集成电路芯片、嵌入式设备及集成电路加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种集成电路芯片、嵌入式设备及集成电路加工方法。所述集成电路芯片，包括第一芯片和导线架，所述第一芯片包括基板、设置在所述基板上表面的集成电路晶粒和/或被动元件，以及包覆所述基板上表面、集成电路晶粒和/或被动元件的封装胶体，所述基板下表面暴露在所述封装胶体外，所述基板下表面上设置有多个焊盘，所述多个焊盘通过所述基板上的导电线路与所述封装胶体内的所述集成电路晶粒和/或被动元件电连接；所述导线架包括芯片管脚，所述芯片管脚电连接至所述焊盘。因只将基板的一个面封装在封装胶体的内部，只需考虑基板和封装胶体两种材质的热膨胀系数，便于调节，从而使加工出来的集成电路芯片更加稳定可靠。
【专利说明】集成电路芯片、嵌入式设备及集成电路加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及存储设备，特别是涉及一种集成电路芯片、嵌入式设备及集成电路加
工方法。
【背景技术】
[0002]传统的集成电路芯片在加工时，一般将基板、金属导线架等封装在封装胶体内，但是由于基板、封装胶体以及金属导线架的热膨胀系数不同，因此只能选择一个折中的热膨胀系数来匹配，例如，金属导线架的热膨胀系数为50、封装胶体的热膨胀系数为80，则选择膨胀系数为65的材料作为基板的材质，如此选择带来的问题是加工出来的集成电路芯片可靠性不高。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要针对问题传统的集成电路芯片可靠性不高的问题，提供一种可靠性高的集成电路芯片。
[0004]此外，还有必要提供一种可靠性高的嵌入式设备。
[0005]此外，还有必要提供一种可靠性高的集成电路加工方法。
[0006]一种集成电路芯片，包括第一芯片和导线架，所述第一芯片包括基板、设置在所述基板上表面的集成电路晶粒和/或被动元件，以及包覆所述基板上表面、集成电路晶粒和/或被动元件的封装胶体，所述基板下表面暴露在所述封装胶体外，所述基板下表面上设置有多个焊盘，所述多个焊盘通过所述基板上的导电线路与所述封装胶体内的所述集成电路晶粒和/或被动元件电连接；所述导线架包括芯片管脚，所述芯片管脚电连接至所述焊盘。
[0007]在其中一个实施例中，所述焊盘均匀分列在所述基板下表面的相对两侧，所述芯片管脚均匀分布在所述集成电路芯片的相对两侧。
[0008]在其中一个实施例中，所述芯片管脚的数量与所述焊盘的数量相同；所述集成电路芯片包括集成电路晶粒，所述集成电路晶粒包括控制集成电路晶粒和/或存储集成电路晶粒；所述封装胶体为环氧树脂。
[0009]在其中一个实施例中，所述芯片管脚的数量为24个。
[0010]在其中一个实施例中，所述芯片管脚包括用于电连接所述焊盘的第一连接部、用于电连接外部电路的第二连接部以及连接所述第一连接部和第二连接部的弯折部。
[0011]在其中一个实施例中，所述基板上设有插接部，所述插接部上设有插孔，所述插孔内设有与所述焊盘电连接的连接端子，所述第一连接部插入所述插孔内，且所述第一连接部与所述连接端子电连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述导线架还包括用于承托所述第一芯片的支撑件，所述芯片管脚的周边四个管脚连通所述支撑件。
[0013]在其中一个实施例中，所述支撑件上面设置有通孔。
[0014]在其中一个实施例中，所述芯片管脚的周边四个管脚定义为地线管脚。[0015]在其中一个实施例中，所述集成电路芯片还包括固定所述导线架的塑胶件。
[0016]在其中一个实施例中，所述塑胶件为中空的框架结构，所述塑胶件固定所述集成电路芯片两侧的芯片管脚，且所述支撑件露出在所述塑胶件中间的框架中；或者，所述塑胶件包括固定所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚的两分片结构；或者，所述塑胶件为板状结构。
[0017]在其中一个实施例中，所述集成电路芯片还包括第二芯片；所述第二芯片设置在所述第一芯片的基板下表面，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
[0018]在其中一个实施例中，所述第二芯片的下表面设置有用于连接外部电路的焊球。
[0019]在其中一个实施例中，所述集成电路芯片还包括第二芯片；所述第二芯片设置在所述导线架的支撑件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
