形成倒装芯片半导体封装的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于形成倒装芯片半导体封装的方法。包括：在半导体芯片的焊盘图形上形成铜柱，在所述铜柱远离焊盘图形的一端镀上阻挡层，在所述阻挡层上布置预定量的焊料，所述焊料涂覆有焊剂。提供引线框，在引线框表面镀绝缘层，所述绝缘层具有与铜柱位置对应的开口，分别暴露部分的所述引线框的引线。所述半导体芯片倒装在所述引线框上，所述焊料接触所述暴露的引线。当回流时，所述焊料熔化，在所述焊剂的协助下，所述铜柱和所述暴露的引线之间形成焊料互连。回流后在芯片的非主动面贴膜，然后封装，后去掉膜完成倒装芯片半导体封装。通过上述方法芯片的非主动面不被封装材料覆盖，使得形成的倒装芯片半导体封装件有较好的散热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及在引线框上。
技术介绍
随着时间的推移，半导体封装件正变得越来越小而集中度越来越高，并且被制造成各种各样的形状。根据连接的方法，半导体封装件典型的被分成金属丝键合类型或倒装芯片键合类型。金属丝键合类型的封装件采用导电的键合金属丝，以将半导体芯片的电极连接到引线框上，而倒装芯片类型的封装件采用安置在半导体芯片电极焊点上的导电凸块，来将半导体连接到引线或者将半导体芯片直接连接到电路板的连接端子。倒装芯片键合类型的封装件具有比金属键合类型封装件更短的电连接路径，因而提供了优异的热特性和电特性，以及更小的封装件尺寸，从而使之成为采用GHz频率范围的现代无线通讯应用的一种有利选择。 在倒装芯片封装过程中，芯片会被封在里面，热量无法传导出来。传统的半导体芯片倒装封装结构大多通过承载板来传导芯片的热量，但会存在以下不足: 1、传统的半导体芯片倒装封装结构中，芯片悬架于承载板上，而悬着的芯片很难将热充分散出去，进而影响到最终产品的电热性能及可靠性。 2、传统的半导体引线框架式封装，大多透过封装体中的金属板来传导芯片产生的热量，为了满足高散热需求而增加承载板的面积，一方面会因不同材质间热膨胀率的差异而容易产生应力残余、分层等可靠性问题；另一方面也不符合半导体封装件越来越轻薄短小的趋势发展要求。 3、传统的半导体封装结构，也有通过选用高导电热塑封材料的方式来提高散热效果，而高导电热塑封材料除了本身的成本价格外，对产品塑封工艺的控制也提出了更高的要求，且散热效果不明显。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种，克服或至少减少现有技术的上述缺点。 由此，本专利技术提供了一种，包括以下步骤: 提供半导体芯片，所述半导体芯片的表面上具有焊盘图形； 在所述焊盘图形上形成铜柱； 在所述铜柱远离焊盘图形的一端电镀形成阻挡层； 在所述阻挡层上布置预定量的焊料； 在焊料的表面涂敷焊剂； 提供引线框，所述引线框的表面具有引线； 在所述引线框的表面形成绝缘层，所述绝缘层具有与铜柱位置对应的开口，分别暴露部分的所述引线； 将所述半导体芯片倒装在所述引线框上，其中所述焊料接触被所述开口暴露的部分的所述引线； 回流所述焊料，在所述铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间形成导电互连，回流后的所述焊料位于所述铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间； 在所述芯片的非主动(non-active)面贴膜； 封装所述倒装芯片半导体器件；以及 去掉膜。 可选的，所述膜的材料为树脂。 可选的，所述膜的厚度不小于所述芯片厚度的三分之一。 可选的，所述铜柱高度为10微米?90微米，直径为20微米?150微米。 可选的，所述焊料高度为10微米?45微米。 可选的，所述绝缘层包括多个相互分离的部分，每个所述部分均具有所述开口暴露部分所述引线。 可选的，所述绝缘层的相互分离的部分的形状为圆形或者方形。 可选的，每个所述开口的面积均大于其所对应的所述铜柱的横截面积。 可选的，所述绝缘层的厚度为5微米?10微米。 可选的，所述方法还包括在形成绝缘层的步骤前在引线框表面形成银层或者银合金层的步骤。 可选的，所述银层或者银合金层全部或部分覆盖所述弓I线。 可选的，所述银层或者银合金层包括多个部分覆盖所述引线的分离部分，所述多个分离部分的位置分别对应所述铜柱的位置，且面积大于或等于在后续工艺中待形成的所述绝缘层中的所述开口的面积。 可选的，所述银层或者银合金层的分离部分的形状为圆形或者方形。 可选的，所述方法还包括在形成绝缘层的步骤后在所述开口中形成锡层或锡合金层的步骤。 可选的，所述锡层或锡合金层的厚度小于所述绝缘层的厚度。 可选的，所述方法还包括在回流所述焊料的步骤后的清洁步骤。 可选的，所述方法还包括在所述清洁步骤之后，包封所述半导体芯片的至少一部分和所述引线框的至少一部分以形成半导体封装的步骤。 可选的，所述方法还包括在所述包封步骤之后，从引线框单独分出半导体封装的步骤。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: 本专利技术通过上述方法形成芯片非主动面裸露的倒装芯片半导体封装结构，使得半导体封装结构的散热性强，结构简单，适用性强。 【附图说明】 图1为的工艺流程图； 图2A-2D为本专利技术第一实施方案工艺过程中部分引线框和半导体芯片的剖面图； 图3A-3D为本专利技术第二实施方案工艺过程中部分引线框和半导体芯片的剖面图；以及 图4A-4D为本专利技术第三实施方案工艺过程中部分引线框和半导体芯片的剖面图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细描述。 在以下描述中阐述了具体的细节以便充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。 