专利名称：一种半导体封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体器件，特别是用于无需引线框架的一种半导体封装结构。
二背景技术：
随着科技的发展，电子产品在各种恶劣环境中的应用越来越广泛，为了满足其适用需求，就要求封装后的产品具有电性能稳定、散热性良好及封装体积小等特点，而随之而来的各种新型半导体的技术发展和研究也在持续进行，体现在芯片结构和封装结构两个方面。目前主要的发展在朝着轻小短薄化、功能多样化、低成本化的方向。从封装的结构来看，在传统的封装技术中，大多采用引线框架(Lead frame)封装的方式，即将切割后的单个芯片通过导电胶体焊接于引线框架上，再用连接导线(金线或制线)将芯片的电极与引线框架的管脚连在一起，实现电性导通，最后用环氧树脂将其塑封起来，部分引线框架的管脚露在塑封体外，作为焊接电极，封装后的产品在通过回流焊的方式焊接应用于PCB板上。此种封装形式，散热方式主要通过引线框架的管脚传导出去，集成电路工作产生的热能不能实现良好的传导，主要集中在封装体的内部，散热效果不够理想，限制了封装芯片的功率。其次，传统的封装制程需经过贴膜、切割、贴片、烘烤、焊线、塑封、电镀、切断成型等多个工序，这就浪费了封装材料，增加了成本，且生产周期较长。再次，传统的封装体积较大，不仅占用电路板的空间、更不利于向轻、薄型化的发展，还增加的用料的成本。如何能够合理的减小封装体积、及时有效传导集成电路工作时产生的热量，提高效率，封装技术是必须考虑的一个不可缺少的环节。
三
实用新型内容针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种半导体封装结构，可有效解决既能减小封装体积、及时有效传导集成电路工作时产生的热量，又能提高工作效率的问题。本实用新型解决的技术方案是，包括上盖、底座基板及芯片，上盖置于底座基板上面，底座基板内下部有图案化的铜带，铜带经穿过底座基板下部的金属体与底座基板外部的外部引脚相连，铜带内端上有凸块垫，在凸块垫上部的底座基板内装有芯片，芯片经芯片电极与金属球相连，金属球与凸块垫相连，芯片与上盖之间充满有胶体，使上盖、芯片及底座基板封装为一体。本实用新型具有封装厚度薄、节省工序、降低封装成本、封装方便、散热性能好，并可根据芯片电极图案不同来制作其承载基板，适用于各类不同芯片的封装。
四
图1为本实用新型的结构剖面主视图。[0011]图2为本实用新型的底座基板的俯视图。 五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明由图1、2所示，本实用新型包括上盖、底座基板及芯片，上盖2置于底座基板6上面，底座基板6内下部有图案化的铜带11，铜带11经穿过底座基板6下部的金属体4与底座基板6外部的外部引脚9相连，铜带11内端上有凸块垫10，在凸块垫上部的底座基板内装有芯片1，芯片1经芯电极5与金属球3相连，金属球3与凸块垫10相连，芯1与上盖2 之间充满有胶体8，使上盖、芯片及底座基板封装为一体。为了保证使用效果，所说的上盖2周壁下部有卡槽7，底座基板6周壁上部有卡头 12，卡头置于卡槽内，起到良好的密封作用；所说的底座基板6为环氧树脂或玻璃纤维制成的方形腔体，用作芯片承载基板，电气性能好，工作温度高，本身性能受环境影响小，且机械性能高，使用寿命长；所说的上盖为导热性能良好的金属材料(如铜、铝、镍等)制成的与底座基板相一致的方形，保证散热效果好；所说的图案化的铜带是根据芯片1的表面的形状来制作，制作方法是在覆铜板印上芯片表面的电极图形，然后加上焊料掩膜并制作出图形， 露出电极和焊区，再用氯化铁和其反应，去除多余的铜箔，即可形成；所说的胶体8采用高导热的硅胶，除了导热能力好，还能缓解芯片和基板之间由CTE差所引起的剪切应力。由上述情况可以看出，本实用新型在制备时，基板采用电气性能优良、工作温度较高、本身性能受环境影响小且机械性能高环氧树脂基板或玻璃纤维基板，先将基板压成长方体的壳状，在基板底部的两面层压一定厚度的铜箔，然后进行钻孔和通孔金属化。