[0020]在其中一个实施例中，所述集成电路芯片还包括第二芯片；所述第二芯片设置在所述导线架的支撑件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
[0021]在其中一个实施例中，所述集成电路芯片还包括第二芯片；当所述塑胶件为板状结构时，所述第二芯片设置在所述塑胶件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间；当所述塑胶件为中空的框架结构或两分片结构时，所述第二芯片设置在所述导线架的支撑件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
[0022]在其中一个实施例中，所述第二芯片的下表面设置有用于连接外部电路的焊球。
[0023]一种嵌入式设备，包括如上述的集成电路芯片。
[0024]一种集成电路加工方法，包括以下步骤:
[0025]提供一基板，在所述基板上表面设置集成电路晶粒和/或被动元件，在所述基板的下表面设置多个焊盘，所述多个焊盘通过所述基板上的导电线路与所述集成电路晶粒和/或被动元件电连接，所述基板、集成电路晶粒和/或被动元件、封装胶体属于第一芯片；
[0026]采用封装胶体包覆所述基板上表面、集成电路晶粒和/或被动元件，且使所述基板下表面暴露在所述封装胶体外；
[0027]提供一导线架，所述导线架包括芯片管脚，将所述芯片管脚电连接至所述焊盘。
[0028]在其中一个实施例中，所述导线架还包括用于承托第一芯片的支撑件，所述支撑件上设有通孔；所述方法还包括:
[0029]将导线架固定在塑胶件上，再将所述导线架焊接至所述焊盘上；
[0030]将第二芯片粘接在所述塑胶件的下表面或者所述基板下表面或者所述支撑件的下表面。
[0031]上述集成电路芯片、嵌入式设备及集成电路加工方法，只将基板的一个面封装在封装胶体的内部，导线架在封装完成后再独立连接到基板上相对应的焊盘，因在芯片的加工过程中，只需考虑基板和封装胶体两种材质的热膨胀系数，便于调节，从而使加工出来的集成电路芯片更加稳定可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为一个实施例中集成电路芯片的结构示意图；
[0033]图2为焊盘分布示意图；
[0034]图3为另一个实施例中集成电路芯片的立体结构示意图；[0035]图4为导线架与塑胶件的连接示意图；
[0036]图5为另一个实施例中的集成电路芯片的结构示意图；
[0037]图6为图5中集成电路芯片底面结构示意图；
[0038]图7为一个实施例中集成电路加工方法的流程图。
【具体实施方式】
[0039]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0040]图1为一个实施例中集成电路芯片的结构示意图；图2为焊盘分布示意图。参图1和图2所示，该集成电路芯片，包括第一芯片10和导线架20。
[0041]第一芯片10包括基板101、设置在基板101上表面1011的集成电路晶粒和/或被动元件105,以及包覆基板101上表面、集成电路晶粒和/或被动元件的封装胶体102。
[0042]集成电路晶粒包括控制集成电路晶粒103和存储集成电路晶粒104。
[0043]基板101下表面1012暴露在封装胶体102外。封装胶体102可为环氧树脂或其他树脂，在此不作限定。
[0044]基板101下表面1012上设置有多个焊盘106，多个焊盘106通过基板101上的导电线路与封装胶体102内的集成电路晶粒和/或被动元件105电连接。
[0045]导线架20包括芯片管脚201，芯片管脚201电连接至焊盘106。芯片管脚201的数量与焊盘106的数量相同。当然芯片管脚201的数量也可以与焊盘106的数量不相同，当芯片管脚201的数量多于焊盘106的数量时，则会存在某个芯片管脚没有对应的焊盘连接到的情况或者多个芯片管脚与一个焊盘连接的情况；当芯片管脚201的数量少于焊盘106的数量时，则存在多个焊盘与一个芯片管脚连接的情况或者焊盘没有对应的芯片管脚连接的情况。
[0046]焊盘106均匀分列在基板101下表面1012的相对两侧，芯片管脚201均匀分布在集成电路芯片的相对两侧。焊盘106的数量可根据需要设定，例如焊盘106数量为20、24、28等。焊盘106数量为偶数时，在基板101下表面1012的相对两侧每侧各分布该偶数的二分之一个焊盘106。通过均匀分布可使得导线架20与焊盘106的连接更稳固以及集成电路芯片能稳固的连接在印刷电路板上。
