CN102738018A - 一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的aaqfn产品的二次塑封制作工艺 - Google Patents

一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的aaqfn产品的二次塑封制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，属于集成电路封装技术领域，采用的不同于以往的塑封工艺，框架背面的凹槽和框架载体正反两面分别设的孔，使塑封料填充时形成阶梯状防拖拉结构，采用二次塑封的方法在框架与一次塑封料、二次塑封料之间形成有效的防拖拉结构，大大降低封装件分层情况的发生几率，同时，锡球嵌入胶膜中，从而达到保护锡球的目的，并能有效防止溢料，极大提高产品可靠性，优于传统AQQFN产品的塑封效果，降低了成本。

Description

一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺
技术领域
本发明涉及一种扁平封装件，尤其是一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，属于集成电路封装技术领域。
背景技术
集成电路是信息产业和高新技术的核心，是经济发展的基础。集成电路封装是集成电路产业的主要组成部分，它的发展一直伴随着其功能和器件数的增加而迈进。自20世纪90年代起，它进入了多引脚数、窄间距、小型薄型化的发展轨道。无载体栅格阵列封装(即AAQFN)是为适应电子产品快速发展而诞生的一种新的封装形式，是电子整机实现微小型化、轻量化、网络化必不可少的产品。
无载体栅格阵列封装元件，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。
AAQFN封装产品适用于大规模、超大规模集成电路的封装。AAQFN封装的器件大多数用于手机、网络及通信设备、数码相机、微机、笔记本电脑和各类平板显示器等高档消费品市场。掌握其核心技术，具备批量生产能力，将大大缩小国内集成电路产业与国际先进水平的差距，该产品有着广阔市场应用前景。
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。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，使集成电路框架与塑封体结合更加牢固，不受外界环境影响，直接提高产品的封装可靠性，同时能有效防止溢料，保护锡球，露出一定锡球面积从而更容易进行焊接，并降低成本。
为了实现上述目的，本发明采用得技术方案是：先在框架上用腐蚀的方法形成凹槽，先在框架上用腐蚀的方法形成凹槽，然后采用二次塑封的方法，具体制作工艺按照如下步骤进行：
第一步、晶圆减薄；晶圆减薄厚度为50μm～200μm，粗糙度Ra 0.10um～0.30um；
第二步、划片；
第三步、框架载体开孔；用钻孔或蚀刻的方法在框架载体上开孔，先在框架上面开稍小的孔，后在框架下方开稍大的孔，形成通孔；
第四步、采用粘片胶上芯；
第五步、压焊；
第六步、采用传统塑封料进行一次塑封；
第七步、后固化；
第八步、框架背面蚀刻凹槽；用三氯化铁溶液在框架背面做局部开窗半蚀刻，形成凹槽，深度控制在框架厚度的一半以内，框架背面蚀刻凹槽；用三氯化铁溶液在框架背面做局部开窗半蚀刻，形成凹槽，深度控制在框架厚度的一半以内，引脚分离后，在锡球上贴胶膜；
第九步、二次塑封；
第十步、后固化、磨胶、锡化、打印、产品分离、检验、包装、入库。
所述的方法中的第二步中150μm以上的晶圆采用普通QFN划片工艺；厚度在150μm以下晶圆，采用双刀划片机及其工艺。
所述的方法中的第四步中上芯时采用的粘片胶可以用胶膜片(DAF)替换；所述的方法中的第八步中引脚分离后，在模具内贴胶膜，然后进行二次塑封，塑封时通过按压模具，锡球嵌入胶膜中，塑封后揭膜，锡球的高度超出塑封料；所述的方法中的第九步二次塑封中使用30～32um颗粒度的塑封料填充；所述的方法中的第五步、第七步、第十步、均与常规AAQFN工艺相同。
