专利名称：带双凸点的四边扁平无引脚双ic芯片封装件及其生产方法
技术领域：
本发明涉及电子信息自动化元器件制造技术领域，特别是一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，本发明还包括该封装件的生产方法。
背景技术：
近年来，移动通信和移动计算机领域的便捷式电子机器市场火爆，直接推动了小型封装和高密度组装技术的发展。同时，也对小型封装技术提出了一系列严格要求，诸如，要求封装外形尺寸尽量缩小，尤其是封装高度小于1 mm ；封装后的产品可靠性尽可能提高，为了保护环境适应无铅化焊接，并力求降低成本等。QFN(Quad Flat Non-Leaded Package方形扁平无引脚封装)由于具有良好的电和热性能、体积小、重量轻、其应用正在快速增长。但是目前如QFN (0505X0. 75-0. 50) QFN (0909X0. 75-0. 50)载体较大，通常内引脚长度固定，靠近载体的内引脚底面已被蚀刻成凹坑，而当IC芯片较小时，从芯片焊盘到引脚部分的距离较大，由于靠近载体的引脚底面悬空，打线时会晃动，焊球打不牢，只能在靠近外露引脚部分打线，致使焊线长度长，造成焊线成本较高，制约了产品的利润空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对上述QFN缺点，提供一种缩小了载体尺寸， 所有的内引脚向内延伸靠近载体，从芯片上的焊盘(PAD)到内引脚的距离缩短，从而缩短从芯片焊盘到内引脚的焊线长度，降低焊线成本，适合于小芯片的一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，本发明还提供该封装件的生产方法。本发明的技术问题通过下述技术方案解决
一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，包括引线框架载体、粘片胶、IC芯片、内引脚、键合线、及塑封体，所述的内引脚向内延伸靠近所述的载体，载体缩小，所述内引脚底部的凹坑长度加长，每只内引脚在靠近载体一侧底面形成一外露的凸点，每只内引脚的外侧形成一外露的柱形外引脚，所述外露凸点上面的内引脚呈柱形内引脚，柱形内引脚上打接第一键合线和第三键合线，第一键合线另一端与第一 IC芯片焊接，所述第三键合线另一端与所述第二 IC芯片焊接，所述的第二 IC芯片粘接在第一 IC芯片上端。所述第一 IC芯片与第二 IC芯片之间连接有第二键合线。所述的内引脚向内延伸0. 2mm 0. 8mm。所述的载体缩小0. 4mm 1. 6mm。所述凹坑长度加长0. 2mm 0. 5mm,凹坑的内侧是所述的外露凸点，凹坑的外侧是所述的外露的柱形外引脚。所述的带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件的生产方法，其工艺步骤如下
a.减薄
8" 12"晶圆厚度减薄机，下层芯片减薄厚度200 μ m，粗糙度Ra 0. 10mm，同常规QFN减薄；上层芯片减薄厚度100 μ m，粗糙度Ra 0. 05mm，采用防翘曲、抛光工艺； b.划片
8" 12"划片机，下层芯片减薄厚度200 μ m,采用普通QFN划片工艺， 上层芯片减薄厚度ΙΟΟμπι，采用防碎片划片工艺； c.上芯
粘片材料底层粘片采用膨胀系数80 195ΡΡΜ/ 、低吸水率< 0. 15%的导电胶或绝缘胶，上层芯片采用绝缘胶，引线框架选用带双凸点的四面扁平无引脚框架，分别采用防分层烘烤工艺；
d.压焊
焊线材料选用金线，压焊采用低弧度压焊工艺，高低弧正反打线方式，焊线温度 150°C 210°C;先在金线键合机上给第二 IC芯片和第一 IC芯片间焊线的焊盘上各植1个金球，然后给第二 IC芯片和第一 IC芯片已植金球间打第二键合线，最后给第一 IC芯片、第二 IC芯片和对应的内引脚间打第一键合线和第三键合线；
e.塑封
采用通用QFN自动包封系统，选用低应力、低吸水率的塑封料，模温165°C 180°C， 注塑压力3O :35Kgf/C m2 ；
