带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件生产方法技术

技术编号:9669488 阅读:151 留言:0更新日期:2014-02-14 10:41
一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件生产方法,带凸点晶圆减薄划片;裸铜框架涂光刻胶;在裸铜框架上形成第二凹槽;涂第一钝化层,第二凹槽底部的第一钝化层刻蚀出UBM1窗口;高频溅射复合金属层;使芯片凸点进入第二凹槽并连接UBM1层;塑封后固化;磨削框架背面涂第二钝化层,蚀刻凹槽;涂覆第三钝化层;刻蚀第二图案凹槽;溅射第一金属层,蚀刻出第四凹槽;第三钝化层表面涂第四钝化层,刻蚀出第五凹槽;第五凹槽内均溅射形成UBM2层;植球、打印、切割分离和测试,得到带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件。该生产方法可以替代基板生产的CPS,实现IC芯片灵活应用于引线框架的CSP封装;减小框架的厚度,满足薄型封装要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子信息自动化元器件
,涉及一种AAQFN封装件生产方法,具体涉及一种带焊球面阵列四面扁平无引脚(AAQFN)封装件生产方法。
技术介绍
长期以来,受蚀刻模板及蚀刻工艺技术的限制,常规QFN产品一直延续着20世纪90年代开发的单圈(I圈)引线框架模式。由于限制在单圈封装,故产品引脚少,及I/ O少,满足不了高密度、多I/ O封装的需求。近两年国内已开始研发多圈QFN,但由于框架制造工艺难度较大,只有个别国外供应商能设计、生产,而且受相关公司专利的限制,相对引脚较少,研发周期长。因此,虽然相比采用基板生产焊球作为输出的BGA封装,引线框架多圈QFN封装效率高,而且成本相对低,运用灵活封装,但多圈QFN限于引线框架制造商,不能满足短、平、快以及不同芯片的灵活应用的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,摆脱引线框架制造商的限制,生产满足短、平、快以及不同芯片灵活应用要求的封装件。为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:一种,具体按以下步骤进行: 步骤1:减薄带凸点的晶圆,划片,形成IC芯片; 在裸铜框架的表面均匀涂覆光刻胶,形成光刻胶层,然后在60°C?70°C的温度下烘烤25 ±5分钟; 步骤2:对光刻胶层进行对准曝光,然后显影、定影,去除曝光区域的光刻胶,使光刻胶层上形成多个并排的第一凹槽,各第一凹槽所在位置的裸铜框架露出,之后坚膜; 步骤3:喷淋腐蚀第一凹槽下露出的裸铜框架部分,使得裸铜框架正面形成多个并排的第二凹槽,相邻两第二凹槽之间有隔墙,然后去除剩余的光刻胶层; 步骤4:在裸铜框架表面以及所有第二凹槽的表面均匀涂覆第一钝化层,然后在所有第二凹槽底部的第一钝化层上刻蚀出UBM1窗口 ; 步骤5:采用高频溅射在所有的UBM1窗口内以及第二凹槽表面的第一钝化层表面高频溅射铜金属层,铜金属层的两端分别位于裸铜框架表面的第一钝化层上,接着在铜金属层表面高频溅射镍金属层,再在镍金属层表面高频溅射金金属层;铜金属层、镍金属层和金金属层组成UBM1层;通过光刻、蚀刻步骤,去除多余的金属层,使相邻两个第二凹槽内形成的UBMl层不相接触,得到半成品引线框架; 步骤6:取步骤I制得的IC芯片,将该IC芯片倒装上芯在步骤5的半成品引线框架上,使芯片凸点进入第二凹槽内并与UBM1层底部相连,然后用下填料填充相邻的芯片凸点之间的空隙以及芯片凸点与UBM1层之间的空隙; 步骤7:塑封及后固化; 步骤8:磨削将塑封及后固化后的半成品引线框架背面,清洗、烘干; 步骤9:在磨削后的裸铜框架背面涂覆第二钝化层;然后进行曝光、显影、定影,再在第二钝化层上蚀刻出第一图案凹槽,每一个隔墙在引线框架背面都对应一个第一图案凹槽;步骤10:对第一图案凹槽再进行刻蚀,形成与隔墙相通的第三凹槽; 步骤11:涂覆第三钝化层,第三钝化层不仅覆盖半成品引线框架的背面,而且填满该半成品引线框架背面所有的凹槽;然后在第三钝化层上刻蚀出第二图案凹槽,第二图案凹槽所在的位置是引脚底面所在位置和需要铜线框架露出的地方; 步骤12:第三钝化层表面在溅射第一金属层,同时第一金属层还充满所有的第二图形凹槽,接着在第一金属层上蚀刻出第四凹槽; 步骤13:在第三钝化层表面涂覆第四钝化层,并使第四钝化层充满所有的第四凹槽,然后在第四钝化层上刻蚀出第五凹槽; 步骤14:在所有的第五凹槽内均溅射多层金属,形成UBM2层; 步骤15:回流焊接锡球与UBM2层,清洗; 步骤16:采用现有工艺进行打印、切割分离和测试,得到带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件。