本发明的有益效果：发明采用的不同于以往的塑封工艺，框架背面的凹槽和框架载体正反两面分别设的孔，使塑封料填充时形成阶梯状防拖拉结构，采用二次塑封的方法在框架与一次塑封料、二次塑封料之间形成有效的防拖拉结构，大大降低封装件分层情况的发生几率，同时锡球嵌入胶膜中，从而达到保护锡球的目的，并能有效防止溢料，极大提高产品可靠性，优于传统AQQFN产品的塑封效果，工艺简单，方便操作，成本低。
附图说明
图1为本发明中引线框架剖面图；
图2为本发明中框架上方载体开孔后剖面图；
图3为本发明中框架下方载体开孔后剖面图；
图4为本发明中上芯后产品剖面图；
图5为本发明中压焊后产品剖面图；
图6为本发明中一次塑封后产品剖面图；
图7为本发明中框架背面蚀刻后产品剖面图。
图中：1-引线框架、2-粘片胶、3-芯片、4-键合线、5-塑封体、6-上通孔、7-下通孔、8-蚀刻凹槽。
具体实施方式
下面结合附图1-7和实施例对本发明做进一步说明，以方便技术人员理解。
实施例1
第一步、晶圆减薄；晶圆减薄厚度为50μm，粗糙度Ra 0.10um；
第二步、采用双刀划片机及其工艺进行划片；
第三步、框架载体开孔；用钻孔或蚀刻的方法在框架载体上开孔，先在框架上面开稍小的孔，后在框架下方开稍大的孔，形成通孔；
第四步、采用粘片胶上芯；
第五步、采用与常规AAQFN工艺相同的方法进行压焊；
第六步、采用传统塑封料进行一次塑封；
第七步、采用与常规AAQFN工艺相同的方法进行后固化；
第八步、框架背面蚀刻凹槽；用三氯化铁溶液在框架背面做局部开窗半蚀刻，形成凹槽，深度控制在框架厚度的一半以内，引脚分离后，在锡球上贴胶膜；
第九步、二次塑封；塑封时通过按压模具，锡球嵌入胶膜中，塑封后揭膜，锡球的高度超出塑封料；二次塑封中使用30um颗粒度的塑封料填充；
第十步、后固化、磨胶、锡化、打印、产品分离、检验、包装、入库。
实施例2
第一步、晶圆减薄；晶圆减薄厚度为160μm，粗糙度Ra为0.20um；
第二步、采用普通QFN划片工艺；
第三步、框架载体开孔；用钻孔或蚀刻的方法在框架载体上开孔，先在框架上面开稍小的孔，后在框架下方开稍大的孔，形成通孔；
第四步、采用胶膜片(DAF)上芯；
第五步、采用与常规AAQFN工艺相同的方法进行压焊；
第六步、采用传统塑封料进行一次塑封；
第七步、采用与常规AAQFN工艺相同的方法进行后固化；
第八步、框架背面蚀刻凹槽；用三氯化铁溶液在框架背面做局部开窗半蚀刻，形成凹槽，深度控制在框架厚度的一半以内，引脚分离后，在锡球上贴胶膜；
第九步、二次塑封；塑封时通过按压模具，锡球嵌入胶膜中，塑封后揭膜，锡球的高度超出塑封料；二次塑封中使用31um颗粒度的塑封料填充；
第十步、后固化、磨胶、锡化、打印、产品分离、检验、包装、入库。
实施例3
第一步、晶圆减薄；晶圆减薄厚度为130μm，粗糙度Ra为0.30um；
第二步、采用双刀划片机及其工艺进行划片；
第三步、框架载体开孔；用钻孔或蚀刻的方法在框架载体上开孔，先在框架上面开稍小的孔，后在框架下方开稍大的孔，形成通孔；
第四步、采用胶膜片(DAF)上芯；
第五步、采用与常规AAQFN工艺相同的方法进行压焊；
第六步、采用传统塑封料进行一次塑封；
第七步、采用与常规AAQFN工艺相同的方法进行后固化；
第八步、框架背面蚀刻凹槽；用三氯化铁溶液在框架背面做局部开窗半蚀刻，形成凹槽，深度控制在框架厚度的一半以内，引脚分离后，在锡球上贴胶膜；
第九步、二次塑封；塑封时通过按压模具，锡球嵌入胶膜中，塑封后揭膜，锡球的高度超出塑封料；二次塑封中使用31um颗粒度的塑封料填充；
第十步、后固化、磨胶、锡化、打印、产品分离、检验、包装、入库。
传统冲压框架在塑封工序塑封料填充后，由于框架本身平整光滑，塑封料与框架之间的结合度低，极易出现分层的情况，封装件可靠性得不到保证。本发明采用的不同于以往的塑封工艺，框架背面的凹槽和框架载体正反两面分别设的孔，使塑封料填充时形成阶梯状防拖拉结构，采用二次塑封的方法在框架与一次塑封料、二次塑封料之间形成有效的防拖拉结构，大大降低封装件分层情况的发生几率，同时锡球嵌入胶膜中，从而达到保护锡球的目的，并能有效防止溢料，极大提高产品可靠性，优于传统AQQFN产品的塑封效果。

