一种半导体封装结构及其工艺方法与流程

本发明涉及一种半导体封装结构及其工艺方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术：

现有的球焊方式，是利用高纯度的金线（Au） 、铜线（Cu）、铝线（Al）或合金线把芯片压区和引线通过焊接的方法连接起来。压区是芯片上电路的外接点，引线是引线框架上的连接点。其中，焊线与压区的结合点是在打线接合制程中、后续制程或产品后续使用时出现异常较多的地方，其受限于压区大小、压区金属层的厚度等因素，可能产生以下这些缺陷：第一，如果压区金属层太薄的话，打线接合难度会很大，打线压力过重容易使压区下电路受损，导致产品失效；第二，打线压力过轻的话，焊球与压区会压不上，从而导致产品虚焊或开路，或者在后期的使用过程中因出现焊球脱落而造成产品失效。

为解决此问题，业界通常的做法都是加严流程控制、优化焊线参数等手法，但很少从产品设计和工艺变更的角度去改善。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种半导体封装结构及其工艺方法，通过采用芯片上植锡球，在锡球上打线后使锡球融化将焊线牢牢包裹住的方式增加焊线与芯片的结合强度，从而解决了可能出现的球脱及产品失效问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种半导体封装结构，它包括引线框架，所述引线框架包括基岛和引脚，所述基岛上通过粘结物质正装有芯片，所述芯片的焊线区位置设置有锡球，所述锡球与引脚之间通过焊线电性连接，所述焊线两端的第一焊点和第二焊点分别与锡球和引脚相结合，所述锡球包裹焊线的第一焊点，所述基岛、引脚、芯片、锡球和焊线外围包封有塑封料。

一种半导体封装结构的工艺方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、取一引线框架；

步骤二，在步骤一引线框架的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质，然后在粘结物质上植入芯片，芯片的焊线压区位置植有锡球；

步骤三，在芯片焊线压区位置的锡球与引脚正面之间进行打线作业；

步骤四，将步骤三完成打线作业的引线框架进行回流焊，使锡球融化包裹焊线；

步骤五，将步骤四中的引线框架采用塑封料进行塑封；

步骤六、将步骤五完成塑封的半成品进行切割或是冲切作业，使原本阵列式塑封体切割或是冲切独立开来，制得单颗的半导体封装结构。

所述焊线的材料采用金、银、铜、铝或是合金材料。

所述塑封方式采用模具灌胶方式、喷涂方式或是贴膜方式。

所述塑封料采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、在锡球上进行打线，锡球对打线压力起到缓冲作用，从而降低了芯片压区下电路因打线压力过大而产生裂纹的风险，提高了产品的良率。另外，也不必增加铝垫厚度或重新设计芯片结构来改善第一焊点的结合效果，能够降低制造成本。

2、在锡球上打线，并经回流焊以后，焊线的第一焊点已被锡球包裹在里面，焊线与锡球的结合点由锡球表面转移至锡球内部，使结合更加充分，产品可靠性更高。

附图说明

图1为本发明一种半导体封装结构的示意图。

图2~图9为本发明一种半导体封装结构的工艺方法的各工序流程图。

图7为图6圆圈部位的放大图。

其中：

引线框架1

芯片2

锡球3

焊线4

塑封料5

基岛6

引脚7

粘结物质8

第一焊点9

第二焊点10。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种半导体封装结构，它包括引线框架1，所述引线框架1包括基岛6和引脚7，所述基岛6上通过粘结物质8正装有芯片2，所述芯片2的焊线区位置设置有锡球3，所述锡球3与引脚7之间通过焊线4电性连接，所述焊线4两端的第一焊点9和第二焊点10分别与锡球3和引脚7相结合，所述锡球3包裹焊线4的第一焊点9，所述基岛6、引脚7、芯片2、锡球3和焊线4外围包封有塑封料5。

其工艺方法如下：

步骤一、参见图2，取一引线框架；

步骤二，参见图3、4，在步骤一引线框架的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质，然后在粘结物质上植入芯片，芯片的焊线压区位置植有锡球；

步骤三，参见图5，在芯片焊线压区位置的锡球与引脚正面之间进行打线作业，焊线的第一焊点与锡球结合，焊线的第二焊点与引脚正面结合，所述焊线的材料采用金、银、铜、铝或是合金的材料；

步骤四，参见图6，将步骤三完成打线作业的引线框架进行回流焊，使锡球融化包裹焊线的第一焊点。参见图7，为图6圆圈部位的放大图，回流焊以后，焊线的第一焊点已被锡球包裹在里面，焊线与锡球的结合点由锡球表面转移至锡球内部。

步骤五，参见图8，将步骤四中的引线框架采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式，所述可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；

步骤六、参见图9，将步骤五完成塑封的半成品进行切割或是冲切作业，使原本阵列式塑封体切割或是冲切独立开来，制得单颗的半导体封装结构。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。