[0047]上述集成电路芯片，只将基板101的一个面封装在封装胶体102的内部，导线架20在封装完成后再独立连接到基板101上相对应的焊盘，因在芯片的加工过程中，只需考虑基板101和封装胶体102两种材质的热膨胀系数，便于调节，从而使加工出来的集成电路芯片更加稳定可靠，即可靠性高。
[0048]可以理解的是，在一个实施例中，芯片管脚201包括用于电连接该焊盘106的第一连接部2011、用于电连接外部电路的第二连接部2012以及连接该第一连接部2011和第二连接部2012的弯折部2013。在加工过程中，可根据需要调整弯折部2013的倾斜度和高度。如此，因弯折部2013的倾斜度和高度可调节，可适应不同的应用场合，如在第一芯片10下增加芯片，同时能保证第一芯片10的管脚能安装在印刷电路板上。
[0049]可以理解的是，第一连接部2011可通过其他方式与焊盘106连接，在此不作限定。例如，基板101上设有插接部，该插接部上设有插孔，该插孔内设有与焊盘106电连接的连接端子，第一连接部2011插入该插孔内，且该第一连接部2011与该连接端子电连接，以使第一连接部2011与焊盘106建立电连接。通过设置插接部，能够根据不同的场合更换不同尺寸的导线架20，增加集成电路芯片的适应性。
[0050]图3为另一个实施例中集成电路芯片的立体结构示意图；图4为导线架与塑胶件的连接示意图。如图3和图4，导线架20还包括用于承托第一芯片10的支撑件202，支撑件202上面设置有通孔203 ;芯片管脚201的周边四个管脚连通支撑件202。通过在支撑件202上设通孔203，能够使集成电路芯片的使用环境在发生变化的情况下，如热胀冷缩等因素，也不会造成导线架20的损坏。在芯片管脚201的周边四个管脚连通支撑件202，便于导线架20的加工。此外，可将芯片管脚201的周边四个管脚定义为地线管脚，用于与地线电连接。
[0051]本实施例中，上述集成电路芯片还包括固定导线架20的塑胶件30。导线架20先固定在塑胶件30上，以固定芯片管脚的位置，再焊接到焊盘106上，减小焊接难度。塑胶件30可为中空的框架结构，塑胶件30固定集成电路芯片两侧的芯片管脚201，且支撑件202露出在塑胶件30中间的框架中。在其他实施例中，塑胶件30包括固定集成电路芯片相对两侧的芯片管脚201的两分片结构；或者，塑胶件30可为板状结构，即两侧全部连通的结构，该结构使得集成电路芯片的整体厚度变厚，在集成电路芯片下叠加其他芯片时，需抬高弯折部2013的高度。
[0052]图5为另一个实施例中的集成电路芯片的结构示意图；图6为图5中集成电路芯片底面结构示意图。如图5和图6所示，该集成电路芯片还包括第二芯片40，第二芯片40设置在第一芯片10的基板101下表面1012或者设置在导线架20的支撑件202的下表面上或者塑胶件30的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。第二芯片40可粘接或粘贴在基板101下表面或塑胶件30的下表面或支撑件202的下表面上。
[0053]当导线架20不包括支撑件202时，第二芯片40设置在第一芯片10的基板101下表面1012。
[0054]当导线架20包括支撑件202时，第二芯片40设置在导线架20的支撑件202的下
表面上。
[0055]当集成电路芯片包括固定导线架20的塑胶件30，且塑胶件30为板状结构时，第二芯片40设置在塑胶件30的下表面上；当塑胶件30为中空的框架结构或两分片结构时，第二芯片40设置在支撑件202的下表面上。
[0056]第二芯片40的下表面设置有用于连接外部电路的焊球401。该焊球401的最低点与第二连接部2012的最低点处于同一水平面上。
[0057]第二芯片40 可为存储芯片，优选为 DDR SDRAM (Double Data Rate SynchronousDynamic Random Access Memory,双倍速率同步动态随机存储器),尤其是低功耗的DDRSDRAM。由于DDR SDRAM有不同规格的尺寸，可以根据实际需要调整芯片管脚201的弯折部2013的倾斜度和高度，以适应不同规格尺寸的DDR SDRAM。
[0058]上述集成电路芯片，通过在基板101或支撑件202或塑胶件30的下表面设置其他类型的芯片，即采用多种功能的芯片叠加设计的集成电路芯片，能够将集成电路芯片应用到嵌入式设备时，减小嵌入式设备印刷电路板的面积，由于印刷电路板的成本与印刷电路板的面积成正比，从而能够减少印刷电路板的成本，也减少嵌入式设备的成本，同时因印刷电路板表面积的减小，能够使得嵌入式设备更加便捷小型化。
[0059]本发明还提供了一种嵌入式设备，该嵌入式设备包括以上所描述的集成电路芯片。
