专利名称：双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构。属于半导体封装 技术领域。
背景技术：
传统的芯片封装结构的制作方式是采用金属基板的正面进行化学蚀刻及表面电 镀层后，即完成引线框的制作(如图13所示)。而引线框的背面则在封装过程中再进行蚀 刻。该法存在以下不足因为塑封前只在金属基板正面进行了半蚀刻工作，而在塑封过程中塑封料只有包 裹住引脚半只脚的高度，所以塑封体与引脚的束缚能力就变小了，如果塑封体贴片到PCB 板上不是很好时，再进行返工重贴，就容易产生掉脚的问题(如图14所示)。尤其塑封料 的种类是采用有填料时候，因为材料在生产过程的环境与后续表面贴装的应力变化关系， 会造成金属与塑封料产生垂直型的裂缝，其特性是填料比例越高则越硬越脆越容易产生裂 缝。另外，由于芯片与引脚之间的距离较远，金属线的长度较长，如图15 16所示，金 属线成本较高(尤其是昂贵的纯金质的金属线)；同样由于金属线的长度较长，使得芯片的 信号输出速度较慢(尤其是存储类的产品以及需要大量数据的计算，更为突出)；也同样 由于金属线的长度较长，所以在金属线所存在的寄生电阻/寄生电容与寄生电杆对信号的 干扰也较高；再由于芯片与引脚之间的距离较远，使得封装的体积与面积较大，材料成本较 高，废弃物较多。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种不会再有产生掉脚的问题的双面 图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构。本实用新型的目的是这样实现的一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结 构，包括引脚、无填料的塑封料(环氧树脂)、锡金属的粘结物质、芯片和有填料塑封料(环 氧树脂)，在所述引脚的正面设置有第一金属层，在所述引脚的背面设置有第二金属层，在 所述引脚外围的区域以及引脚与引脚之间的区域嵌置有无填料的塑封料(环氧树脂)，所 述无填料的塑封料(环氧树脂)将引脚下部外围以及引脚下部与引脚下部连接成一体，且 使所述引脚背面尺寸小于引脚正面尺寸，形成上大下小的引脚结构，其特征在于所述引脚 正面延伸到后续贴装芯片的下方，在所述后续贴装芯片的下方的引脚正面第一金属层上通 过锡金属的粘结物质设置有芯片，在所述引脚的上部以及芯片外包封有填料塑封料(环氧 树脂)。本实用新型的有益效果是1、确保不会再有产生掉脚的问题由于引线框采用了双面蚀刻的工艺技术，所以可以轻松的规划设计与制造出上大下小的引脚结构，可以使上下层塑封料紧密的将上大下小的引脚结构一起包裹住，所以塑 封体与引脚的束缚能力就变大了，不会再有产生掉脚的问题。2、由于应用了引线框背面与正面分开蚀刻的技术，所以能够将引线框正面的引脚 尽可能的延伸到封装体的中心，促使芯片与引脚位置能够与芯片键合的位置相同，如图12 所示，如此电性的传输将可大幅度提升(尤其存储类的产品以及需要大量数据的计算，更 为突出)。3、使封装的体积与面积可以大幅度的缩小因运用了引脚的延伸技术，所以可以容易的制作出高脚数与高密度的脚与脚之间 的距离，使得封装的体积与面积可以大幅度的缩小。4、材料成本和材料用量减少因为将封装后的体积大幅度的缩小，更直接的体现出材料成本大幅度的下降与因 为材料用量的减少也大幅度的减少废弃物环保的困扰。
图1 (A) 图1 (Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构实施例 1各工序示意图。图2为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施例1结构示意图。图3为图2的俯视图。图4㈧ 图4(Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构实施例 2各工序示意图。图5为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施例2结构示意图。图6为图5的俯视图。图7 (A) 图7 (Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构实施例 3各工序示意图。图8为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施例3结构示意图。图9为图8的俯视图。图10(A) 图IO(Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构实施 例4各工序示意图。图11为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施例4结构示意图。图12为图11的俯视图。图13为以往采用金属基板的正面进行化学蚀刻及表面电镀层作业图。图14为以往形成的掉脚图。图15为以往的封装结构一示意图。图16为图15的俯视图。图中附图标记引脚2、无填料的塑封料(环氧树脂)3、第一金属层4、第二金属层5、锡金属的粘 结物质6、芯片7、有填料塑封料(环氧树脂)9、金属基板10、光阻胶膜11、光阻胶膜12、光 阻胶膜13、光阻胶膜14、光阻胶膜15、光阻胶膜16。
