本发明涉及集成电路封装技术领域，具体而言，涉及一种三层板结构电路封装方法。
背景技术：
目前，在相关技术中，传统封装受限于引线框架结构与生产工艺，每种封装需要使用专用引线框架，而每种专用引线框架需要引线框架供应商专门开模具制造，生产周期长、成本高；引脚与载体都必需连筋支撑，难于实现灵活布局；同时，由于连筋结构的存在，在塑封完成后进行切割工序时，铜连筋切割容易形成较高的残余应力；另外，现有产品封装塑封后引脚需要电镀工艺进行镀锡以提高可焊性，然而，电镀工艺对环境污染较大，不利于环境保护。
技术实现要素：
本发明旨在解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题。
为此，本发明的提出一种三层板结构电路封装方法。
本发明提供了一种三层板结构电路封装方法，包括：将连接层覆盖于载板上；在连接层上设置定位标识；在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；将芯片安装于载体上；将引线的两端分别与芯片和引脚键合；塑封芯片、引脚、引线和载体；去除连接层和载板；抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该技术方案中，引脚与载体通过三层板结构的载板与连接层支撑，无需铜连筋结构，不再需要专用引线框架开模，使得生产周期缩短，生产成本降低；无连筋结构特点使引脚与载体布局不再受连筋限制，布局自由灵活；且在塑封完成后进行切割工序时，也不会因为铜连筋切割形成较高的残余应力，提高了产品的封装良品率与可靠性；同时，由于锡/锡合金连接层热去除后一部分仍然会保留在引脚与载体上，无需再作电镀处理，减少生产工序、降低生产成本的同时保护环境。
另外，本发明提供的上述技术方案中的三层板结构电路封装方法还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚具体为：在连接层上设置金属层；按照定位标识蚀刻金属层，以形成载体和引脚。
在该技术方案中，通过蚀刻工艺蚀刻三层板结构中所设置金属层，以形成载体和引脚，由载板与连接层对引脚与载体提高支撑，载体与引脚实现无连筋布局，引脚与载体布局自由灵活。
在上述任一技术方案中，优选地，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚具体为：切割、蚀刻或冲压金属板，以形成预设形状的引脚和载体；将引脚与载体按照定位标识安装于连接层上。
在该技术方案中，预先切割、蚀刻或冲压金属板，按照预设形状制作形成引脚和载体，并将引脚与载体按照定位标识安装于连接层上，该方案中预先制作形成一系列统一标准的引脚与载体，封装时直接使用软钎焊机或粘片机等设备现场进行引脚与载体安装，无需专用引线框架开发，能够实现产品快速封装；同样的也实现了引脚与载体无连筋布局。
在上述任一技术方案中，优选地，连接层为锡合金层、锡层或胶层。
在该技术方案中，设置连接层为锡合金层、锡层或胶层，当粘接层为锡层或锡合金层时，热去除后，引脚与载体上仍会自然保留部分锡/锡合金层，提高引脚与载体的可焊性，无需再对引脚做电镀处理，减少生产工序、降低生产成本的同时保护环境。
在上述任一技术方案中，优选地，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚，和将芯片安装于载体上，三层板结构电路封装方法还包括：在引脚和载体表面镀银、镀镍钯金或镀金。
在该技术方案中，在引脚和载体表面镀银、镀镍钯金或镀金，提高引脚和载体的抗氧化性能，同时增强其与塑封料结合强度，并提高引线键合性能、芯片粘接性能及与塑封料结合强度。
在上述任一技术方案中，优选地，将芯片安装于载体上具体为：通过胶片粘将芯片与载体粘合；或将芯片与载体钎焊或共晶焊。
在该技术方案中，选用粘片胶粘合的方法将芯片安装于载体上，安装操作方法简单成熟；而使用钎焊或共晶焊的方法将芯片安装于载体上，芯片的安装更加牢固可靠，同时可以提高芯片与载体之间的热传导性，增加散热性能。
在上述任一技术方案中，优选地，去除连接层和载板具体为：加热连接层和载板；和/或紫外线照射连接层和载板；和/或研磨连接层和载板。
在该技术方案中，器件塑封后，去除连接层和载板的方法为加热连接层和载板，在连接层为热熔胶层或锡合金、锡层时，通过加热到较低的温度即可使连接层融化并失去粘性，可轻松取下载板和连接层；还可以使用紫外线照射连接层和载板的方法，去除连接层胶层的粘性；同时还可以通过研磨连接层和载板的方法，物理性去除连接层和载板，工艺更加简单，对操作者要求更低。
在上述任一技术方案中，优选地，在连接层上设置定位标识，与塑封芯片、引脚、引线和载体之间，三层板结构电路封装方法还包括：将焊盘安装于连接层上；将无源器件安装于焊盘上；将引线的两端分别与焊盘和引脚键合，和/或分别与焊盘和载体键合。
在该技术方案中，通过增加焊盘，实现无源器件集成封装，增加了封装密度。
在上述任一技术方案中，优选地，所述引脚与载体其剖面为倒梯形或倒“凸”型，即所述引脚与载体远离载板的一面面积大于靠近载板一面的面积。
在该技术方案中，引脚与载体其剖面为倒梯形或倒“凸”型，可以提高引脚、载体与塑封体的结合强度，防止分层，提高封装可靠性。
在上述任一技术方案中，优选地，引脚分布于芯片的两侧；或引脚分布于芯片的四周；或引脚阵列式排列于连接层上。