再采用氯化铁腐蚀基板上多余部分的铜箔，在基板的两面制作出图形，即图案化的铜带11 (其是根据芯片1的表面的形状来制作，制作方法是在覆铜板印上芯片表面的电极图形，然后加上焊料掩膜并制作出图形，露出电极和焊区，再用氯化铁和其反应，去除多余的铜箔，即可形成)。图案化的铜带11 一端通过通孔金属体4与外部引脚9连接，以此实现电性连接，载板表面的的另一端则显露出凸块垫对应于芯片的电极。先将芯片1采用倒装是使芯片电极5通过金属球3在热与压力的作用下与凸块垫 10结合在一起，凸块垫10与图案化的铜带11连接，在通过通孔金属体4与外部引脚9连接，以此实现电性连接。外部引脚9表面电镀一层银层，此电镀银层亦可增强PCB与封装胶体的间的表面结合强度，使得封装胶体不会产生脱层现象。芯片与上盖之间利用灌模方式填充胶体8。该上盖系黏附于且覆盖住该预封胶材料的开口，并通过卡槽7保证产品的密封性，由此可将芯片产生的热快速传递的空气中。胶体除了具有导热能力好外，还能缓解芯片和基板之间由CTE差所引起的剪切应力，保证产品的可靠性。本实用新型提供的一种半导体封装的芯片承载基板及其封装的结构，具有封装厚度薄、节省工序、降低封装成本、封装方便、散热性能好，并可根据芯片电极图案不同来制作其承载基板，适用于各类不同芯片的封装，以满足不同的要求；再者，采用覆铜板的制作方法，可使得整体的封装程序更为简化。通过本实用新型改进型的引线框架的结构，与现有的封装工艺相比，不采用引线框架，无需切断成型，节省了封装物料的成本及设备成本，具有很好的共面性；其次，与PCB 板(印刷线路板)的热匹配性好，提高了产品的散热能力，电性能良好等优点。[0019] 总之，与传统的封装结构相比，具有不采用引线框架，无需切断成型，具有很好的共面性；与PCB板(印刷线路板)的热匹配性好；成本低；电性能良好等优点。
权利要求1.一种半导体封装结构，包括上盖、底座基板及芯片，其特征在于，上盖(2)置于底座基板(6)上面，底座基板(6)内下部有图案化的铜带(11)，铜带(11)经穿过底座基板(6) 下部的金属体(4)与底座基板(6)外部的外部引脚(9)相连，铜带(11)内端上有凸块垫 (10)，在凸块垫上部的底座基板内装有芯片(1)，芯片⑴经芯片电极(5)与金属球(3)相连，金属球(3)与凸块垫(10)相连，芯片(1)与上盖(2)之间充满有胶体(8)，使上盖、芯片及底座基板封装为一体。
2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所说的上盖(2)周壁下部有卡槽(7)，底座基板(6)周壁上部有卡头(12)，卡头置于卡槽内。
3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所说的底座基板(6)为环氧树脂或玻璃纤维制成的方形腔体。
4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所说的上盖为导热性能良好的金属材料制成的与底座基板相一致的方形。
专利摘要本实用新型涉及半导体封装结构，可有效解决既能减小封装体积、及时有效传导集成电路工作时产生的热量，又能提高工作效率的问题，其解决的技术方案是，包括上盖、底座基板及芯片，上盖置于底座基板上面，底座基板内下部有图案化的铜带，铜带经穿过底座基板下部的金属体与底座基板外部的外部引脚相连，铜带内端上有凸块垫，在凸块垫上部的底座基板内装有芯片，芯片经芯片电极与金属球相连，金属球与凸块垫相连，芯片与上盖之间充满有胶体，使上盖、芯片及底座基板封装为一体，本实用新型具有封装厚度薄、节省工序、降低封装成本、封装方便、散热性能好，并可根据芯片电极图案不同来制作其承载基板，适用于各类不同芯片的封装。
文档编号H01L23/12GK202034361SQ20102052990
公开日2011年11月9日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者冯振新, 张长明, 郑香舜 申请人:晶诚(郑州)科技有限公司