具体实施方式
本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构如下实施例1 单芯片单圈引脚参见图2和图3，图2为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施例1结构 示意图。图3为图2的俯视图。由图2和图3可以看出，本实用新型双面图形芯片倒装模 组封装结构，包括引脚2、无填料的塑封料(环氧树脂)3、锡金属的粘结物质6、芯片7和有 填料塑封料(环氧树脂)9，所述引脚2正面延伸到后续贴装芯片的下方，在所述引脚2的 正面设置有第一金属层4，在所述引脚2的背面设置有第二金属层5，在所述后续贴装芯片 的下方的引脚2正面第一金属层4上通过锡金属的粘结物质6设置有芯片7，在所述引脚2 的上部以及芯片7外包封有填料塑封料(环氧树脂)9，在所述引脚2外围的区域以及引脚 2与引脚2之间的区域嵌置有无填料的塑封料(环氧树脂)3，所述无填料的塑封料(环氧 树脂)3将引脚下部外围以及引脚2下部与引脚2下部连接成一体，且使所述引脚背面尺寸 小于引脚正面尺寸，形成上大下小的引脚结构。其封装方法如下步骤一、取金属基板参见图1(A)，取一片厚度合适的金属基板10。金属基板的材质可以依据芯片的功 能与特性进行变换，例如铜、铝、铁、铜合金或镍铁合金等。步骤二、金属基板正面及背面被覆光阻胶膜参见图1(B)，利用被覆设备在金属基板的正面及背面分别被覆可进行曝光显影 的光阻胶膜11和12，以保护后续的电镀金属层工艺作业。而此光阻胶膜可以是干式光阻薄 胶膜也可以是湿式光阻胶膜。步骤三、金属基板正面的光阻胶膜进行需要电镀金属层区域的曝光/显影以及开 窗参见图1 (C)，利用曝光显影设备将步骤二完成光阻胶膜被覆作业的金属基板正面 进行曝光显影去除部分光阻胶膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀金属层的区域。步骤四、金属基板正面已开窗的区域进行金属层电镀被覆参见图1(D)，对步骤三中金属基板正面已开窗的区域进行第一金属层4电镀被 覆，该第一金属层4置于所述引脚2的正面。步骤五、金属基板正面及背面进行光阻胶膜去膜参见图1 (E)，将金属基板正面余下的光阻胶膜以及金属基板背面的光阻胶膜全部 揭除。步骤六、金属基板正面及背面被覆光阻胶膜参见图1 (F)，利用被覆设备在金属基板的正面及背面分别被覆可进行曝光显影的 光阻胶膜13和14，以保护后续的蚀刻工艺作业。而此光阻胶膜可以是干式光阻薄胶膜也可 以是湿式光阻胶膜。步骤七、金属基板背面的光阻胶膜进行需要蚀刻区域的曝光/显影以及开窗参见图1 (G)，利用曝光显影设备将步骤六完成光阻胶膜被覆作业的金属基板背面 进行曝光显影去除部分光阻胶膜，以露出局部金属基板以备后续需要进行的金属基板背 面蚀刻作业。[0051]步骤八、金属基板进行背面蚀刻作业参见图1 (H)，完成步骤七的曝光/显影以及开窗作业后，即在金属基板的背面进 行各图形的蚀刻作业，蚀刻出引脚2的背面，同时将引脚正面尽可能的延伸到所述后续贴 装芯片的下方。步骤九、金属基板正面及背面进行光阻胶膜去膜参见图1 (I)，将金属基板背面余下的光阻胶膜和金属基板正面的光阻胶膜全部揭 除。步骤十、包封无填料的塑封料(环氧树脂)参见图1 (J)，将已完成步骤九所述去膜作业的金属基板背面进行包封无填料的塑 封料(环氧树脂)作业，并进行塑封料包封后的固化作业，使引脚2外围的区域以及引脚 2与引脚2之间的区域均嵌置无填料的塑封料(环氧树脂)3，该无填料的塑封料(环氧树 脂)3将引脚下部外围以及引脚2下部与引脚2下部连接成一体。步骤十一、被覆光阻胶膜参见图1 (K)，利用被覆设备在将已完成包封无填料塑封料作业的金属基板的正面 及背面分别被覆可进行曝光显影的光阻胶膜15和16，以保护后续的蚀刻工艺作业。而此光 阻胶膜可以是干式光阻薄胶膜也可以是湿式光阻胶膜。步骤十二、已完成包封无填料塑封料作业的金属基板的正面进行需要蚀刻区域的 曝光/显影以及开窗参见图1 (L)，利用曝光显影设备将步骤十一完成光阻胶膜被覆作业的已完成包封 无填料塑封料作业的金属基板正面进行曝光显影去除部分光阻胶膜，以备后续需要进行金 属基板正面蚀刻作业。步骤十三、金属基板正面蚀刻作业参见图1 (M)，完成步骤十二的曝光/显影以及开窗作业后，即在完成包封无填料 塑封料作业的金属基板正面进行各图形的蚀刻作业，蚀刻出引脚2的正面，且使所述引脚2 的背面尺寸小于引脚2的正面尺寸，形成上大下小的引脚2结构。步骤十四、金属基板正面及背面进行光阻胶膜去膜参见图1 (N)，将完成步骤十三蚀刻作业的金属基板正面余下的光阻胶膜以及金属 基板背面的光阻胶膜全部揭除，制成引线框。步骤十五、装片参见图1 (0)，在所述后续贴装芯片的下方的引脚2正面第一金属层4上通过锡金 属的粘结物质6进行芯片7的植入。步骤十六、包封有填料塑封料(环氧树脂)参见图1 (P)，将已装片完成的半成品正面进行包封有填料塑封料(环氧树脂)9作 业，并进行塑封料包封后的固化作业，使引脚的上部以及芯片外均被有填料塑封料(环氧 树脂)包封。步骤十七、引脚的背面进行金属层电镀被覆参见图1⑴)，对已完成步骤十六包封有填料塑封料(环氧树脂)作业的所述引脚 的背面进行第二金属层5电镀被覆作业，而电镀的材料可以是锡、镍金、镍钯金....等金 属材质。
