一种组合式弹性引脚结构及应用其的pop封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种组合式弹性引脚结构及应用其的pop封装结构，属于半导体封装技术领域。
【背景技术】
[0002]传统常见的PoP封装体堆叠结构即底层逻辑器件基板封装上堆叠顶层存储器件基板封装，底层器件与顶层器件之间通过电性互联部件焊球的贴装、回流焊实现两个封装体的堆叠与电性互联。
[0003]上述PoP(封装体堆叠封装体)封装结构存在以下不足:
[0004]1、底层封装体与顶层封装体互联的焊盘位于底层封装体的基板上，低于底层封装体的塑封面，所以底部封装体的模塑高度受限于顶部封装体底面的金属锡球尺寸与高度，从而限制底层封装体内部芯片堆叠的层数。相应地，顶层封装体外脚也不能植入单颗小尺寸焊球，否则顶层封装体的焊球高度过小而无法与底层封装体的焊盘实现互联；
[0005]2、底部封装体与顶部封装体之间通过顶层封装体外脚的金属锡球互联，回流焊后金属锡球会产生热变形，顶层封装焊球间距会比回流焊前小，为避免焊球间的短路，所以不能采用顶层封装为Fine Pitch (细间距)的封装堆叠；
[0006]3、基板封装体堆叠如果为减小球间距采用多颗小金属锡球堆叠进行互联，在贴装堆叠的过程中对位困难，容易造成精度偏差或是上球体滑落，影响贴装良率；
[0007]4、基板封装体堆叠采用多颗小金属锡球堆叠进行互联，经过回流焊，小金属锡球发生不同的热形变，容易造成锡球位移偏差甚至会造成短路。
[0008]为了解决了传统基板封装堆叠由于底层基板焊盘低于底层塑封面而造成的封装体间互联焊球质量难以控制的问题，在现有技术中，披露了两种电性互联部件的制作方法，一种是在基板上电镀导电柱子互联，另一种是在基板上焊接铜柱互联。在基板上电镀导电柱子作为电性互联部件的方法如CN103441078A，虽然解决了封装体间互联焊球质量难以控制的问题，但是电镀导电柱子的方法工艺比较繁琐，需要在完成了电镀金属线路层的金属基板上贴光阻膜一光阻膜曝光显影一电镀导电柱子一去除光阻膜。电镀导电柱子的高度受电流强度的影响，导电柱子会有高低误差，因此在塑封后还需要对环氧树脂表面进行研磨使导电柱子暴露出封装体表面。在基板上焊接铜柱作为电性互联部件的方法如CN104332457A，由于基板上通过焊球焊接铜柱之后不能够保证所有焊接的铜柱顶部是在一个水平面上的，因此封装后铜柱顶部会产生溢胶的现象，所以在塑封完后仍然需要对封装体上表面进行抛光处理的步骤，使铜柱凸出于塑封体表面，增加工艺步骤。以上两种方法，都不能避免封装后电性互联部件顶部溢胶的问题，故而，需要在封装后对封装体表面进行研磨或抛光的工序，然后才能在封装体上堆叠其他封装体，不利于提高封装效率。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种组合式弹性引脚结构及应用其的POP封装结构，它可以解决现有POP封装工艺电性互联部件顶部溢胶的问题，同时，基板封装作业结束后不需要对封装体表面进行研磨或抛光的工序，节省工艺步骤，提尚封装效率。
[0010]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为:一种组合式弹性引脚结构，它包括上部结构、中部结构、下部结构三个部分组成，所述下部结构是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的倒T形金属块，所述中部结构为弹簧，所述上部结构是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的T形金属块，所述弹簧两端套装于上部结构和下部结构的小直径圆柱体之间。
[0011]其特征在于:所述弹簧采用压缩弹簧。
[0012]所述下部结构的倒T形金属块质量大于上部结构的T形金属块质量加中部结构的弹簧质量之和。
[0013]一种应用组合式弹性引脚的POP封装结构，它包括下封装体和上封装体，所述下封装体包括基板，所述基板上设置有芯片，所述芯片周围通过锡膏设置弹性引脚，所述芯片和弹性引脚3外围包封有塑封料，所述弹性引脚顶部露出塑封料上表面且与塑封料上表面齐平，所述上封装体通过焊球堆叠设置于弹性引脚顶部。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0015]1、包封时，上模具下压弹性引脚，弹性引脚弹簧部位被压缩，弹簧部位储存形变能，对上模具提供反抗力量，使得弹性引脚上部顶端紧贴上模具，以至于塑封后，弹性引脚顶部表面露出封装体表面，可以解决现有POP封装工艺电性互联部件顶部溢胶的问题；
[0016]2、基板封装作业结束后不需要对封装体表面进行研磨或抛光的工序，节省工艺步骤，提尚封装效率；
[0017]3、进一步地，组合弹性引脚结构的重心落在下部金属块上，避免组合弹性引脚头重脚轻的情况下发生弯曲的现象，尽可能地减少弹性引脚结构顶部位置偏移产生的误差，提高POP封装结构的电性可靠性。
【附图说明】
[0018]图1为现有电镀导电柱子互联POP封装结构的示意图；
[0019]图2为现有焊接铜柱互联POP封装结构的示意图；
[0020]图3a~图3c为本实用新型一种组合式弹性引脚结构的示意图；
[0021]图4a-图4f为本实用新型一种应用组合式弹性引脚的POP封装结构的制作工艺示意图；
[0022]图5为本实用新型一种应用组合式弹性引脚的POP封装结构的示意图。
[0023]其中:
[0024]基板1
[0025]锡膏2
[0026]组合式弹性引脚3
[0027]上部结构3a
[0028]中部结构3b
[0029]下部结构3c
[0030]焊球4
[0031]芯片5
[0032]塑封料6
[0033]下封装体7
