专利名称：一种aaqfn二次塑封与二次植球优化的封装件及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及于半导体封装技术领域，具体是一种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件及其制作工艺。
背景技术：
随着技术的不断发展，电子封装不但要提供芯片的保护，同时还要在一定的成本下满足不断增加的性能、可靠性、散热、功率分配等要求。AAQFN封装在成熟的蚀刻工艺技术基础上，从框架设计、材料选择、焊盘结构优化等方面入手，建立完善的封装工艺技术，不断调整优化，突破窄间距(O. 4mm)、超薄型 (O. 5mm以下)封装技术难点，实现面内I/O布局列阵AAQFN封装,形成成套封装工艺技术，在一定的成本下满足了不断增加的性能、可靠性、散热、功率分配等要求。以往的AAQFN封装工艺主要是在框架蚀刻凹槽刷Solder mask,然后在引脚植入锡球，而AAQFN 二次塑封与二次植球优化在此基础上代替蚀刻凹槽刷Solder mask，采用二次塑封，二次塑封时不用贴膜，将锡球全部封住，然后采用磨屑的方法将二次塑封体去掉一部分，露出锡球横截面，随后在锡球表面电镀镍钮金，再进行二次植球。从而在低成本要求下满足不断增加的性能、可靠性、散热、功率分配等要求，具有明显的技术优势。
发明内容
针对上述封装技术存在的问题，本发明提供了一种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件及其制作工艺，其在以往AAQFN封装技术的基础上，对产品进行二次塑封与二次植球优化，促进了电子封装技术的发展。本发明的技术方案是一种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件，主要由蚀刻后铜引线框架、粘片胶、芯片、键合线、塑封料、蚀刻凹槽、锡球、镍钯金镀层组成。所述的蚀刻后铜引线框架是半蚀刻处理，其通过粘片胶粘接芯片，芯片通过键合线与蚀刻后铜引线框架的引脚相连，所述蚀刻后铜引线框架、蚀刻后铜引线框架的引脚、芯片和键合线由塑封体包围连接；所述蚀刻凹槽由蚀刻后铜引线框架底部蚀刻后形成，所述锡球由蚀刻后的引脚底部刷锡膏回流后形成，蚀刻凹槽与锡球由塑封体包围连接；所述锡球的横截面由磨屑形成，锡球的横截面有镍钯金电镀层，所述锡球浸锡回流后在镍钯金电镀层上形成。所述制作工艺主要按照以下步骤进行铜框架半蚀刻、晶圆减薄、晶圆划片、上芯、压焊、一次塑封、框架背面蚀刻、刷锡膏回流、二次塑封、磨屑部分塑封体、锡球电镀镍钯金、二次植球。AAQFN 二次塑封与二次植球优化在以往技术的基础上进一步改进，无需Soldermask底部填充，二次塑封时不用贴膜，节省了材料的消耗，从而就节约了封装成本;AAQFN二次塑封与二次植球优化通过二次塑封将球全部封住，然后采用磨屑的方法将二次塑封体去掉一部分，露出锡球横截面，在锡表面电镀镍钯金，进行二次植球，可提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观，具有明显的技术优势，能够实现多引脚、高密度、小型薄型化封装，具有散热性、电性能以及共面性好等特点。本发明为无铅、无卤素的环保型先进封装技术，可应用于更大范围的移动、消费电子产品上，满足移动通信和移动计算机领域的便捷式电子机器，如PDA、3G手机、MP3、MP4、MP5等超薄型电子产品发展的需要，是迅速成长起来的一种新型封装技术。
说明书附图
图1引线框架剖面 图2上芯后广品首I]面 图3压焊后产品剖面 图4 一次塑封后产品剖面 图5框架背面蚀刻后产品剖面 图6锡膏回流焊后产品剖面 图7二次塑封后产品剖面 图8磨屑后产品剖面 图9锡球截面电锻后广品首I]面 图10 二次植球后产品剖面图。图中、I为蚀刻后铜引线框架、2为粘片胶、3为芯片、4为键合线、5和8为塑封体、6为蚀刻凹槽、7和10为锡球、9为镍钯金电镀层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。如图所示，一种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件，主要由蚀刻后铜引线框架1、粘片胶2、芯片3、键合线4、塑封料5和8、蚀刻凹槽6、锡球7和10、镍钯金镀层9组成。所述的蚀刻后铜引线框架I是半蚀刻处理，其通过粘片胶2粘接芯片3，芯片3通过键合线4与蚀刻后铜引线框架I的引脚相连，所述蚀刻后铜引线框架1、蚀刻后铜引线框架I的引脚、芯片3和键合线4由塑封体5包围连接；所述蚀刻凹槽6由蚀刻后铜引线框架I底部蚀刻后形成，所述锡球7由蚀刻后的引脚底部刷锡膏回流后形成，蚀刻凹槽6与锡球7由塑封体8包围连接；所述锡球7的横截面由磨屑形成，锡球7的横截面有镍钯金电镀层9，所述锡球10浸锡回流后在镍钯金电镀层9上形成。如图所示，一种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件的制作工艺，其按照以下步骤进行
