以下缺點(diǎn)：

1、傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框作為裝載芯片的封裝載體，本身不具備系統(tǒng)功能，從而限制了傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框封裝后的集成功能性與應(yīng)用性能；

2、由于傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框本身不具備系統(tǒng)功能，只能在引線(xiàn)框正面進(jìn)行芯片及組件的平鋪或者堆疊封裝。而功率器件與控制芯片封裝在同一封裝體內(nèi)，功率器件的散熱會(huì)影響控制芯片信號(hào)的傳輸；

3、由于傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框本身不具備系統(tǒng)功能，所以多功能系統(tǒng)集成模塊只能在傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框正面通過(guò)多芯片及組件的平鋪或堆疊而實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)地也就增大元器件模塊在PCB上所占用的空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種一次先蝕后鍍金屬框減法埋芯片倒裝平腳結(jié)構(gòu)及工藝方法，它能夠解決傳統(tǒng)金屬引線(xiàn)框缺乏系統(tǒng)功能的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種一次先蝕后鍍金屬框減法埋芯片倒裝平腳結(jié)構(gòu)的工藝方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、取金屬基板

步驟二、貼光阻膜作業(yè)

在金屬基板的正面及背面分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光阻膜；

步驟三、金屬基板表面去除部分光阻膜

利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成貼光阻膜作業(yè)的金屬基板表面進(jìn)行圖形曝光、顯影與去除部分圖形光阻膜；

步驟四、化學(xué)蝕刻

在步驟三中金屬基板表面去除部分光阻膜的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行化學(xué)蝕刻，化學(xué)蝕刻完成后即形成相應(yīng)的基島與臺(tái)階形引腳；

步驟五、去除光阻膜

去除金屬基板表面的光阻膜；

步驟六、裝片

在步驟五的基島背面和引腳臺(tái)階面將已完成表面有凸點(diǎn)的芯片進(jìn)行倒裝，完成后并通過(guò)底部填充膠進(jìn)行底部填充保護(hù)；

步驟七、包封

對(duì)步驟六的金屬基板內(nèi)部采用塑封料進(jìn)行塑封，塑封料與金屬基板的正面和背面均齊平；

步驟八、電鍍抗氧化金屬層或是被覆抗氧化劑（OSP）

在完成步驟七后的金屬基板表面裸露在外的金屬進(jìn)行電鍍抗氧化金屬層（OSP）。

一次先蝕后鍍金屬框減法埋芯片倒裝平腳結(jié)構(gòu)，它包括金屬基板框，在所述金屬基板框內(nèi)部設(shè)置有基島和引腳，所述引腳呈臺(tái)階狀，所述基島和引腳的正面與金屬基板框正面齊平，所述引腳的背面與金屬基板框的背面齊平，所述基島背面與引腳的臺(tái)階面齊平，所述基島的背面通過(guò)底部填充膠倒裝有芯片，所述基島外圍的區(qū)域、基島和引腳之間的區(qū)域、引腳與引腳之間的區(qū)域、基島和引腳上部的區(qū)域、基島和引腳下部的區(qū)域以及芯片外均包封有塑封料，所述塑封料與金屬基板框的上下表面齊平，在所述基島正面、引腳的正面和背面以及金屬基板框的表面鍍有抗氧化層或被覆抗氧化劑(OSP)。

在所述基島背面和引腳的臺(tái)階面上設(shè)置有金屬層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、金屬框減法技術(shù)框架的夾層可以因?yàn)橄到y(tǒng)與功能的需要而在需要的位置或是區(qū)域內(nèi)埋入主動(dòng)元件或是組件或是被動(dòng)的組件，成為一個(gè)單層線(xiàn)路系統(tǒng)級(jí)的金屬引線(xiàn)框架；

2、從金屬框減法技術(shù)框架成品的外觀(guān)完全看不出來(lái)內(nèi)部夾層已埋入了因系統(tǒng)或是功能需要的對(duì)象，尤其是硅材芯片的埋入連?X光都無(wú)法檢視，充分達(dá)到系統(tǒng)與功能的隱密性及保護(hù)性；?

3、金屬框減法技術(shù)框架的夾層在制作過(guò)程中可以埋入高功率器件，二次封裝再進(jìn)行控制芯片的裝片，從而高功率器件與控制芯片分別裝在復(fù)合式金屬引線(xiàn)框兩側(cè)，可以避免高功率器件因散熱輻射而干擾控制芯片的信號(hào)傳輸。

4、金屬框減法技術(shù)框架本身內(nèi)含埋入對(duì)象的功能，二次封裝后可以充分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的集成與整合，從而同樣功能的元器件模塊的體積尺寸要比傳統(tǒng)引線(xiàn)框封裝的模塊來(lái)的小，相應(yīng)在PCB上所占用的空間也就比較少，從而也就降低了成本。

5、金屬框減法技術(shù)框架的夾層在制作過(guò)程中可以因?yàn)閷?dǎo)熱或是散熱需要而在需要的位置或是區(qū)域內(nèi)埋入導(dǎo)熱或是散熱對(duì)象，從而改善整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)的散熱效果；