专利名称：一种引线框架再布线的fcaaqfn封装件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子信息自动化元器件制造技术领域，尤其涉及到一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件。
背景技术：
近年来，随着移动通信和移动计算机领域便捷式电子元器件的迅猛发展，小型封装和高密度组装技术得到了长足的发展；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I mm)。封装后的连接可靠性尽可能提高，适应无铅化焊接(保护环境)和有效降低成本。无载体栅格阵列封装(即AAQFN)底部没有焊球，焊接时引脚直接与PCB板连接，与PCB的电气和机械连接是通过在PCB焊盘上印刷焊膏，配合SMT回流焊工艺形成的焊点来实现的。该技术封装可以在同样尺寸条件下实现多引脚、高密度、小型薄型化封装，具有散热性、电性能以及共面性好等特点。但是由于技术难度等限制，目前AAQFN产品在市场上的推广有一定难度，尤其是在可靠性方面，直接影响产品的使用及寿命，已成为AAQFN封装件的技术攻关难点。在AAQFN 的基础上，FCAAQFN (Quad Flat No Lead Package)型多圈排列封装的集成电路封装技术是近几年国外发展起来的一种新型微小形高密度I/O封装技术，是最先进的表面贴装封装技术之一。由于无引脚、贴装占有面积小，安装高度低等特点，为满足移动通信和移动计算机领域的便捷式电子机器，如PDA、3G手机、MP3、MP4、MP5等超薄型电子产品发展的需要应用而生并迅速成长起来的一种新型封装技术。目前的封装技术由于引脚少，即I/O少，满足不了高密度、多I/O封装的需要，因此，对新型高密度I/O的FCAAQFN封装技术的发展成为必然趋势。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是在传统工艺技术的基础上提供了一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件，该技术开发出裸铜框架布线蚀刻，实现框架上再布线的新技术，突破FO-WLP专利的封锁。FCAAQFN封装技术是铜框架上再布线工艺，实现引脚列阵布局。FCAAQFN是在多排FCQFN封技术的基础上，自行摸索试验攻关，突破其技术难点，该封装技术在框架上实现焊点列阵布置，大大增加I/O数目，是一种将来可替代TSV的新技术，省去了键合焊线，缩短了电流和信号传输距离，提高了电性能和产品可靠性，此外，FCAAQFN具有小型化、高可靠性、更短的封装周期、低成本等众多优势，从而填补了国内空白，具备国际先进水平。一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件包括铜引线框架载体、粘片胶、IC芯片、助焊剂、塑封体、光致抗蚀涂覆材料、钝化材料、锡球。所述的裸铜框架首先进行蚀刻，所述的带有锡球的芯片蘸有适量的助焊剂后，粘接到蚀刻好的铜框架上，上芯后进行回流，然后进行塑封与固化，将塑封好的铜框架研磨，将涂覆材料涂在铜框架上，对铜框架进行蚀刻，分离引脚并清洗，接着，用钝化材料(阻焊剂)填充框架蚀刻槽，对钝化层表面进行化学镀铜，进行铜离子电镀，接着是在电镀后的铜表面进行二次蚀刻，再用钝化材料填充蚀刻槽，最后进行植球。一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件的制作工艺按照以下步骤进行:晶圆减薄、晶圆划片、倒装上芯、回流、清洗、塑封、后固化、框架研磨、涂光刻胶和显影图案、框架蚀亥IJ、钝化层和显影图案、金属镀铜、二次涂光刻胶和显影图案、二次蚀刻、二次钝化层和显影图案、植球。新型列阵式FCAAQFN封装技术的特点是:先在裸铜片上蚀刻出引脚凸块，其次是Flip Chip倒装上芯及回流焊清洗、塑封后固化，然后，对框架底部研磨，先后经过两次光刻图案、蚀刻、钝化，经过植球作出平面列阵FCAAQFN产品。QFN系列产品在各个不同领域的广泛应用和快速增长，预期将促进FCAAQFN新产品的研发和生产，加速渗透到主导性的消费电子产品中，带动国内手机、电子书、汽车等产业的快速国产化发展。说明书附图
图1为铜框架图；图2为铜框架曝光、显影、蚀刻图；图3为锡球站廳焊剂图；图4为倒装上芯图；图5为回流&清洗去助焊剂图；图6为塑封图；图7为框架研磨图；图8为光致抗蚀层涂覆&显影图形图；图9为蚀刻图；图10为钝化层涂覆与显影图形图；图11为化学镀铜图；图12为电镀铜图；图13为二次光致抗蚀层涂覆&显影图形图；图14为二次蚀刻图；图15为二次钝化层涂覆与显影图形图；图16为植球图；图中，I为铜引线框架、2为蚀刻后的铜引线框架、3为助焊剂、4为芯片、5为锡球、6为锡球上的助焊剂、7为凸块、8为塑封体、9为研磨后框架、10为光致抗蚀涂覆材料、11为蚀刻后引脚、12为钝化材料、13为化学镀铜层、14为电镀铜层、15为二次感光层、16为蚀刻后铜框架、17为二次钝化层、18为植入的锡球。