在该技术方案中，引脚分布于芯片的两侧或四周，或引脚阵列式排列于连接层上，根据使用场景调整引脚的分布位置，可以适应多种不同的封装需要。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图2为本发明的另一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图3为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图4为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图5为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图6为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图7为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图8为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图9为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图10为本发明的又一个实施例的三层板结构电路封装方法的流程图；
图11为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的步骤示意图；
图12为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的另一步骤示意图；
图13为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图14为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图15为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图16为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图17为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图18为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图19为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图20为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图21为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图22为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图23为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图24为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图25为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图26为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图27为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图28为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图29为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图30为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图31为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图32为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图33为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图34为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图35为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图36为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
图37为本发明的一个实施例的三层板结构电路封装方法的再一步骤示意图；
其中，图11至图37中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1载板，2连接层，3金属层，31引脚，32载体，4芯片，5引线，6焊盘，7无源器件。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图37描述根据本发明一些实施例所述三层板结构电路封装方法。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，本发明提供了一种三层板结构电路封装方法，包括：s101，将连接层覆盖于载板上；s102，在连接层上设置定位标识；s103，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；s104，将芯片安装于载体上；s105，将引线的两端分别与芯片和引脚键合；s106，塑封芯片、引脚、引线和载体；s107，去除连接层和载板；s108，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，在连接层2上设置定位标识，先将连接层2覆盖于载板1上，在连接层2上按照定位标识设置载体32和引脚31，在将芯片4安装于载体32上后，通过引线5将芯片4和引脚31键合，而不需要使用专用引线框架，使得生产周期缩短，生产成本降低；载板1通过连接层2与载体32连接，在完成封装后去除载板1和连接层2，从而使在封装时引脚31与载体32不需连筋支撑，在塑封完成后进行切割工序时，不会因为铜连筋切割容易形成较高的残余应力，使得封装器件损坏，提高了产品生产的良品率，而由于连接层2即可提高封装后器件的可焊性，无需再对引脚31做电镀处理，减少生产工序、降低生产成本的同时保护环境。
其中，载板1材质可为金属、硅片、玻璃、陶瓷或其他有机材料，根据工艺需要其形状可为条带形或圆形，为引脚31和载体32提供支撑，引脚31可根据实际需要设置为矩形、圆形或其他任意形状，并可沿载板1四周布局一圈、多圈或以面阵列方式布局，载体32可设置一个或多个。载体32和引脚31剖面优先选用倒梯形，可增加载体32和引脚31与塑封体的结合强度，防止分层。引线5分别与芯片4和引脚31键合的压焊工艺可根据需要选用金线键合、铜线键合、合金线键合、铝线键合或铝带键合。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，所述三层板结构电路封装方法，包括：s201，如图11和图12所示，将连接层2覆盖于载板1上；s202，在连接层上设置定位标识；s203，如图13所示，在连接层2上设置金属层3；s204，如图14所示，按照定位标识蚀刻金属层3，以形成载体32和引脚31；s205，如图15所示，将芯片4安装于载体32上；s206，如图16所示，将引线5的两端分别与芯片4和引脚31键合；s207，如图17所示，塑封芯片、引脚31、引线5和载体32；s208，如图18所示，去除连接层2和载板1；s209，如图19所示，抛光引脚31的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，通过蚀刻工艺将三层板结构(如图13所示)形成引脚31与载体32(如图14所示)，引脚31与载体32通过连接层2支撑，无需铜连筋支撑，布局灵活自由，而不需要使用专用引线框架，使得生产周期缩短，生产成本降低；在完成封装后去除载板1和连接层2，进行切割分离工序时，不会因为铜连筋切割容易形成较高的残余应力，使得封装器件损坏，提高了产品生产的良品率。
载体32和引脚31的形状可以为矩形、圆形或任意形状，其剖面优先选用倒梯形或倒“凸”形，可增加载体32和引脚31与塑封体的结合强度，防止分层；根据实际需要，载体32的数量可以设置为一个或多个，也可以不设置载体32。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图3所示，所述三层板结构电路封装方法，包括：s301，如图11和图12所示，将连接层2覆盖于载板1上；s302，在连接层上设置定位标识；s303，切割、蚀刻或冲压金属板，以形成预设形状的引脚和载体；s304，如图20所示，将引脚31按照定位标识安装于连接层2上；s305，如图21所示，将载体32按照定位标识安装于连接层2上；s306，如图22所示，将芯片4安装于载体32上；s307，如图23所示，将引线31的两端分别与芯片4和引脚31键合；s308，如图24所示，塑封芯片4、引脚31、引线5和载体32；s309，如图25所示，去除连接层2和载板1；s310，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该技术方案中，预先切割或、蚀刻或冲压金属板，按照预设形状制作形成引脚31和载体32，并将引脚31与载体32按照定位标识安装于连接层2上，该方案中预先制作形成一系列统一标准的引脚31与载体32，封装时直接使用软钎焊机或粘片机等设备现场进行引脚31与载体32安装，无需专用引线框架开发，能够实现产品快速封装；同样的也实现了引脚31与载体32无连筋自由布局；加热去除载板1与连接层2后，锡层会自然保留一部分在引脚31与载体32上，提高了可焊性，无需再电镀，有利于环境保护。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图4所示，三层板结构电路封装方法，包括：s401，将连接层覆盖于载板上；s402，在连接层上设置定位标识；s403，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；s404，在引脚和载体表面镀银；s405，将芯片安装于载体上；s406，将引线的两端分别与芯片和引脚键合；s407，塑封芯片、引脚、引线和载体；s408，去除连接层和载板；s409，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，在引脚31和载体32表面镀银，提高引脚31和载体32的抗氧化能力、提高可焊性、增加与塑封体结合强度。