f.电镀和打印同普通QFN工艺；
g.切割
将矩阵式框架封装产品按产品设计规格切割成单个电路，经检查后，放入料盘。所述步骤c上芯的粘片材料底层粘片采用膨胀系数80 195ΡΡΜ/ 、低吸水率 <0. 15%的导电胶或绝缘胶，上层芯片采用胶膜片，引线框架选用带双凸点的四面扁平无引脚框架，分别使用粘片胶和胶膜片烘烤工艺。本发明的特点是载体缩小，内引脚向内延伸载体，并且延伸部分的底部外露形成一个小凸点，引脚底部的凹坑较大，而柱形外露部分同普通引脚框架。这样，载体缩小，提高了芯片和载体的匹配性，同时提高了产品封装质量和可靠性。内引脚延伸并露出凸点，缩小了 IC芯片上的焊盘与内引脚间的距离，并且可以将焊线打在外露凸点上面的引脚上，此时引脚不悬空，减少了引线长度，不仅可以节约焊线成本，而且还可提高频率特性。
图1为本发明压焊平面示意图。图2为本发明芯片堆叠封装剖面示意图。图3为本发明外露凸点底面示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细说明
本发明包括引线框架载体、粘片胶、IC芯片、内引脚、键合线、及塑封体，内引脚4向内延伸靠近载体1，载体1缩小，内引脚底部的凹坑16长度加长，每只内引脚4在靠近载体一侧底面形成一外露的凸点15，外露凸点15上面的内引脚呈柱形引脚，柱形引脚的底面有一凹坑16，凹坑16的外侧是外露的柱形引脚10。柱形内引脚4上打接第一键合线5和第三键合线12，，第一键合线5另一端与第一 IC芯片3焊接，第三键合线12另一端与第二 IC芯片8焊接。第一 IC芯片3上端通过绝缘胶7粘接第二 IC芯片8。第二 IC芯片8与第一 IC芯片3之间连接有第二键合线9。塑封体6包围了引线框架载体1，粘片胶(绝缘胶或导电胶)2，第一 IC芯片3，内引脚4，第一键合线5，绝缘胶7，第二 IC芯片8，第二键合线9， 第三键合线12，凸点15，凹坑16构成了电路整体，并对其起到了保护作用。本发明的内引脚1向内延伸0. 2mm 0. 8mm ；载体1缩小0. 4mm 1. 6mm ；内引脚底部的凹坑16长度加长 0. 2mm 0. 5mm。 本发明的生产方法如下
a.减薄
8" 12"晶圆厚度减薄机，下层芯片减薄厚度200 μ m，粗糙度Ra 0. 10mm,同常规QFN 减薄；上层芯片减薄厚度100 μ m，粗糙度Ra 0. 05mm，采用防翘曲、抛光工艺；
b.划片
8" 12"划片机，下层芯片减薄厚度200 μ m,采用普通QFN划片工艺， 上层芯片减薄厚度ΙΟΟμπι，采用防碎片划片工艺； c.上芯
粘片材料底层粘片采用膨胀系数80 195ΡΡΜ/ 、低吸水率< 0. 15%的导电胶或绝缘胶，上层芯片采用绝缘胶或胶膜片，引线框架选用带双凸点的四面扁平无引脚框架，分别采用防分层烘烤工艺，烘烤温度175°C 1 3小时；底层芯片烘烤温度175°C 1小时，上层烘烤1500C 2. 5小时；
d.压焊
焊线材料选用金线，压焊采用低弧度压焊工艺，高低弧正反打线方式，焊线温度 150°C 210°C ；先在金线键合机上给第二 IC芯片8和第一 IC芯片3间焊线的焊盘上各植 1个金球，然后给第二 IC芯片8和第一 IC芯片3已植金球间打第二键合线9，最后给第一 IC芯片3、第二 IC芯片8和对应的内引脚间打第一键合线5和第三键合线12 ；
e.塑封
采用通用QFN自动包封系统，选用低应力、低吸水率的塑封料，模温165°C 180°C， 注塑压力3O 邪Kgf/C m2 ；
f.电镀和打印同普通QFN工艺；
g.切割
将矩阵式框架封装产品按产品设计规格切割成单个电路，经检查后，放入料盘。 实施例1 双芯片堆叠封装 1.减薄
下层芯片减薄厚度200 μ m，粗糙度Ra 0. 10mm，减薄工艺同普通QFN ；上层芯片减薄厚度100 μ m，粗糙度Ra 0. 05mm，采用粗磨、细磨和抛光防翘曲工艺； 8" 12"晶圆厚度减薄贴片机用DR3000 III /NITIO, 8" 12"减薄机:PG300RM/TSN.测厚仪 DH151/TSK ；2.划片