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细叙述。如图所示，一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件包括有铜引线框架1、助焊剂3、芯片4、芯片4的锡球5、塑封体8、光致抗蚀涂覆材料10、钝化材料12、电镀铜14、锡球18 ；所述的铜引线框架I首先进行蚀刻，所述的带有锡球5的芯片4蘸有助焊剂3后，粘接到蚀刻后的铜引线框架2上，倒装上芯后进行回流，然后用塑封体8塑封后固化，将塑封好的铜框架研磨，将光致抗蚀涂覆材料10涂在铜框架上，对铜框架进行蚀刻，分离引脚并清洗，接着，用钝化材料12填充框架蚀刻槽，对钝化材料12的表面进行化学镀铜13，进行铜离子电镀产生电镀铜层14，接着是在电镀后的铜表面进行二次蚀刻，再用钝化材料填充蚀刻槽，最后植入锡球18。一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件的制作工艺，其按照以下步骤进行:第一步、晶圆减薄:采用防止碎片工艺减薄的规定厚度；第二步、晶圆划片:厚度150 iim以上晶圆同普通划片工艺，厚度在150 iim以下晶圆使用双刀划片机及其工艺；第三步、倒装上芯、回流、清洗:倒装上芯前，需将进行铜引线框架I蚀刻，将蓝色油墨(感光材料)通过丝网印刷的方式涂覆在铜表面的特定区域；然后，将芯片4上的锡球5蘸助焊剂3，易于锡球与铜框架的焊接；接着，进行倒装上芯，将芯片4上蘸有适量助焊剂6的锡球5倒装上芯到蚀刻后的铜框架2凸块7上，随后进行回流清洗；如图3、图4和图5所示；第四步、塑封、后固化:将倒装上芯好的芯片4用塑封体8进行塑封，并进行后固化；如图6所示；第五步、框架研磨:将蚀刻后的较厚铜框架研磨到规定的厚度，便于随后蚀刻，形成研磨后框架9如图7所示；第六步、涂光刻胶和显影图案:将有图形的光掩膜板(曝光膜)利用一种紫外光透视，将需要的图形光学显像到铜板上的过程，通过药水碳酸钠的作用下，将未曝光部分的油墨溶解并冲洗后，留下感光的部分，对于铜框架涂胶、曝光，将客户的图形资料以正片或负片的形式转移到板子上，同时将干膜/湿膜在高能量下聚合，使光成像湿膜接受紫外线照射，形成自由基连锁聚合，使聚合物分子增大，此时湿膜不溶于弱碱(I % Na2C03)，随后进行显影，是将未曝光部分的油墨去掉，留部分光致抗蚀涂覆材料10，未曝光部分的光致抗蚀涂覆材料10没有发生聚合反应，遇弱碱Na2C03 (1.0%)溶解，而聚合的光致抗蚀涂覆材料10则留在板面上，保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解；如图8所示；第七步、框架蚀刻:将铜框架上未曝光的铜蚀刻掉，形成蚀刻后引脚11，如图9所示；第八步、钝化层涂覆:将蚀刻后引脚11之间蚀刻后空隙用钝化材料12填充；第九步、金属镀铜:对钝化材料12的外表面进行化学铜镀，形成化学铜镀层13 ；随后进行电镀铜，使铜层均匀平滑且处于同一表面层，形成电镀铜层14，便于随后的二次布线；如图11和图12所不；第十步、二次图光刻胶和显影图形:该步骤与步骤6的方法相同，二次感光层15如图13所示；第十一步、二次蚀刻:该方法与步骤7的方法相同，蚀刻后铜框架16如图14所示；第十二步、二次钝化层涂覆和显影图形:该步骤与步骤8的方法相同，二次钝化层17如图15所示；第十三步、植球:植入锡球18 ;如图16所示。
权利要求1.一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件，其特征在于:其包括有铜引线框架(I)、助焊剂(3)、芯片(4)、芯片(4)的锡球(5)、塑封体(8)、光致抗蚀涂覆材料(10)、钝化材料(12)、电镀铜(14)、锡球(18);所述的铜引线框架(I)首先进行蚀刻，所述的带有锡球(5)的芯片(4)蘸有助焊剂(3)后，粘接到蚀刻后的铜引线框架(2)上，倒装上芯后进行回流，然后用塑封体(8)塑封后固化，将塑封好的铜框架研磨，将光致抗蚀涂覆材料(10)涂在铜框架上,对铜框架进行蚀刻,分离引脚并清洗,接着,用钝化材料(12)填充框架蚀刻槽，对钝化材料(12)的表面进行化学镀铜(13)，进行铜离子电镀产生电镀铜层(14)，接着是在电镀后的铜表面进行二次蚀刻，再用钝化材料(12)填充蚀刻槽，最后植入锡球(18)。
专利摘要本实用新型公开了一种引线框架再布线的FCAAQFN封装件，所述封装件包括有铜引线框架、助焊剂、芯片、芯片的锡球、塑封体、光致抗蚀涂覆材料、钝化材料、电镀铜、锡球。本实用新型省去了键合焊线，缩短了电流和信号传输距离，提高了电性能和产品可靠性。
文档编号H01L23/488GK203055898SQ20122069222
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月15日 优先权日2012年12月15日
发明者徐召明, 谌世广, 王虎, 马利, 谢天禹 申请人:华天科技(西安)有限公司