[發明專利]一種膜塑封POP封裝結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201410840967.0
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104576608A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 梁天勝;李濤濤;諶世廣;劉衛東
• 申請（專利權）人: 華天科技（西安）有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L23/31;H01L21/768;H01L21/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及半導體封裝領域，尤其涉及一種膜塑封POP封裝結構及其制備方法。

背景技術

POP封裝是一種很典型的半導體堆疊封裝（Package?on?Package，簡稱POP），在邏輯電路及存儲器領域，其已被作為業界的首選，主要應用于制造高端便攜式設備和智能手機使用的先進移動通信平臺。傳統的POP?封裝結構，其下封裝體與上封裝體互聯窗口的制備，通常是先對下封裝結構進行塑封，然后利用激光燒蝕的方法在下封裝體（對應上封裝體基板下表面焊球位置）上表面開槽，此凹槽與下封裝體上表面焊盤位置相同，露出預先存在的焊球或在凹槽內進行錫膏印刷植球，最后用于和上封裝體進行焊接互連。

但是，如上所述方法，在現有的POP?的制程過程中，需要在塑封體上開槽以及通過焊料印刷形成互連焊球的方法，制作工藝復雜，良率比較低，且成本較高。

發明內容

本發明針對POP封裝結構下封裝體的制備給出一種實用、有效的方法。通過先在下封裝體上表面形成焊球，然后再焊球表面用凹型模具進行貼膜工藝，進行塑封過程，從而保證了在完成塑封過程后，焊球的上表面露出在塑封體之外，方便與上層封裝體互連。避免了塑封體開槽及對槽內進行焊料填充的工藝步驟，本發明具有制作工藝簡單，低成本，低封裝厚度，高I/O密度，高良率的優點。

一種膜塑封POP封裝結構，所述結構包括下封裝體和上封裝體；

下封裝體主要由基板、焊盤、基板上表面焊球、芯片、凸點、底部填充膠、塑封體和基板下表面焊球組成；所述基板通過焊盤、凸點連接有芯片，?底部填充膠填充四者的連接部分；基板通過其下表面的焊盤連接有基板下表面焊球，基板通過其上表面的焊盤連接有基板上表面焊球，塑封體包圍有芯片、底部填充膠以及基板上表面焊球的下部分；

上封裝體主要由上封裝體基板、上封裝體焊盤、上封裝體芯片、上封裝體凸點、上封裝體的底部填充膠、上封裝體基板下表面焊球組成；所述上封裝體基板通過上封裝體焊盤、上封裝體凸點連接有上封裝體芯片，上封裝體的底部填充膠填充四者的連接部分；上封裝體基板通過其下表面的上封裝體焊盤連接有上封裝體基板下表面焊球；

所述上封裝體基板下表面焊球與下封裝體基板上表面焊球的上部分相互對位焊接。

一種膜塑封POP封裝結構的制備方法，具體按照如下步驟進行：

?步驟A:?下封裝體基板上表面倒裝上芯和回流焊，基板與芯片互連形成電流通路；

步驟B:?下封裝體基板和芯片用底部填充膠固化保護凸點，防止再次過回流焊導致凸點出現變異；

步驟C：在下封裝體基板上表面的焊盤區域制作焊球，形成基板上表面焊球；

步驟D：對下封裝體用凹型模具塑封，塑封時，凹型模具下行，模具放置在基板上表面焊球上并包圍基板上表面焊球的上部分，阻擋塑封體對基板上表面焊球上部分的包裹，塑封體僅包裹芯片、底部填充膠以及基板上表面焊球的下部分；

所述模具的凹部略大于基板上表面焊球的上部分。

步驟E：在模具離開基板上表面焊球后，基板上表面焊球的上部分即暴露在塑封體之外；

步驟F：在下封裝體基板通過其下表面的焊盤制作焊球，形成下封裝體基板下表面焊球；

步驟G：上封裝體基板通過上封裝體焊盤、上封裝體凸點連接有上封裝體芯片，上封裝體的底部填充膠填充四者的連接部分；上封裝體基板通過其下表面的上封裝體焊盤連接有上封裝體基板下表面焊球；

步驟H：上封裝體基板下表面焊球與下封裝體基板上表面焊球的上部分相互對位焊接，在下封裝體上表面完成上封裝體貼裝。

所述焊球成份為Sn、SnAg、SnCu、SnPb或者SnAgCu焊料。

所述步驟A中下封裝體為倒裝工藝，也可為鍵合工藝，也可為倒裝與鍵合混合工藝。

所述步驟B中，其芯片底部還可填充有塑封料（MUF工藝）或其他可用于用以加固焊接的填充物。

附圖說明

?圖1為下封裝體基板與其上的芯片互連示意圖；

圖1為下封裝體基板和倒裝芯片之間做底部填充膠示意圖；

圖2為下封裝體基板上表面制作焊球示意圖；

圖3?用特殊模具塑封的示意圖；

圖4為塑封和后固化示意圖；

圖5為下封裝體基板下表面制作焊球示意圖；

圖6為下封裝體與上封裝體焊接示意圖。