8" 12"划片机:WD300TXB,贴片用 DR3000 III /TSK, 下层芯片减薄厚度200 μ m，采用普通QFN划片工艺上层芯片减薄厚度ΙΟΟμπι，采用防碎片划片工艺；
3.上芯
8" 12"选用DB-700FC/粘片机；
粘片材料底层粘片采用膨胀系数80PPM/°C、低吸水率<0. 15%的导电胶，上层芯片采用绝缘胶QMI538NB，引线框架选用带双凸点的四面扁平无引脚框架，分别使用粘片胶或胶膜片防分层烘烤工艺，烘烤温度175°C 3小时；
4.压焊
选用fegle60系列键合机，焊线材料选用金线，压焊采用超低弧度压焊工艺，高低弧正反打线方式，避免交丝和断丝现象，焊线温度210°C。先在金线键合机上，给第二 IC芯片8和第一 IC芯片3间焊线的焊盘上各植1个金球，然后给第二 IC芯片8和第一 IC芯片3已植金球间打第二键合线9，最后给第二 IC芯片8、第一 IC芯片3和对应的内引脚间打第一键合线5和第三键合线12 ；
5.塑封
塑封设备采用通用QFN自动包封系统，塑封料选用低应力、低吸水率的CEL9220系列环保或普通塑封料，模温180°C，注塑压力3^(gf/Cm2，并使用自动包封系统的多段注塑程序，调整控制塑封过程，防止冲线和芯片表面等分层；
后固化时，使用带螺旋加压装置的专用防翘曲固化夹具；
6.电镀和打印同普通QFN工艺；
7.切割
切割机选择DAD3350，清洗机DCS1440，QFN双焊点切割夹具； 按正常工艺将矩阵式框架封装的单元产品切割成单个产品，机器自动检测合格后放入料盘。 实施例2
1.减薄
下层芯片减薄厚度200 μ m，粗糙度Ra 0. 10mm，减薄工艺同普通QFN ；上层芯片减薄厚度100 μ m，粗糙度Ra 0. 05mm,粗磨、细磨，抛光防翘曲工艺； 8" 12"晶圆厚度减薄贴片机用DR3000 III /NITIO, 8" 12"减薄机:PG300RM/TSN.测厚仪 DH151/TSK ；
2.划片
8" 12"划片机:WD300TXB,贴片用 DR3000 III /TSK, 下层芯片减薄厚度200 μ m，采用普通QFN划片工艺上层芯片减薄厚度ΙΟΟμπι，采用防碎片划片工艺； 3.上芯
8" 12"选用DB-700FC/粘片机； 粘片材料底层粘片采用膨胀系数195ΡΡΜ/ 、低吸水率< 0. 15%的绝缘胶，上层芯片采用胶膜片(DAF膜)，引线框架选用带双凸点的四面扁平无引脚框架，分别使用粘片胶和胶膜片烘烤工艺。底层芯片烘烤温度175°C 1小时，上层烘烤150°C 2. 5小时； 4.压焊
压焊选用ESEC系列键合机，焊线材料选用金线，压焊采用超低弧度压焊工艺，高低弧正反打线方式，避免交丝和断丝现象，焊线温度150°C。先在金线键合机上给第二 IC芯片8和第一 IC芯片3间焊线的焊盘上各植1个金球，然后给第二 IC芯片8和第一 IC芯片3已植金球间打第二键合线9，最后给第一 IC芯片3、第二 IC芯片8和对应的内引脚间打第一键合线5和第三键合线12 ；
5.塑封
塑封设备采用通用QFN自动包封系统，塑封料选用低应力、低吸水率的CEL9220系列环保塑封料，模温165°C，注塑压力30Kgf/C Hf，并使用自动包封系统的多段注塑程序， 调整控制塑封过程，防止冲线和芯片表面等分层；
后固化时，使用带螺旋加压装置的专用防翘曲固化夹具；
6.电镀和打印同普通QFN工艺；
7.切割
切割机选择DAD3350，清洗机DCS1440，QFN双凸点切割夹具； 按正常工艺将矩阵式框架封装的单元产品切割成单个产品，机器自动检测合格后放入料盘。
权利要求
1.一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，包括引线框架载体、粘片胶、IC 芯片、内引脚、键合线、及塑封体，其特征在于所述的内引脚(4)向内延伸靠近所述的载体 (1)，载体(1)缩小，载体(1)上粘接有第一 IC芯片(3)，第一 IC芯片(3)上端粘接第二 IC 芯片(8)，所述内引脚底部的凹坑(16)长度加长，每只内引脚(4)在靠近载体一侧底面形成一外露的凸点(15)，每只内引脚(4)的外侧形成一外露的柱形外引脚(10)，所述外露凸点 (15)上面的内引脚呈柱形内引脚(4)，柱形内引脚(4)上打接第一键合线(5)和第三键合线 (12)，第一键合线(5)另一端与第一 IC芯片(3)焊接，所述第三键合线(12)另一端与所述第二 IC芯片(8)焊接。