6[0071]步骤十八、切割成品参见图2和图3，将已完成步骤十七第二金属层电镀被覆的半成品进行切割作业， 使原本以列阵式集合体方式连在一起的芯片一颗颗独立开来，制得双面图形芯片倒装模组 封装结构成品。实施例2 单芯片多圈引脚参见图4 6，图4(A) 图4(Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组 封装结构实施例2各工序示意图。图5为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施 例2结构示意图。图6为图5的俯视图。由图4、图5和图6可以看出，实施例2与实施例 1的不同之处仅在于所述引脚2设备有多圈。实施例3 多芯片单圈引脚参见图7 9，图7(A) 图7(Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模组 封装方法实施例3各工序示意图。图8为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构实施 例3结构示意图。图9为图8的俯视图。由图7、图8和图9可以看出，实施例3与实施例 1的不同之处仅在于所述芯片7设置有多颗。实施例4 多芯片多圈引脚参见图10 12，图10 (A) 图IO(Q)为本实用新型双面图形芯片倒装先镀后刻模 组封装结构实施例4各工序示意图。图11为本实用新型双面图形芯片倒装模组封装结构 实施例4结构示意图。图12为图11的俯视图。由图10、图11和图12可以看出，实施例 4与实施例1的不同之处仅在于所述引脚2设备有多圈，芯片7设置有多颗。
权利要求1.一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构，包括引脚(2)、无填料的塑封料 (3)、锡金属的粘结物质(6)、芯片(7)和有填料塑封料(9)，在所述引脚(2)的正面设置有 第一金属层(4)，在所述引脚(2)的背面设置有第二金属层(5)，在所述引脚(2)外围的区 域以及引脚(2)与引脚(2)之间的区域嵌置有无填料的塑封料(3)，所述无填料的塑封料 ⑶将引脚下部外围以及引脚⑵下部与引脚⑵下部连接成一体，且使所述引脚背面尺寸 小于引脚正面尺寸，形成上大下小的引脚结构，其特征在于所述引脚(2)正面延伸到后续 贴装芯片的下方，在所述后续贴装芯片的下方的引脚(2)正面第一金属层(4)上通过锡金 属的粘结物质(6)设置有芯片(7)，在所述引脚(2)的上部以及芯片(7)外包封有填料塑封 料(9)。
2.根据权利要求1所述的一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构，其特征在于 所述引脚(2)设置有多圈。
3.根据权利要求1所述的一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构，其特征在于 所述芯片(7)设置有多颗。
4.根据权利要求1所述的一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构，其特征在于 所述引脚(2)设置有多圈，芯片(7)设置有多颗。
专利摘要本实用新型涉及一种双面图形芯片倒装先镀后刻模组封装结构，包括引脚(2)、无填料的塑封料(环氧树脂)(3)、锡金属的粘结物质(6)、芯片(7)和有填料塑封料(环氧树脂)(9)，在所述引脚(2)外围的区域以及引脚(2)与引脚(2)之间的区域嵌置有无填料的塑封料(环氧树脂)(3)，所述无填料的塑封料(环氧树脂)(3)将引脚下部外围以及引脚(2)下部与引脚(2)下部连接成一体，且使所述引脚背面尺寸小于引脚正面尺寸，形成上大下小的引脚结构，其特征在于所述所述引脚(2)正面延伸到后续贴装芯片的下方，在所述后续贴装芯片的下方的引脚(2)正面第一金属层(4)上通过锡金属的粘结物质(6)设置有芯片(7)，在所述引脚(2)的上部以及芯片(7)外包封有填料塑封料(环氧树脂)(9)。本实用新型芯片封装结构不会再有产生掉脚的问题。
文档编号H01L23/495GK201927599SQ20102051783
公开日2011年8月10日 申请日期2010年9月4日 优先权日2010年9月4日
发明者梁志忠, 王新潮 申请人:江苏长电科技股份有限公司