Claims (6)

1.一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，其特征在于：先在框架上用腐蚀的方法形成凹槽，先在框架上用腐蚀的方法形成凹槽，然后采用二次塑封的方法，具体制作工艺按照如下步骤进行：
第一步、晶圆减薄；晶圆减薄厚度为50μm～200μm，粗糙度Ra 0.10um～0.30um；
第二步、划片；
第三步、框架载体开孔；用钻孔或蚀刻的方法在框架载体上开孔，先在框架上面开稍小的孔，后在框架下方开稍大的孔，形成通孔；
第四步、采用粘片胶上芯；
第五步、压焊；
第六步、采用传统塑封料进行一次塑封；
第七步、后固化；
第八步、框架背面蚀刻凹槽；用三氯化铁溶液在框架背面做局部开窗半蚀刻，形成凹槽，深度控制在框架厚度的一半以内，引脚分离后，在锡球上贴胶膜；
第九步、二次塑封；
第十步、后固化、磨胶、锡化、打印、产品分离、检验、包装、入库。
2.根据权利要求1所述的一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，其特征在于：所述的方法中的第二步中150μm以上的晶圆采用普通QFN划片工艺；厚度在150μm以下晶圆，采用双刀划片机及其工艺。
3.根据权利要求1所述的一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，其特征在于：所述的方法中的第四步中上芯时采用的粘片胶用胶膜片(DAF)替换。
4.根据权利要求1所述的一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，其特征在于：所述的方法中的第九步中塑封时通过按压模具，锡球嵌入胶膜中，塑封后揭膜，锡球的高度超出塑封料。
5.根据权利要求1所述的一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，其特征在于：所述的方法中的第九步二次塑封中使用30～32um颗粒度的塑封料填充。
6.根据权利要求1所述的一种基于框架载体开孔和锡球贴膜的AAQFN产品的二次塑封制作工艺，其特征在于：所述的方法中的第五步、第七步、第十步均与常规AAQFN工艺相同。
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Legal Events

Date Code Title Description
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PB01 Publication
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhu Wenhui

Inventor after: Chen Shiguang

Inventor after: Xu Zhaoming

Inventor after: Liu Weidong

Inventor after: Wang Xiyou

Inventor before: Luo Yuguang

Inventor before: Guo Xiaowei

Inventor before: Cui Meng

Inventor before: Pu Hongming

Inventor before: Li Wanxia

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LUO YUGUANG GUO XIAOWEI CUI MENG PU HONGMING LI WANXIA TO: ZHU WENHUI CHEN SHIGUANG XU ZHAOMING LIU WEIDONG WANG XIYOU

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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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Application publication date: 20121017