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图5所示，三层板结构电路封装方法，包括：s501，如图11和图12所示，将连接层2覆盖于载板1上；s502，在连接层上设置定位标识；s503，如图26所示，在连接层2上按照定位标识设置引脚31；s504，如图27所示，将芯片4直接安装于连接层2上；s505，如图28所示，将引线5的两端分别与芯片4和引脚31键合；s506，如图29所示，塑封芯片4、引脚31、引线5和载体32；s507，如图30所示，去除连接层2和载板1；s508，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，芯片4直接安装于连接层2上，省去了载体32结构，封装结构设计更加简单，可实现更薄封装外形。优选的，芯片4安装于连接层上的安装方法根据实际情况可选用粘片胶、钎焊或共晶焊安装。
另外，还可以如图6所示，三层板结构电路封装方法，包括：s601，将连接层覆盖于载板上；s602，在连接层上设置定位标识；s603，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；s604，将芯片与载体钎焊；s605，将引线的两端分别与芯片和引脚键合；s606，塑封芯片、引脚、引线和载体；s607，去除连接层和载板；s608，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
使用钎焊的方法将芯片4安装于载体32上，芯片4的安装更加牢固可靠，同时可以提高芯片4与载体之间的热传导性，增加散热性能。其中，钎焊的工艺可为电镀工艺、化学镀、涂覆加热工艺或其他工艺制作覆盖于载板1上。
本发明的一个实施例中，优选地，如图7所示，三层板结构电路封装方法，包括：s701，将连接层覆盖于载板上；s702，在连接层上设置定位标识；s703，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；s704，将芯片安装于载体上；s705，将引线的两端分别与芯片和引脚键合；s706，塑封芯片、引脚、引线和载体；s707，加热去除连接层和载板；s708，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，去除连接层2和载板1的方法为加热，在连接层2为热熔胶层或锡合金、锡层时，通过加热到一定的温度即可使连接层2融化并失去粘性，可轻松取下载板1和连接层2，其中，当连接层2为锡合金或金属锡时，加热温度要升高至锡合金或金属锡的熔点以上去除载板1后，部分锡层会自然残留在引脚与载体上，对引脚与载体形成保护，增加其可焊性，无需再进行电镀。
另外，还可以如图8所示，三层板结构电路封装方法，包括：s801，将连接层覆盖于载板上；s802，在连接层上设置定位标识；s803，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；s804，将芯片安装于载体上；s805，将引线的两端分别与芯片和引脚键合；s806，塑封芯片、引脚、引线和载体；s807，紫外线照射去除连接层和载板；s808，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，使用紫外线照射连接层2和载板1的方法，去除连接层2胶层的粘性，可轻松取下载板1和连接层2。在该方案中，载板1为紫外光可穿透材料，如石英玻璃等；连接层2为光敏粘接材料，当受到紫外光照射后其粘接强度极大降低。该实施方法工艺简单快捷，便于快速封装。
还可以如图9所示，三层板结构电路封装方法，包括：s901，将连接层覆盖于载板上；s902，在连接层上设置定位标识；s903，在连接层上按照定位标识设置载体和引脚；s904，将芯片安装于载体上；s905，将引线的两端分别与芯片和引脚键合；s906，塑封芯片、引脚、引线和载体；s907，研磨连接层和载板；s908，抛光引脚的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，通过化学机械研磨连去除接层2和载板1的方法，物理性去除连接层2和载板1，工艺简单。
本发明的一个实施例中，优选地，如图10所示，三层板结构电路封装方法，包括：s1001，如图11和图12所示，将连接层2覆盖于载板1上；s1002，在连接层上设置定位标识；s1003，如图31所示，将焊盘6与载体32安装于连接层2上；s1004，如图31所示，将无源器件7安装于焊盘6上；s1005，将引线的两端分别与所述焊盘和所述引脚键合；s1006，如图32所示，在连接层2上按照定位标识设置引脚31；s1007，如图33所示，将芯片4安装于载体1上；s1008，如图34所示，将引线5的两端分别与芯片4和引脚31键合；s1009，如图35所示，塑封芯片4、引脚31、引线5、载体1、焊盘6与无源器件7；s1010，如图36所示，去除连接层2和载板1；s1011，如图37所示，抛光引脚31的第一接触面，第一接触面为引脚与连接层相接触的一面。
在该实施例中，增加了焊盘结构，能够实现集成无源器件封装，可以有效提高封装集成度。
在本发明的一个实施例中，优选地，根据实际需要引脚31分布于芯片4的两侧；或引脚31分布于芯片4的四周；或引脚31阵列式排列于连接层2上。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。