單芯片正裝先封裝后蝕刻無基島封裝結構及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種單芯片正裝先封裝后蝕刻基島埋入封裝結構及其制造方法，所述結構包括基島（1）和引腳（2），所述基島（1）正面設置有芯片（4），所述芯片（4）正面與引腳（2）正面之間用金屬線（5）相連接，所述基島（1）和引腳（2）周圍區域以及芯片（4）和金屬線（5）外均包封有塑封料（6），所述引腳（2）下部的塑封料（6）表面上開設有小孔（7），所述小孔（7）與引腳（2）背面相連通，所述小孔（7）內設置有金屬球（9），所述金屬球（9）與引腳（2）背面相接觸。本發明專利技術的有益效果是：降低了制造成本，提高了封裝體的安全性和可靠性，減少了環境污染，能夠真正做到高密度線路的設計和制造。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種。屬于半導體封裝

技術介紹
傳統的高密度基板封裝結構的制造エ藝流程如下所示 步驟一、參見圖26，取一玻璃纖維材料制成的基板， 步驟ニ、參見圖27，在玻璃纖維基板上所需的位置上開孔， 步驟三、參見圖28，在玻璃纖維基板的背面被覆ー層銅箔， 步驟四、參見圖29，在玻璃纖維基板打孔的位置填入導電物質， 步驟五、參見圖30，在玻璃纖維基板的正面被覆ー層銅箔， 步驟六、參見圖31，在玻璃纖維基板表面被覆光阻膜， 步驟七、參見圖32，將光阻膜在需要的位置進行曝光顯影開窗， 步驟八、參見圖33，將完成開窗的部分進行蝕刻， 步驟九、參見圖34，將基板表面的光阻膜剝除， 步驟十、參見圖35，在銅箔線路層的表面進行防焊漆(俗稱綠漆)的被覆， 步驟十一、參見圖36，在防焊漆需要進行后エ序的裝片以及打線鍵合的區域進行開窗， 步驟十二、參見圖37，在步驟十一進行開窗的區域進行電鍍，相對形成基島和引腳， 步驟十三、完成后續的裝片、打線、包封、切割等相關エ序。上述傳統高密度基板封裝結構存在以下不足和缺陷 1、多了ー層的玻璃纖維材料，同樣的也多了ー層玻璃纖維的成本；2、因為必須要用到玻璃纖維，所以就多了ー層玻璃纖維厚度約10(Tl50Mffl的厚度空間； 3、玻璃纖維本身就是ー種發泡物質，所以容易因為放置的時間與環境吸入水分以及濕氣，直接影響到可靠性的安全能力或是可靠性等級； 4、玻璃纖維表面被覆了ー層約5(Tl00Mffl的銅箔金屬層厚度，而金屬層線路與線路的蝕刻距離也因為蝕刻因子的特性只能做到5(Tl00Mffl的蝕刻間隙(蝕刻因子最好制做的能力是蝕刻間隙約等同于被蝕刻物體的厚度，參見圖38)，所以無法真正的做到高密度線路的設計與制造； 5、因為必須要使用到銅箔金屬層，而銅箔金屬層是采用高壓粘貼的方式，所以銅箔的厚度很難低于50Mm的厚度，否則就很難操作如不平整或是銅箔破損或是銅箔延展移位等等; 6、也因為整個基板材料是采用玻璃纖維材料，所以明顯的增加了玻璃纖維層的厚度10(Tl50Mm,無法真正的做到超薄的封裝； 7、傳統玻璃纖維加貼銅箔的エ藝技術因為材質特性差異很大(膨脹系數)，在惡劣環境的エ序中容易造成應カ變形，直接的影響到元件裝載的精度以及元件與基板粘著性與可靠性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述不足，提供ー種單芯片正裝先封裝后蝕刻無基島封裝結構及其制作方法，其エ藝簡單，不需使用玻璃纖維層，減少了制作成本，提高了封裝體的安全性和可靠性，減少了玻璃纖維材料帶來的環境污染，而且金屬基板線路層采用的是電鍍方法，能夠真正做到高密度線路的設計和制造。本專利技術的目的是這樣實現的ー種單芯片正裝先封裝后蝕刻無基島封裝結構，它包括引腳，所述引腳正面通過導電或不導電粘結物質設置有芯片，所述芯片正面與引腳正面之間用金屬線相連接，所述引腳與引腳之間的區域、引腳上部的區域、引腳下部的區域以及芯片和金屬線外均包封有塑封料，所述引腳背面的塑封料上開設有小孔，所述小孔與引腳背面相連通，所述小孔內設置有金屬球，所述金屬球與引腳背面相接觸 。