2.根据权利要求1所述的一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，其特征在于所述第一 IC芯片(3)与第二 IC芯片(8)之间连接有第二键合线(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，其特征在于所述的内引脚(4)向内延伸0. 2mm 0. 8mm。
4.根据权利要求1所述的一种带双凸点的四边扁平无引脚封装件，其特征在于所述的载体(1)缩小0. 4mm 1. 6_。
5.根据权利要求1所述的一种带双凸点的四边扁平无引脚封装件，其特征在于所述凹坑(16)长度加长0. 2mm 0. 5mm,凹坑(16)的内侧是所述的外露凸点(15)，凹坑(16)的外侧是所述的外露的柱形外引脚(10)。
6.一种根据权利要求1所述的带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件的生产方法，其工艺步骤如下a减薄8" 12"晶圆厚度减薄机，下层芯片减薄厚度200 μ m，粗糙度Ra 0. 10mm,同常规QFN 减薄；上层芯片减薄厚度100 μ m，粗糙度Ra 0. 05mm，采用防翘曲、抛光工艺；b划片8" 12"划片机，下层芯片减薄厚度200 μ m,采用普通QFN划片工艺，上层芯片减薄厚度ΙΟΟμπι，采用防碎片划片工艺； c上芯粘片材料底层粘片采用膨胀系数80 195ΡΡΜ/ 、低吸水率< 0. 15%的导电胶或绝缘胶，上层芯片采用绝缘胶或胶膜片，引线框架选用带双凸点的四面扁平无引脚框架，分别采用防分层烘烤工艺，烘烤温度175°C 1 3小时；d.压焊焊线材料选用金线，压焊采用低弧度压焊工艺，高低弧正反打线方式，焊线温度 150°C 210°C ；先在金线键合机上给第二 IC芯片(8)和第一 IC芯片(3)间焊线的焊盘上各植1个金球，然后给第二 IC芯片(8)和第一 IC芯片(3)已植金球间打第二键合线(9)， 最后给第一 IC芯片(3)、第二 IC芯片(8)和对应的内引脚间打第一键合线(5)和第三键合线(12)；e.塑封采用通用QFN自动包封系统，选用低应力、低吸水率的塑封料，模温165°C 180°C， 注塑压力3O 邪Kgf/C m2 ；f.电镀和打印同普通QFN工艺； g.切割将矩阵式框架封装产品按产品设计规格切割成单个电路，经检查后，放入料盘。
7.根据权利要求6所述的一种带双凸点的四边扁平无引脚封装件的生产方法，其特征在于所述步骤c上芯的上层芯片采用胶膜片时，上层芯片烘烤温度150°C 2. 5小时。
全文摘要
本发明涉及电子信息自动化元器件制造技术领域，特别是一种带双凸点的四边扁平无引脚双IC芯片封装件，本发明还包括该封装件的生产方法。其工艺步骤如下a.减薄；b.划片；c.上芯；d.压焊；e.塑封；f.电镀和打印；g.切割。本发明的特点是载体缩小，内引脚向内延伸载体，并且延伸部分的底部外露形成一个小凸点，引脚底部的凹坑较大，而柱形外露部分同普通引脚框架。这样，载体缩小，提高了芯片和载体的匹配性，同时提高了产品封装质量和可靠性。内引脚延伸并露出凸点，缩小了IC芯片上的焊盘与内引脚间的距离，并且可以将焊线打在外露凸点上面的引脚上，此时引脚不悬空，减少了引线长度，不仅可以节约焊线成本，而且还可提高频率特性。
文档编号H01L21/60GK102263081SQ201110215870
公开日2011年11月30日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者何文海, 慕蔚, 郭小伟 申请人:华天科技(西安)有限公司, 天水华天科技股份有限公司