第一步、铜引线框架蚀刻将铜引线框架进行半蚀刻，依据芯片pad分布结构，通过成熟的涂胶、曝光、显影、电镀及腐蚀等工艺，在铜板正面蚀刻出载体，互连线，I/O Pad，确定I/O Pad大小，脚间距和它们各自的位置；如图1所示；
第二步、晶圆减薄和划片在晶圆正面贴上胶膜，然后在专用减薄机上进行减薄达到工艺要求；减薄完的晶圆清洗经检验合格后，去掉正面胶膜，在晶圆背面贴上胶膜后再进行划片，将晶圆划成单个IC芯片；
第三步、上芯使用专用上料夹，用点胶头均匀的将粘片胶2 (导电胶或绝缘胶)点在蚀刻后铜引线框架I的PAD上，吸嘴将承片台上的芯片3吸起放置到已点好粘片胶2的蚀刻后铜引线框架I上，粘片后框架自动送到弹夹中；如图2所示；
第四步、压焊在专用压焊机上，键合线4采用金线或铜线，通过球焊把芯片3上的焊盘(PAD)和蚀刻后铜引线框架I的引脚相连，形成了电路的电源和信号通道；如图3所示；第五步、一次塑封采用塑料包封系统将压焊后的产品自动传送到塑封模具中，用塑封体5对压焊后的产品进行包封，随后进行固化；如图4所示；
第六步、框架背面蚀刻对蚀刻后铜引线框架I进行背面蚀刻，将选定的露铜部分蚀刻掉，进行引脚分离；如图5所示；
第七步、刷锡膏回流在蚀刻后引脚底部进行钢网刷锡膏，形成的锡膏进行回流焊后形成锡球7 ;如图6所示；
第八步、二次塑封用塑封体8完全包封锡球7与底部蚀刻凹槽6，随后进行固化；如图 7所示；
第九步、磨屑部分塑封体、锡球电镀镍钯金、二次植球采用磨屑的方法将二次塑封体8去掉一部分,露出锡球7横截面,然后在锡球7横截面上电镀镍钮金形成镍钮金电镀层9,再通过浸锡回流在镍钯金电镀层9上植入锡球10 ;如图8、图9和图10。
权利要求
1.一种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件，其特征在于主要由蚀刻后铜引线框架(I)、粘片胶(2)、芯片(3)、键合线(4)、塑封料(5)和(8)、蚀刻凹槽(6)、锡球(7)和(10)、镍钯金电镀层(9)组成；所述的蚀刻后铜引线框架(I)是半蚀刻处理，其通过粘片胶(2)粘接芯片(3)，芯片(3)通过键合线(4)与蚀刻后铜引线框架(I)的引脚相连，所述蚀刻后铜引线框架(I)、蚀刻后铜引线框架(I)的引脚、芯片(3)和键合线(4)由塑封体(5)包围连接；所述蚀刻凹槽(6)由蚀刻后铜引线框架(I)底部蚀刻后形成，所述锡球(7)由蚀刻后的引脚底部刷锡膏回流后形成，蚀刻凹槽(6)与锡球(7)由塑封体(8)包围连接；所述锡球(7)的横截面由磨屑形成，锡球(7)的横截面有镍钯金电镀层(9)，所述锡球(10)浸锡回流后在镍钯金电镀层(9 )上形成。
2.—种AAQFN 二次塑封与二次植球优化的封装件的制作工艺，其特征在于其按照以下步骤进行 第一步、铜引线框架蚀刻将铜引线框架进行半蚀刻，依据芯片pad分布结构，通过成熟的涂胶、曝光、显影、电镀及腐蚀等工艺，在铜板正面蚀刻出载体，互连线，I/O Pad，确定I/O Pad大小，脚间距和它们各自的位置； 第二步、晶圆减薄和划片在晶圆正面贴上胶膜，然后在专用减薄机上进行减薄达到工艺要求；减薄完的晶圆清洗经检验合格后，去掉正面胶膜，在晶圆背面贴上胶膜后再进行划片，将晶圆划成单个IC芯片； 第三步、上芯使用专用上料夹，用点胶头均匀的将粘片胶(2)(导电胶或绝缘胶)点在蚀刻后铜引线框架(I)的PAD上，吸嘴将承片台上的芯片(3)吸起放置到已点好粘片胶(2)的蚀刻后铜引线框架(I)上，粘片后框架自动送到弹夹中； 第四步、压焊在专用压焊机上，键合线(4)采用金线或铜线，通过球焊把芯片(3)上的焊盘(PAD)和蚀刻后铜引线框架(I)的引脚相连，形成了电路的电源和信号通道； 第五步、一次塑封采用塑料包封系统将压焊后的产品自动传送到塑封模具中，用塑封体(5)对压焊后的产品进行包封，随后进行固化； 第六步、框架背面蚀刻对蚀刻后铜引线框架(I)进行背面蚀刻，将选定的露铜部分蚀刻掉，进行引脚分离； 第七步、刷锡膏回流在蚀刻后引脚底部进行钢网刷锡膏，形成的锡膏进行回流焊后形成锡球(7)； 第八步、二次塑封用塑封体(8)完全包封锡球(7)与底部蚀刻凹槽(6)，随后进行固化； 第九步、磨屑部分塑封体、锡球电镀镍钯金、二次植球采用磨屑的方法将二次塑封体(8)去掉一部分,露出锡球(7)横截面,然后在锡球(7)横截面上电镀镍钮金形成镍钮金电镀层(9 )，再通过浸锡回流在镍钯金电镀层(9 )上植入锡球(10 )。
全文摘要
本发明公开了一种AAQFN二次塑封与二次植球优化的封装件及其制作工艺，所述封装件主要由蚀刻后铜引线框架、粘片胶、芯片、键合线、塑封料、蚀刻凹槽、锡球、镍钯金镀层组成。所述制作工艺主要按照以下步骤进行铜框架半蚀刻、晶圆减薄、晶圆划片、上芯、压焊、一次塑封、框架背面蚀刻、刷锡膏回流、二次塑封、磨屑部分塑封体、锡球电镀镍钯金、二次植球。本发明具有节约封装成本、以及散热性、电性能和共面性好等特点。
文档编号H01L23/495GK103021994SQ201210582218
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者王虎, 谌世广, 刘卫东, 李涛涛, 马利 申请人:华天科技(西安)有限公司