本专利技术生产方法可以替代基板生产的CPS,实现IC芯片灵活应用于引线框架的CSP封装;其生产成本和开发周期,远低于基板封装,具有较大的优势。摆脱引线框架制造商的限制,生产短、平、快以及不同芯片灵活应用要求的封装件,减小框架的厚度,满足薄型封装要求。【附图说明】图1是本专利技术生产方法中裸铜框架上涂覆光刻胶的剖面示意图。图2是本专利技术生产方法中曝光显影做出图案并坚膜的剖面示意图。图3是本专利技术生产方法中在裸铜框架上刻蚀出凹槽的剖面示意图。图4是本专利技术生产方法中在裸铜框架上涂覆第一钝化层并刻出UBMl窗口的剖面示意图。图5是本专利技术生产方法中在凹槽内高频溅射多层金属形成UBMl层的剖面示意图。图6是图5中P处方大图。图7是本专利技术生产方法中倒装上芯及下填充的剖面示意图。图8是本专利技术生产方法中塑封及后固化的剖面示意图。图9是本专利技术生产方法中涂覆第二钝化层并刻蚀后的剖面示意图。图10是本专利技术生产方法中引线框架背面刻蚀出第三凹槽并去除第二钝化层的剖面示意图。图11是本专利技术生产方法中涂覆第三钝化层并刻蚀第四凹槽的剖面示意图。图12是本专利技术生产方法中在第三钝化层表面镀金属层并刻蚀第四凹槽的剖面示意图。图13是本专利技术生产方法中涂覆第四钝化层并刻蚀第五凹槽的剖面示意图。图14是本专利技术生产方法中底部溅射多层金属形成UBM2层的剖面示意图; 图15是本专利技术生产方法中植球、回流焊后的剖面示意图。图中:1.裸铜框架,2.光刻胶层,3.第一凹槽,4.第二凹槽,5.隔墙,6.第一钝化层,7.UBM1窗口,8.UBM1层,9.1C芯片,10.芯片凸点,11.下填料,12.焊料,13.塑封体,14.第二钝化层,15.第一图案凹槽,16.第三凹槽,17.第三钝化层,18.第二图案凹槽,19.第一金属层,20.第四凹槽,21.第四钝化层,22.第五凹槽,23.UBM2层,24.锡球,a.Cu金属层,b.Ni金属层,c.Au金属层。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。本生产方法的流程如下: 裸铜框架涂胶一曝光显影坚膜一刻蚀第二凹槽一涂覆第一钝化层并刻UBM1窗口一高频溅射多层金属形成UBM1层一倒装上芯及下填充一塑封及后固化一框架背面磨削一涂覆第二钝化层并刻蚀第一图案凹槽一引线框架底面蚀刻第三凹槽一涂覆第三钝化层并刻蚀第二图案凹槽一高频溅射第一金属层并蚀刻第四凹槽一涂覆第四钝化层并蚀刻第五凹槽—底部溅射多层金属形成UBM2层一植球。本专利技术提供的带焊球的面阵列四面扁平无引脚封装件的生产方法,具体按以下步骤进行: 步骤1:晶圆减薄划片、在裸铜框架上涂覆光刻胶 使用8吋~12吋的减薄机,采用粗磨、细精磨抛光防翘曲工艺,将带凸点的晶圆减薄至200~250 μ m,粗磨速度6 μ m/s,精磨速度1.0 μ m/s ;采用A-WD-300TXB划片机进行划片,划片进刀速度≤10mm/s ;形成IC芯片9 ; 采用匀胶机或涂覆机,在裸铜框架I的正面均匀涂覆一层厚度至少为IOym的光刻胶(正负性均可),形成光刻胶层2,如图1所示,然后在60°C~701:的温度下烘烤25±5分钟;步骤2:曝光显影坚膜 在曝光机上对已涂覆光刻胶的裸铜框架I进行对准曝光,然后显影、定影,去除曝光区域的光刻胶,使光刻胶层2上形成多个并排的第一凹槽3,各第一凹槽3所在位置的裸铜框架I露出,露出的裸铜框架I区域显示出图案,之后在120°C ±5°C的温度下坚膜30±5秒,如图2所示; 步骤3:蚀刻第二凹槽 将坚膜后的裸铜框架I置于蚀刻、清洗一体机上,使光刻胶层2向上,向下喷淋腐蚀液(酸性或碱性)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件生产方法,其特征在于,具体按以下步骤进行:步骤1:减薄带凸点的晶圆,划片,形成IC芯片;在裸铜框架的表面均匀涂覆光刻胶,形成光刻胶层,然后在60℃~70℃的温度下烘烤25±5分钟;步骤2:对光刻胶层进行对准曝光,然后显影、定影,去除曝光区域的光刻胶,使光刻胶层上形成多个并排的第一凹槽,各第一凹槽所在位置的裸铜框架露出,之后坚膜;?