ー種單芯片正裝先封裝后蝕刻無基島封裝結構的制作方法，所述方法包括以下步驟 步驟一、取金屬基板 步驟ニ、金屬基板表面預鍍銅 步驟三、貼光阻膜作業 在完成預鍍銅材薄膜的金屬基板的正面及背面分別貼上可進行曝光顯影的光阻膜； 步驟四、金屬基板正面去除部分光阻膜 利用曝光顯影設備將步驟三完成貼光阻膜作業的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影與去除部分圖形光阻膜，以露出金屬基板正面后續需要進行電鍍的區域圖形； 步驟五、電鍍惰性金屬線路層 在步驟四中金屬基板正面去除部分光阻膜的區域內電鍍上惰性金屬線路層； 步驟六、電鍍金屬線路層 在步驟五中的惰性金屬表面鍍上多層或是單層金屬線路層，金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板上形成相應的引腳上部； 步驟七、去除光阻膜 去除金屬基板表面的光阻膜； 步驟八、涂覆粘結物質 在步驟六形成的引腳上部正面涂覆導電或是不導電的粘結物質； 步驟九、裝片 在步驟八的引腳上部植入芯片； 步驟十、打線 在芯片正面與引腳正面之間進行鍵合金屬線作業； 步驟十一、包封 將步驟十中的金屬基板正面采用塑封料進行塑封； 步驟十二、貼光阻膜作業 在完成塑封工作的金屬基板的正面以及背面分別貼上可進行曝光顯影的光阻膜； 步驟十三、金屬基板背面去除部分光阻膜利用曝光顯影設備將步驟十二完成貼光阻膜作業的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影與去除部分圖形光阻膜，以露出金屬基板背面后續需要進行化學蝕刻的區域圖形； 步驟十四、化學蝕刻 將步驟十三中金屬基板背面完成曝光顯影的區域進行化學蝕刻； 步驟十五、電鍍金屬線路層 在惰性金屬線路層表面鍍上多層或是單層金屬線路層，金屬電鍍完成后即在金屬基板上形成相應的引腳下部； 步驟十六、去除光阻膜 去除金屬基板表面的光阻膜； 步驟十七、包封 將步驟十六中的金屬基板背面采用塑封料進行塑封； 步驟十八、塑封料表面開孔 在金屬基板背面預包封塑封料的表面進行需要后續植金屬球的區域進行開孔，具體是在引腳背面進行開孔； 步驟十九、清洗 在金屬基板背面塑封料開孔處進行氧化物質、油脂物質的清洗，同時可進行金屬保護層的被覆； 步驟二十、植球 在金屬基板背面塑封體開孔處內植入金屬球，使金屬球與引腳的背面相接觸； 步驟二十一、切割成品 將步驟二十完成植球的半成品進行切割作業，使原本以陣列式集合體方式集成在一起并含有芯片的塑封體模塊ー顆顆切割獨立開來，制得單芯片正裝先封裝后蝕刻無基島封裝結構，可采用常規的鉆石刀片以及常規的切割設備即可。所述步驟十九中對金屬基板背面塑封料開孔處進行清洗同時進行金屬保護層被覆。所述引腳與引腳之間跨接有無源器件，所述無源器件跨接于引腳正面與引腳正面之間或跨接于弓I腳背面與引腳背面之間。所述引腳有多圏。所述引腳包括引腳上部、引腳下部和中間阻擋層，所述引腳上部和引腳下部均由單層或多層金屬電鍍而成，所述中間阻擋層為鎳層或鈦層或銅層。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果 1、本專利技術不需要使用玻璃纖維層，所以可以減少玻璃纖維層所帯來的成本； 2、本專利技術不需要使用玻璃纖維層的發泡物質，所以可靠性的等級可以再提高，相對對封裝體的安全性就會提高； 3、本專利技術沒有使用玻璃纖維層物質，所以就可以減少玻璃纖維材料所帯來的環境污染； 4、本專利技術的ニ維金屬基板線路層所采用的是電鍍方法，而電鍍層的總厚度約在l(Tl5Mffl，而線路與線路之間的間隙可以輕松的達到25ΜΠ1以下的間隙，所以可以真正地做到高密度內引腳線路平鋪的技術能力；5、本專利技術的ニ維金屬基板因采用的是金屬層電鍍法，所以比玻璃纖維高壓銅箔金屬層的エ藝來得簡單，且不會有金屬層因為高壓產生金屬層不平整、金屬層破損以及金屬層延展移位的不良或困惑； 6、本專利技術的ニ維金屬基板線路層是在金屬基材的表面進行金屬電鍍，所以材質特性基本相同，所以鍍層線路與金屬基材的內應カ基本相同，可以輕松的進行惡劣環境的后工程(如高溫共晶裝片、高溫錫材焊料裝片以及高溫被動元件的表面貼裝工作)而不容易產生應カ變形。附圖說明圖廣圖21為本專利技術單芯片本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單芯片正裝先封裝后蝕刻無基島封裝結構，其特征在于它包括引腳（1），所述引腳（1）正面通過導電或不導電粘結物質（2）設置有芯片（3），所述芯片（3）正面與引腳（1）正面之間用金屬線（4）相連接，所述引腳（1）與引腳（1）之間的區域、引腳（1）上部的區域、引腳（1）下部的區域以及芯片（3）和金屬線（4）外均包封有塑封料（5），所述引腳（1）背面的塑封料（5）上開設有小孔（6），所述小孔（6）與引腳（1）背面相連通，所述小孔（6）內設置有金屬球（8），所述金屬球（8）與引腳（1）背面相接觸。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新潮，梁志忠，李維平，
申請(專利權)人：江蘇長電科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：