CN104465598A - 金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法 - Google Patents

金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法 Download PDF

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薛海冰
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Abstract

本发明涉及一种金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法，属于半导体封装技术领域。所述包括基板（1）和芯片（3），所述基板（1）正面设置有凸块容置槽（2），所述芯片（3）通过金属凸块（4）倒装于基板（1）上，所述金属凸块（4）设置于凸块容置槽（2）内，所述芯片（3）底面与基板（1）正面相接触，所述芯片（3）和基板（1）周围包封有塑封料（5）。本发明一种金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法，它在基板表面通过蚀刻形成凸块容置槽，可把倒装芯片的金属凸块陷入基板里面，使倒装芯片和金属基板直接接触，很好地解决了传统倒装片封装散热差的问题。

Description

金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法
技术领域
本发明涉及一种金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法，属于半导体封装技术领域。
背景技术
传统的倒装片封装是芯片通过锡球或芯片上的金属柱和引线框架互联，进行电性能的输出和热量的传递。该结构封装由于芯片和引线框架只有通过锡球或金属柱连接，所以芯片的大部分热量只能通过塑封料传递出去，这导致常规倒装片封装的散热能力较差，产品在使用过程中容易热量积聚，最终导致产品寿命缩短或直接失效。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种金属引线框高导热倒装片封装结构及其工艺方法，它在基板表面通过蚀刻形成凸块容置槽，可把倒装芯片的凸块陷入框架里面，使倒装芯片和金属基板直接接触，很好地解决了传统倒装片封装散热差的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种金属引线框高导热倒装片封装结构，它包括基板和芯片，所述基板正面设置有凸块容置槽，所述芯片通过金属凸块倒装于基板上，所述金属凸块设置于凸块容置槽内，所述芯片底面与基板正面相接触，所述芯片和基板周围包封有塑封料。
一种金属引线框高导热倒装片封装结构的工艺方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、取金属基板
步骤二、贴光阻膜作业
在金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤三、金属基板正面及背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二完成贴光阻膜作业的金属基板正面及背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域；
步骤四、蚀刻
在步骤三中金属基板正面及背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻，形成相应的引脚；
步骤五、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤六、贴光阻膜作业
在金属基板正面及背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要蚀刻的区域；
步骤八、二次蚀刻
在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻，形成和后续倒装芯片金属凸块对应的容置槽；
步骤九、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十、装片
将芯片倒装在金属基板上，使芯片上的金属凸块位于基板二次蚀刻形成的容置槽内，并使芯片底面和金属基板表面直接接触；
步骤十一、回流焊
回流焊使芯片和金属基板引脚之间形成稳固的电性连接，同时芯片表面和金属基板表面稳固接触；
步骤十二、塑封
把芯片使用塑封料塑封保护；
步骤十三、电镀抗氧化金属层
在步骤十二塑封后金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀；
步骤十四、成品切割
把完成电镀的框架进行切割，形成单颗产品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过将芯片倒装焊接点置于金属基板表面的凸块容置槽内，并使芯片表面与金属基板直接接触，通过金属基板带走芯片的热量，可以很好地解决传统倒装片封装散热能力不足的问题；
2、由于是把倒装芯片的凸块陷入框架里面，和常规倒装封装结构相比，可以在高度方向节省凸块的高度，从而可以降低封装体的厚度。
附图说明
    图1为本发明一种金属引线框高导热倒装片封装结构的示意图。
其中：
基板1
凸块容置槽2
芯片3
金属凸块4
塑封料5。
具体实施方式
参见图1，本发明一种金属引线框高导热倒装片封装结构，它包括基板1和芯片3，所述基板1正面设置有凸块容置槽2，所述芯片3通过金属凸块4倒装于基板1上，所述金属凸块4设置于凸块容置槽2内，所述芯片3底面与基板1正面相接触，所述芯片3和基板1周围包封有塑封料5。
上述封装结构具体工艺步骤如下：
步骤一、取金属基板
步骤二、贴光阻膜作业
在金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤三、金属基板正面及背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二完成贴光阻膜作业的金属基板正面及背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域；
步骤四、蚀刻
在步骤三中金属基板正面及背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻，形成相应的引脚；
步骤五、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤六、贴光阻膜作业
在步骤四完成蚀刻的金属基板正面及背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要蚀刻的区域；
步骤八、二次蚀刻
在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻，形成和后续倒装芯片金属凸块（锡球或金属柱）对应的容置槽；
步骤九、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十、装片
将芯片倒装在金属基板上，使芯片上的金属凸块（锡球或金属柱）位于基板二次蚀刻形成的容置槽内，并使芯片底面和金属基板表面直接接触；
步骤十一、回流焊
回流焊使芯片和金属基板引脚之间形成稳固的电性连接，同时芯片表面和金属基板表面稳固接触。
步骤十二、塑封
把芯片使用塑封料塑封保护；
步骤十三、电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂
在步骤十二塑封后金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀，如金、镍金、镍钯金、锡或是被覆抗氧化剂。
步骤十四、成品切割
把完成电镀的框架进行切割，形成单颗产品。

Claims (2)

1.一种金属引线框高导热倒装片封装结构，其特征在于：它包括基板（1）和芯片（3），所述基板（1）正面设置有凸块容置槽（2），所述芯片（3）通过金属凸块（4）倒装于基板（1）上，所述金属凸块（4）设置于凸块容置槽（2）内，所述芯片（3）底面与基板（1）正面相接触，所述芯片（3）和基板（1）周围包封有塑封料（5）。
2.一种金属引线框高导热倒装片封装结构的工艺方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一、取金属基板
步骤二、贴光阻膜作业
在金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤三、金属基板正面及背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二完成贴光阻膜作业的金属基板正面及背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域；
步骤四、蚀刻
在步骤三中金属基板正面及背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻，形成相应的引脚；
步骤五、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤六、贴光阻膜作业
在金属基板正面及背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要蚀刻的区域；
步骤八、二次蚀刻
在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻，形成和后续倒装芯片金属凸块对应的容置槽；
步骤九、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十、装片
将芯片倒装在金属基板上，使芯片上的金属凸块位于基板二次蚀刻形成的容置槽内，并使芯片底面和金属基板表面直接接触；
步骤十一、回流焊
回流焊使芯片和金属基板引脚之间形成稳固的电性连接，同时芯片表面和金属基板表面稳固接触；
步骤十二、塑封
把芯片使用塑封料塑封保护；
步骤十三、电镀抗氧化金属层
在步骤十二塑封后金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀；
步骤十四、成品切割
把完成电镀的框架进行切割，形成单颗产品。
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