步骤3:喷淋腐蚀第一凹槽下露出的裸铜框架部分,使得裸铜框架正面形成多个并排的第二凹槽,相邻两第二凹槽之间有隔墙,然后去除剩余的光刻胶层;步骤4:在裸铜框架表面以及所有第二凹槽的表面均匀涂覆第一钝化层,然后在所有第二凹槽底部的第一钝化层上刻蚀出UBM1窗口;步骤5:采用高频溅射在所有的UBM1窗口内以及第二凹槽表面的第一钝化层表面高频溅射铜金属层,铜金属层的两端分别位于裸铜框架表面的第一钝化层上,接着在铜金属层表面高频溅射镍金属层,再在镍金属层表面高频溅射金金属层;铜金属层、镍金属层和金金属层组成UBM1层;通过光刻、蚀刻步骤,去除多余的金属层,使相邻两个第二凹槽内形成的UBM1层不相接触,得到半成品引线框架;步骤6:取步骤1制得的IC芯片,将该IC芯片倒装上芯在步骤5的半成品引线框架上,使芯片凸点进入第二凹槽内并与UBM1层底部相连,然后用下填料填充相邻的芯片凸点之间的空隙以及芯片凸点与UBM1层之间的空隙;步骤7:塑封及后固化;步骤8:磨削将塑封及后固化后的半成品引线框架背面,清洗、烘干;步骤9:在磨削后的裸铜框架背面涂覆第二钝化层;然后进行曝光、显影、定影,再在第二钝化层上蚀刻出第一图案凹槽,每一个隔墙在引线框架背面都对应一个第一图案凹槽;步骤10:对第一图案凹槽再进行刻蚀,形成与隔墙相通的第三凹槽;步骤11:涂覆第三钝化层,第三钝化层不仅覆盖半成品引线框架的背面,而且填满该半成品引线框架背面所有的凹槽;然后在第三钝化层上刻蚀出第二图案凹槽,第二图案凹槽所在的位置是引脚底面所在位置和需要铜线框架露出的地方;步骤12:第三钝化层表面在溅射第一金属层,同时第一金属层还充满所有的第二图形凹槽,接着在第一金属层上蚀刻出第四凹槽;?步骤13:在第三钝化层表面涂覆第四钝化层,并使第四钝化层充满所有的第四凹槽,然后在第四钝化层上刻蚀出第五凹槽;步骤14:在所有的第五凹槽内均溅射多层金属,形成UBM2层;步骤15:回流焊接锡球与UBM2层,清洗;步骤16:采用现有工艺进行打印、切割分离和测试,得到带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件。...

【技术特征摘要】
1.一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件生产方法,其特征在于,具体按以下步骤进行: 步骤1:减薄带凸点的晶圆,划片,形成IC芯片; 在裸铜框架的表面均匀涂覆光刻胶,形成光刻胶层,然后在60°C~70°C的温度下烘烤25 ±5分钟; 步骤2:对光刻胶层进行对准曝光,然后显影、定影,去除曝光区域的光刻胶,使光刻胶层上形成多个并排的第一凹槽,各第一凹槽所在位置的裸铜框架露出,之后坚膜; 步骤3:喷淋腐蚀第一凹槽下露出的裸铜框架部分,使得裸铜框架正面形成多个并排的第二凹槽,相邻两第二凹槽之间有隔墙,然后去除剩余的光刻胶层; 步骤4:在裸铜框架表面以及所有第二凹槽的表面均匀涂覆第一钝化层,然后在所有第二凹槽底部的第一钝化层上刻蚀出UBM1窗口 ; 步骤5:采用高频溅射在所有的UBM1窗口内以及第二凹槽表面的第一钝化层表面高频溅射铜金属层,铜金属层的两端分别位于裸铜框架表面的第一钝化层上,接着在铜金属层表面高频溅射镍金属层,再在镍金属层表面高频溅射金金属层;铜金属层、镍金属层和金金属层组成UBM1层;通过光刻、蚀刻步骤,去除多余的金属层,使相邻两个第二凹槽内形成的UBMl层不相接触,得到半成品引线框架; 步骤6:取步骤I制得的IC芯片,将该IC芯片倒装上芯在步骤5的半成品引线框架上,使芯片凸点进入第二凹槽内并与UBM1层底部相连,然后用下填料填充相邻的芯片凸点之间的空隙以及芯片凸点与UBM1层之间的空隙; 步骤7:塑封及后固化; 步骤8:磨削将塑封及后固化后的半成品引线框架背面,清洗、烘干; 步骤9:在磨削后的裸铜框架背面涂覆第二钝化层;然后进行曝光、显影、定影,再在第二钝化层上蚀刻出第一图案凹槽,每一个隔墙在引线框架背面都对应一个第一图案凹槽;步骤10:对第一图案凹槽再进行刻蚀,形成与隔墙相通的第三凹槽; 步骤11:涂覆第三钝化层,第三钝化层不仅覆盖半成品引线框架的背面,而且填满该半成品引线框架背面所有的凹槽;然后在第三钝化层上刻蚀出第二图案凹槽,第二图案凹槽所在的位置是引脚底面所在位置和需要铜线框架露出的地方; 步骤12:第三钝化层表面在溅射第一金属层,同时第一金属层还充满所有的第二图形凹槽,接着在第一金属层...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱文辉徐冬梅慕蔚邵荣昌
申请(专利权)人:天水华天科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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