[0060]图7为一个实施例中集成电路加工方法的流程图。如图7所示，该集成电路加工方法，包括以下步骤:
[0061]步骤702，提供一基板，在该基板上表面设置集成电路晶粒和/或被动元件，在该基板的下表面设置多个焊盘，该多个焊盘通过该基板上的导电线路与该集成电路晶粒和/或被动元件电连接，该基板、集成电路晶粒和/或被动元件、封装胶体属于第一芯片。
[0062]具体的，集成电路晶粒包括控制集成电路晶粒和存储集成电路晶粒。
[0063]步骤704，采用封装胶体包覆该基板上表面、集成电路晶粒和/或被动元件，且使该基板下表面暴露在该封装胶体外。
[0064]具体的，该封装胶体可为环氧树脂或其他树脂。
[0065]步骤706，提供一导线架，该导线架包括芯片管脚，将该芯片管脚电连接至该焊盘。
[0066]具体的，芯片管脚201的数量与焊盘的数量相同。芯片管脚201包括用于电连接该焊盘的第一连接部2011、用于电连接外部电路的第二连接部2012以及连接该第一连接部2011和第二连接部2012的弯折部2013，弯折部2013的倾斜度和高度可调节。因弯折部2013的倾斜度和高度可调节,可适应不同的应用场合。
[0067]上述集成电路加工方法，芯片加工过程中只将基板的一个面封装在封装胶体的内部，导线架在封装完成后再独立连接到基板上相对应的焊盘，只需考虑基板和封装胶体两种材质的热膨胀系数，便于调节，从而使加工出来的集成电路芯片更加稳定可靠。
[0068]可以理解的是，在一个实施例中，在该基板的下表面设置多个焊盘的步骤包括:在基板下表面的相对两侧均匀分布设置多个焊盘。通过均匀分布可使得导线架与焊盘的连接更稳固以及集成电路芯片能稳固的连接在印刷电路板上。
[0069]可以理解的是，在一个实施例中，导线架20还包括用于承托第一芯片10的支撑件202，支撑件202上面设置有通孔203;芯片管脚201的周边四个管脚连通支撑件202。通过在支撑件202上设通孔203，能够使集成电路芯片的使用环境在发生变化的情况下，如热胀冷缩等因素，也不会造成导线架20的损坏。在芯片管脚201的周边四个管脚连通支撑件202，便于导线架20的加工。此外，可将芯片管脚201的周边四个管脚定义为地线管脚，用于与地线电连接。
[0070]可以理解的是，在一个实施例中，上述集成电路加工方法，还包括:将导线架201固定在塑胶件30上，再将该导线架201焊接至该焊盘106上。塑胶件30可为中空的框架结构，塑胶件30固定集成电路芯片两侧的芯片管脚201，且支撑件202露出在塑胶件30中间的框架中。在其他实施例中，塑胶件30包括固定集成电路芯片相对两侧的芯片管脚201的两分片结构；或者，塑胶件30可为板状结构，即两侧全部连通的结构。
[0071]可以理解的是，在一个实施例中，上述集成电路加工方法，还包括:将第二芯片40设置在基板101下表面或者塑胶件30的下表面或者支撑件202的下表面，然后再将导线架20和第二芯片40固定在印刷电路板上。可将第二芯片40粘接在基板101下表面或塑胶件30的下表面或支撑件202的下表面上。[0072]可以理解的是，在一个实施例中，上述集成电路加工方法，还包括:将第二芯片40固定在印刷电路板上，在第二芯片的上方设置基板101或塑胶件30或支撑件202。
[0073]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种集成电路芯片，包括第一芯片和导线架，所述第一芯片包括基板、设置在所述基板上表面的集成电路晶粒和/或被动元件，以及包覆所述基板上表面、集成电路晶粒和/或被动元件的封装胶体，其特征在于，所述基板下表面暴露在所述封装胶体外，所述基板下表面上设置有多个焊盘，所述多个焊盘通过所述基板上的导电线路与所述封装胶体内的所述集成电路晶粒和/或被动元件电连接；所述导线架包括芯片管脚，所述芯片管脚电连接至所述焊盘。
2.根据权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述焊盘均匀分列在所述基板下表面的相对两侧，所述芯片管脚均匀分布在所述集成电路芯片的相对两侧。
3.根据权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述芯片管脚的数量与所述焊盘的数量相同；所述集成电路芯片包括集成电路晶粒，所述集成电路晶粒包括控制集成电路晶粒和/或存储集成电路晶粒；所述封装I父体为环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述芯片管脚的数量为24个。