针对上述缺陷，本专利技术提供了一种。 下面结合附图进行详细的说明。为了便于描述，在附图中仅仅示出了引线框的一部分和半导体芯片的一部分。但是本领域的技术人员应该明白，下面描述的形成倒装芯片半导体封装的工艺流程可以应用于形成倒装芯片半导体封装的半导体芯片上所有的铜柱和引线框上所有的连接位置。 参考图1第一实施方案提供了一种。包括: 步骤S101，提供半导体芯片，该半导体芯片的的表面焊盘上形成铜柱； 步骤S102，在铜柱远离焊盘图形的一端涂覆阻挡层； 步骤S103，在阻挡层表面布置预定量的焊料； 步骤S104，在焊料表面涂覆焊剂； 步骤S105，提供引线框，在引线框的表面形成绝缘层，所述绝缘层具有与铜柱位置对应的开口，分别暴露部分的所述引线； 步骤S106，将半导体芯片放置在所述引线框上，焊剂接触被所述开口暴露的部分的所述引线； 步骤S107，回流半导体芯片和引线框组件以在铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间形成焊料互连； 步骤S108，在所述芯片的非主动面贴膜； 步骤S109，用复合剂包封组件后去除膜。 下面结合剖面结构图具体说明本专利技术实施例中的步骤。图2A-2D为本专利技术第一实施方案工艺过程中部分引线框和半导体芯片的剖面图。 首先执行步骤S101，提供半导体芯片201，所述半导体芯片201的表面焊盘上形成铜柱202。如图2A所示所述铜柱202从所述半导体芯片201的焊盘(未示出)上伸出。在所述半导体芯片201上形成铜柱202的工艺可以使用任何本领域技术人员所公知的在晶片表面形成凸起的技术。本实施例中所述铜柱202高度为10微米?90微米，直径为20微米?150微米。控制所述铜柱202的高度，可以保证较高的成品率。 然后执行步骤S102，在所述铜柱202远离焊盘图形的一端涂覆阻挡层203。如图2A所示所述阻挡层203采用电镀的方式涂敷在所述铜柱远离焊盘图形的表面。所述阻挡层203的材质通常为镍。 接着执行步骤S103，在所述阻挡层203表面布置预定量的焊料204。本工艺可以通过本领域技术人员所公知的各种技术布置所述焊料204。如图2A所示本实施例中所述焊料204以焊球的形式电镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，包括：提供半导体芯片，所述半导体芯片的表面具有焊盘图形；在所述焊盘图形上形成铜柱；在所述铜柱远离所述焊盘图形的一端电镀形成阻挡层；在所述阻挡层上布置预定量的焊料；在焊料的表面涂敷焊剂；提供引线框，所述引线框的表面具有引线；在所述引线框的表面形成绝缘层，所述绝缘层具有与铜柱位置对应的开口，分别暴露部分的所述引线；将所述半导体芯片倒装在所述引线框上，其中所述焊料接触被所述开口暴露的部分的所述引线；回流所述焊料，在所述铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间形成导电互连，回流后的所述焊料位于所述铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间；在所述芯片的非主动面贴膜；封装所述倒装芯片半导体器件；以及去掉膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，包括: 提供半导体芯片，所述半导体芯片的表面具有焊盘图形； 在所述焊盘图形上形成铜柱； 在所述铜柱远离所述焊盘图形的一端电镀形成阻挡层； 在所述阻挡层上布置预定量的焊料； 在焊料的表面涂敷焊剂； 提供引线框，所述引线框的表面具有引线； 在所述引线框的表面形成绝缘层，所述绝缘层具有与铜柱位置对应的开口，分别暴露部分的所述引线； 将所述半导体芯片倒装在所述引线框上，其中所述焊料接触被所述开口暴露的部分的所述引线； 回流所述焊料，在所述铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间形成导电互连，回流后的所述焊料位于所述铜柱和被所述开口暴露的部分的所述引线之间； 在所述芯片的非主动面贴膜； 封装所述倒装芯片半导体器件；以及 去掉膜。2.如权利要求1所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，所述膜的材料为树脂。3.如权利要求1所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，所述膜的厚度不小于所述芯片厚度的三分之一。4.如权利要求1所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，所述铜柱高度为10微米?90微米，直径为20微米?150微米。5.如权利要求1所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，所述焊料高度为10微米?45微米。6.如权利要求1所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，所述绝缘层包括多个相互分离的部分，每个所述部分均具有所述开口暴露部分所述引线。7.如权利要求6所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，所述绝缘层的相互分离的部分的形状为圆形或者方形。8.如权利要求1所述的形成倒装芯片半导体封装的方法，其特征在于，每个所述开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，
申请(专利权)人：南通富士通微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32