[0034]上封装体8。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0036]参见图3a~图3c，本实施例中的一种组合式弹性引脚结构，它包括上部结构3a、中部结构3b、下部结构3c三个部分组成，所述下部结构3c是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的倒T形金属块，所述中部结构3b为弹簧，所述上部结构3a是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的T形金属块，所述弹簧两端套装于上部结构3a和下部结构3c的小直径圆柱体之间。
[0037]所述弹簧采用压缩弹簧。
[0038]所述上部结构3a和下部结构3c的小直径圆柱体直径相同，并且都略小于弹簧的内径，所述上部结构3a和下部结构3c的大直径圆柱体直径都大于弹簧的外径，使得三部分能够形成一个稳定的组合式弹性引脚结构。
[0039]所述中部结构3b的弹簧两端套在上部结构3a和下部结构3c的小直径圆柱体上后，上部结构3a和下部结构3c相距一定的高度以提供弹簧压缩空间。
[0040]所述下部结构3c的倒T形金属块质量大于上部结构3a的T形金属块质量加中部结构3b的弹簧质量之和，使组合式弹性引脚结构的重心落在下部结构3c倒T形金属块上，避免组合式弹性引脚头重脚轻的情况下发生弯曲变形的现象，致使弹性引脚结构顶部位置偏移产生过大的误差，影响POP封装结构的电性可靠性。
[0041]当包封时，上模具下压弹性引脚，弹性引脚弹簧部位被压缩，弹簧部位储存形变能，对上模具提供反抗力量，使得弹性引脚上部结构顶端紧贴上模具，以至于塑封后，弹性引脚顶部表面露出封装体表面，解决现有POP封装工艺电性互联部件顶部溢胶的问题。
[0042]参见图5，本实施例中的一种应用组合式弹性引脚的POP封装结构，它包括下封装体7和上封装体8，所述下封装体7包括基板1，所述基板1上设置有芯片5，所述芯片5周围通过锡膏2设置弹性引脚3，所述芯片5和弹性引脚3外围包封有塑封料6，所述弹性引脚3顶部露出塑封料6上表面且与塑封料6上表面齐平，所述上封装体8通过焊球4堆叠设置于弹性引脚3顶部。
[0043]一种应用组合式弹性引脚的POP封装结构的工艺方法，所述方法包括以下步骤:
[0044]步骤一:参见图4a，在基板上表面引脚对应的部位刷锡霄；
[0045]步骤二:参见图4b，在基板上表面焊接组合式弹性引脚；
[0046]步骤三:参见图4c，在基板上表面放置芯片；
[0047]步骤四:参见图4d，基板正面进行塑封作业；将基板放置塑封模具中，上模具下压弹性引脚，弹性引脚弹簧部位被压缩，弹簧部位储存形变能，对上模具提供反抗力量，使得弹性引脚上部顶端紧贴上模具，以至于塑封后，弹性引脚顶部表面露出封装体表面；
[0048]步骤五:参见图4e，在封装体下表面进行植球，完成下封装体的制作；
[0049]步骤六:参见图4f，在下封装体上表面裸露的组合式弹性引脚通过焊球堆叠上封装体。
[0050]除上述实施例外，本实用新型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，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种组合式弹性引脚结构，其特征在于:它包括上部结构(3a)、中部结构(3b)、下部结构(3c)三个部分组成，所述下部结构(3c)是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的倒T形金属块，所述中部结构(3b)为弹簧，所述上部结构(3a)是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的T形金属块，所述弹簧两端套装于上部结构(3a)和下部结构(3c)的小直径圆柱体之间。2.根据权利要求1所述的一种组合式弹性引脚结构，其特征在于:所述弹簧采用压缩弹貪。3.根据权利要求1所述的一种组合式弹性引脚结构，其特征在于:所述下部结构(3c)的倒T形金属块质量大于上部结构(3a)的T形金属块质量加中部结构(3b)的弹簧质量之和。4.一种应用如权利要求1所述组合式弹性引脚的POP封装结构，其特征在于:它包括下封装体(7 )和上封装体(8 )，所述下封装体(7 )包括基板(1)，所述基板(1)上设置有芯片(5)，所述芯片(5)周围通过锡膏(2)设置弹性引脚(3)，所述芯片(5)和弹性引脚3外围包封有塑封料(6 )，所述弹性引脚(3 )顶部露出塑封料(6 )上表面且与塑封料(6 )上表面齐平，所述上封装体(8 )通过焊球(4 )堆叠设置于弹性引脚(3 )顶部。
【专利摘要】本实用新型涉及一种组合式弹性引脚结构及应用其的POP封装结构，所述组合式弹性引脚结构包括上部结构（3a）、中部结构（3b）、下部结构（3c）三个部分组成，所述下部结构（3c）是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的倒T形金属块，所述中部结构（3b）为弹簧，所述上部结构（3a）是由上下两个不同直径的同轴圆柱体组成的T形金属块，所述弹簧两端套装于上部结构（3a）和下部结构（3c）的小直径圆柱体之间。本实用新型一种组合式弹性引脚结构及应用其的POP封装结构，它解决了现有POP封装工艺电性互联部件顶部溢胶的问题，同时，基板封装作业结束后不需要对封装体表面进行研磨或抛光的工序，节省工艺步骤，提高封装效率。
【IPC分类】H01L23/49, H01L21/603
【公开号】CN205016520
【申请号】CN201520775164
【发明人】章春燕, 王亚琴, 梁志忠
【申请人】江苏长电科技股份有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月8日