5.根据权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述芯片管脚包括用于电连接所述焊盘的第一连接部、用于电连接外部电路的第二连接部以及连接所述第一连接部和第二连接部的弯折部。
6.根据权利要求5所述的集成电路芯片，其特征在于，所述基板上设有插接部，所述插接部上设有插孔，所述插孔内设有与所述焊盘电连接的连接端子，所述第一连接部插入所述插孔内，且所述第一连接部与所述连接端子电连接。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的集成电路芯片，其特征在于，所述导线架还包括用于承托所述第一芯片的支撑件，所述芯片管脚的周边四个管脚连通所述支撑件。
8.根据权利要求7所述的集成电路芯片，其特征在于，所述支撑件上面设置有通孔。
9.根据权利要求7所述的集成电路芯片，其特征在于，所述芯片管脚的周边四个管脚定义为地线管脚。
10.根据权利要求7所述的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片还包括固定所述导线架的塑胶件。
11.根据权利要求10所述的集成电路芯片，其特征在于，所述塑胶件为中空的框架结构，所述塑胶件固定所述集成电路芯片两侧的芯片管脚，且所述支撑件露出在所述塑胶件中间的框架中；或者，所述塑胶件包括固定所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚的两分片结构；或者，所述塑胶件为板状结构。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片还包括第二芯片；所述第二芯片设置在所述第一芯片的基板下表面，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
13.根据权利要求12所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第二芯片的下表面设置有用于连接外部电路的焊球。
14.根据权利要求7所述的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片还包括第二芯片；所述第二芯片设置在所述导线架的支撑件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
15.根据权利要求8或9所述的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片还包括第二芯片；所述第二芯片设置在所述导线架的支撑件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
16.根据权利要求11所述的集成电路芯片，其特征在于，所述集成电路芯片还包括第二芯片；当所述塑胶件为板状结构时，所述第二芯片设置在所述塑胶件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间；当所述塑胶件为中空的框架结构或两分片结构时，所述第二芯片设置在所述导线架的支撑件的下表面上，以及所述集成电路芯片相对两侧的芯片管脚之间。
17.根据权利要求14或15或16所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第二芯片的下表面设置有用于连接外部电路的焊球。
18.—种嵌入式设备，其特征在于，包括如权利要求1至17中任一项所述的集成电路芯片。
19.一种集成电路加工方法，包括以下步骤: 提供一基板，在所述基板上表面设置集成电路晶粒和/或被动元件，在所述基板的下表面设置多个焊盘，所述多个焊盘通过所述基板上的导电线路与所述集成电路晶粒和/或被动元件电连接，所述基板、集成电路晶粒和/或被动元件、封装胶体属于第一芯片； 采用封装胶体包覆所述基板上表面、集成电路晶粒和/或被动元件，且使所述基板下表面暴露在所述封装胶体外； 提供一导线架，所述导线架包括芯片管脚，将所述芯片管脚电连接至所述焊盘。
20.根据权利要求19所述的集成电路加工方法，其特征在于，所述导线架还包括用于承托第一芯片的支撑件，所述支撑件上设有通孔； 所述方法还包括: 将导线架固定在塑胶件上，再将所述导线架焊接至所述焊盘上； 将第二芯片设置在所述塑胶件的下表面或者所述基板下表面或者所述支撑件的下表面。
【文档编号】H01L23/31GK103956345SQ201410124085
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】李志雄, 李中政, 胡宏辉 申请人:深圳市江波龙电子有限公司