一种带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件制造技术

一种带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件，包括设有多个凹坑的裸铜框架，正面倒装有带凸点IC芯片，芯片凸点与凹坑之间的填充下填料，裸铜框架上有第一凹槽，第一凹槽两侧形成互不相连的两个引脚；塑封有带凸点的IC芯片，所有引脚下面均有与该引脚相连的连接层，各连接层表面均有锡焊球；第一塑封体上粘有两层IC芯片，该两层IC芯片通过键合线相连接，并通过键合线分别与引脚相连；第二次塑封。晶圆减薄划片和对裸铜框架进行加工后，倒装上芯，涂覆钝化层、蚀刻，化学沉积等步骤，制得带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件。该封装件产品体积更小，封装密度更高、功能更多，可以替代部分BGA封装及CSP封装。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件，包括设有多个凹坑的裸铜框架，正面倒装有带凸点IC芯片，芯片凸点与凹坑之间的填充下填料，裸铜框架上有第一凹槽，第一凹槽两侧形成互不相连的两个引脚；塑封有带凸点的IC芯片，所有引脚下面均有与该引脚相连的连接层，各连接层表面均有锡焊球；第一塑封体上粘有两层IC芯片，该两层IC芯片通过键合线相连接，并通过键合线分别与引脚相连；第二次塑封。晶圆减薄划片和对裸铜框架进行加工后，倒装上芯，涂覆钝化层、蚀刻，化学沉积等步骤，制得带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件。该封装件产品体积更小，封装密度更高、功能更多，可以替代部分BGA封装及CSP封装。【专利说明】一种带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件
本技术属于电子信息自动化元器件
，具体涉及一种带焊球面阵列四面扁平无引脚(Area Array Quad Flat No Lead Package,简称AAQFN)封装体堆叠封装(Package on Package,简称 PoP)件。
技术介绍
虽然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，但还是受相关公司专利的限制，相对引脚较少，研发周期长，并且封装多圈QFN限于引线框架制造商，不能满足短、平、快，不同芯片的灵活应用的要求。为了消除过去外围引线结构的引脚限制，满足高密度，多I/O封装的需求。开发一种带锡球的面阵列四面扁平无引脚(Area Array Quad Flat No Lead Package ,简称AAQFN),虽然比不上采用基板生产锡球作为输出的BGA封装的I/O多，但相比采用基板生产锡球作为输出的BGA封装，引线框架带锡球的AAQFN封装效率高，而且成本相对低，运用灵活。并且在此基础开发面阵列QFN IC芯片堆叠封装(Ρ0Ρ)，其产品体积更小，封装密度更高、功能更多，可以替代部分BGA封装及CSP封装，降低生产成本，缩短研发周期。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装体堆叠封装件，不受外围引线结构的引脚限制，满足高密度，多I/o封装的要求。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是:一种带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件，包括裸铜框架，裸铜框架正面并排设有多个安放槽，相邻两个安放槽之间为引脚隔墙，每个凹坑的底部均为第三引脚，所有的第三引脚互不相连，引脚隔墙与第三引脚不相连，裸铜框架正面倒装有带凸点的第一 IC芯片，芯片凸点分别位于不同的安放槽内，芯片凸点顶端与安放槽底部相连接，芯片凸点与安放槽之间的空隙内填充有下填料，处于两端的安放槽外侧的裸铜框架上`设有第一凹槽，第一凹槽两侧形成互不相连的第一引脚和第二引脚；裸铜框架正面塑封有第一塑封体，第一 IC芯片塑封于第一塑封体内；第一引脚和第二引脚上分别设有引线框架焊盘；所有第三引脚中位于两端的第三引脚通过连接体与和该第三引脚相邻的第二引脚相连接，其余的第三引脚下面均设有与该第三引脚相连的连接层，第一引脚下面设有与该第一引脚相连的连接层，每个连接层表面和每个连接体表面均设有一个锡焊球；所有的连接层和连接体互不相连，相邻连接体与连接层之间的空隙内填充有钝化体，相邻连接层之间的间隙内填充有钝化体；第一塑封体上面、从下往上依次粘贴有第二 IC芯片和第三IC芯片，第二 IC芯片和第三IC芯片通过键合线相连接，同时通过键合线分别与引线框架焊盘相连接；裸铜框架上塑封有第二塑封体，裸铜框架正面、第一塑封体、第二 IC芯片、第三IC芯片、第一凹槽以及所有的键合线均塑封于第二塑封体内。本技术制备方法中框架背面采用磨削工艺，减薄了框架厚度，满足了超薄封装要求。本技术制备方法可以替代基板生产的部分BGA和CPS，实现IC芯片灵活应用于引线框架的CSP封装，降低生产成本，缩短研发周期。【专利附图】【附图说明】图1是本技术封装体堆叠封装件的结构示意图。图2是制备本技术封装体堆叠封装件时，在裸铜框架上贴干膜片、曝光显影坚膜后的剖面示意图。图3是制备本技术封装体堆叠封装件时，在裸铜框架上刻蚀出凹坑和第一凹槽的剖面示意图。图4是制备本技术封装体堆叠封装件时，在裸铜框架上涂覆第一钝化层并刻蚀出UBM1窗口及框架焊盘窗口的剖面示意图。图5是制备本技术封装体堆叠封装件时，化学沉积多金属UBM1层和引线框架焊盘后的剖面示意图。图6是图5的P处放大图。图7是制备本技术封装体堆叠封装件时，倒装上芯及下填充后的剖面示意图。图8是制备本技术封装体堆叠封装件时，第一次塑封及后固化后的剖面示意图。图9是制备本技术封装体堆叠封装件时，堆叠第二 IC芯片及第一次键合后的剖面示意图。图10是制备本技术封装体堆叠封装件时，堆叠第三IC芯片及第二次键合后的剖面示意图。图11是制备本技术封装体堆叠封装件时，第二次塑封及后固化后的剖面示意图。图12是制备本技术封装体堆叠封装件时，裸铜框架背面磨削后的剖面示意图。图13是制备本技术封装体堆叠封装件时，在裸铜框架背面涂覆第二钝化层及刻蚀第四凹槽和第五凹槽后的剖面示意图。图14是制备本技术封装体堆叠封装件时，在裸铜框架背面刻蚀出第七凹槽并去除第二钝化层后的剖面示意图。图15是制备本技术封装体堆叠封装件时，在裸铜框架背面涂覆第三钝化层并刻蚀第六凹槽后的剖面示意图。图16是制备本技术封装体堆叠封装件时，在第三钝化层上镀第四金属层并刻蚀第八凹槽后的剖面示意图。图17是制备本技术封装体堆叠封装件时，在第四金属层上涂覆第四钝化层并刻蚀UBM2窗口后的剖面示意图。图18是制备本技术封装体堆叠封装件时，在引脚底部化学沉积多层金属形成UBM2层后的剖面示意图。图中:1.裸铜框架，2.钝化体，3.连接层，4.第一 IC芯片，5.焊料，6.芯片凸点，7.引脚隔墙，8.锡焊球，9.下填料，10.引线框架焊盘，11.第一键合线，12.第二键合线，13.第三IC芯片，14.第二DAF片，15.第二 IC芯片，16.第一DAF片，17.第一塑封体，18.第三键合线，19.第四键合线，20.第二塑封体，21.第一凹槽，22.第一引脚，23.第二引脚，24.第三引脚，25.连接体，26.干膜胶片，27.第二凹槽，28.第三凹槽，29.凹坑，30.第一钝化层，31.UBM1窗口，32.引线框架焊盘窗口，33.UBM1层，34.第二钝化层，35.第四凹槽，36.第五凹槽，37.第六凹槽，38.第七凹槽，39.第三钝化层，40.第九凹槽，41.铜金属层，42.第十凹槽，43.第四钝化层，44.UBM2窗口，45.UBM2层。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术封装件堆叠封装体，包括裸铜框架1，裸铜框架I正面并排设有多个安放槽，相邻两个安放槽之间为引脚隔墙7，处于两端的安放槽外侧的裸铜框架I上设有第一凹槽21，第一凹槽21两侧形成互不相连的第一引脚22和第二引脚23 ;每个安放槽的底部均为第三引脚24，所有的第三引脚24互不相连，引脚隔墙7与第三引脚24不相连，所有第三引脚24中位于两端的第三引脚24通过连接体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带焊球面阵列四边无引脚封装体堆叠封装件，包括裸铜框架（1），裸铜框架（1）正面并排设有多个安放槽，相邻两个安放槽之间为引脚隔墙（7），每个凹坑（29）的底部均为第三引脚（24），所有的第三引脚（24）互不相连，引脚隔墙（7）与第三引脚（24）不相连，裸铜框架（1）正面倒装有带凸点的第一IC芯片（4），芯片凸点（6）分别位于不同的安放槽内，芯片凸点（6）顶端与安放槽底部相连接，芯片凸点（6）与安放槽之间的空隙内填充有下填料（9），其特征在于，处于两端的安放槽外侧的裸铜框架（1）上设有第一凹槽（21），第一凹槽（21）两侧形成互不相连的第一引脚（22）和第二引脚（23）；裸铜框架（1）正面塑封有第一塑封体（17），第一IC芯片（4）塑封于第一塑封体（17）内；第一引脚（22）和第二引脚（23）上分别设有引线框架焊盘（10）；所有第三引脚（24）中位于两端的第三引脚（24）通过连接体（25）与和该第三引脚（24）相邻的第二引脚（23）相连接，其余的第三引脚（24）下面均设有与该第三引脚（24）相连的连接层（3），第一引脚（22）下面设有与该第一引脚（22）相连的连接层（3），每个连接层（3）表面和每个连接体（25）表面均设有一个锡焊球（8）；所有的连接层（3）和连接体（25）互不相连，相邻连接体（25）与连接层（3）之间的空隙内填充有钝化体（2），相邻连接层（3）之间的间隙内填充有钝化体（2）；第一塑封体（17）上面、从下往上依次粘贴有第二IC芯片（15）和第三IC芯片（13），第二IC芯片（15）和第三IC芯片（13）通过键合线相连接，同时通过键合线分别与引线框架焊盘（10）相连接；裸铜框架（1）上塑封有第二塑封体（20），裸铜框架（1）正面、第一塑封体（17）、第二IC芯片（15）、第三IC芯片（13）、第一凹槽（21）以及所有的键合线均塑封于第二塑封体（20）内。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：慕蔚，李习周，邵荣昌，张进兵，
申请(专利权)人：天水华天科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62