芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种芯片封装结构，所述芯片封装结构包括金属框架层、至少一个芯片及塑封体，金属框架层包括至少一芯片基岛及至少一框架焊垫，芯片的正面具有多个芯片焊垫，芯片的背面与芯片基岛的正面连接，且芯片背面导电，芯片的至少一个芯片焊垫通过一金属垫与框架焊垫的正面连接，塑封体塑封金属框架层及所述芯片，芯片基岛的背面及框架焊垫的背面暴露于塑封体，芯片基岛及框架焊垫作为封装体的引脚与外部构件连接或者作为散热引脚。本实用新型专利技术的优点在于，避免了将芯片上的电极端子通过金属引线键合到引线框架的工艺，且也避免芯片倒装工艺出现的问题，能够提高芯片封装结构的可靠性，并降低封装成本。

Chip packaging structure

The utility model provides a chip packaging structure, the chip packaging structure includes a metal frame layer, at least one chip and a plastic package, the metal frame layer comprises at least one chip base island and at least one frame welding pad, the front face of the chip has a plurality of chip welding pads, the back face of the chip is connected with the chip base island, and the chip is positively connected with the chip base island. The backside of the chip is conductive, at least one chip pad of the chip is faceted connected with the frame pad through a metal pad, the metal frame layer and the chip are plastic encapsulated, the backside of the chip base island and the back of the frame pad are exposed to the plastic encapsulation body, and the chip base island and the frame pad are connected with or serve as the pins of the encapsulation body and the external components. Cooling pin. The utility model has the advantages of avoiding the process of bonding the electrode terminals on the chip to the lead frame through metal leads, avoiding the problems in the chip flip-chip process, improving the reliability of the chip packaging structure and reducing the packaging cost.

【技术实现步骤摘要】
芯片封装结构
本技术涉及芯片封装领域，尤其涉及一种芯片封装结构。
技术介绍
在制造集成电路时，芯片通常在与其它电子装配件的集成之前被封装。早期应用较广泛的芯片封装工艺为引线键合封装工艺，即将芯片上的电极端子通过金属引线键合到引线框架上，然后塑封形成封装体。然而通过引线键合封装工艺形成的封装结构的面积较大，且封装性能受到金属引线电阻和寄生电容的影响而不能有效的提高。因此，倒装封装工艺应运而生，通过倒装封装工艺形成的倒装封装结构由于封装尺寸小，封装性能高而备受关注。然而，倒装封装工艺也存在缺点：将设置有导电凸块的芯片倒扣到引线框架上时，芯片放置的位置可能会出现偏差，使得导电凸块不能精准的与引线框架上对应的位置电连接，从而影响了封装的可靠性。此外，在现有的这种倒装封装工艺中，用于引线框架通常形成于封装载体上，而在塑封之后，一般只能采用化学腐蚀的方式去除封装载体，不利于材料的重复利用，同时在腐蚀的过程中还可能会损坏芯片。另外，由于将芯片通过导电凸块电连接到引线框架之后再进行塑封，因此，当导电凸块的尺寸较小时，塑封料很难以填充到芯片与引线框架之间的间隙里，需要采用工艺难度大的底部填充工艺，从而增加了工艺难度和制造成本。而且，由于芯片与引线框架之间需要采用导电凸块实现电连接，然而由于位于芯片有源面的导电凸块具有一定的尺寸(通常会大于焊盘的尺寸)，当芯片有源面面上的电极端子数量越来越多时，这些电极端子的焊盘与焊盘之间的间距也会越来越小，从而无法在焊盘上制作焊球或导电凸块来实现与外部电路的电连接。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种芯片封装结构，其能够提高芯片封装结构的可靠性，并降低封装成本。为了解决上述问题，本技术提供了一种芯片封装结构，包括金属框架层、至少一个芯片及塑封体，所述金属框架层包括至少一芯片基岛及至少一框架焊垫，所述芯片的正面具有多个芯片焊垫，所述芯片的背面与所述芯片基岛的正面连接，且所述芯片背面导电，所述芯片的至少一个芯片焊垫通过一金属垫与所述框架焊垫的正面连接，所述塑封体塑封所述金属框架层及所述芯片，所述芯片基岛的背面及所述框架焊垫的背面暴露于所述塑封体，所述芯片基岛及所述框架焊垫作为封装体的引脚与外部构件连接或者作为散热引脚。在一实施例中，所述芯片基岛的正面及所述框架焊垫的正面具有一防氧化层。在一实施例中，所述芯片基岛的背面及所述框架焊垫的背面具有一金属层。在一实施例中，所述塑封体包括第一塑封体及第二塑封体，所述第一塑封体覆盖所述金属框架层及所述芯片，所述第二塑封体覆盖第一塑封体表面及所述金属垫。在一实施例中，在所述金属垫与所述第一塑封体之间及所述金属垫与所述芯片焊垫及框架焊垫之间具有一导电层。本技术的优点在于，通过形成金属垫的方式将芯片焊垫引出，避免了将芯片上的电极端子通过金属引线键合到引线框架的工艺，且也能够避免芯片倒装工艺出现的问题，工艺简单易行，能够提高芯片封装结构的可靠性，并降低封装成本。附图说明图1是本技术芯片封装结构的示意图；图2是本技术芯片封装方法的步骤示意图；图3A～图3J是本技术芯片封装方法的工艺流程图；图4A～图4D是一形成图形化的金属垫的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术提供的芯片封装结构的具体实施方式做详细说明。图1是本技术芯片封装结构的示意图。请参阅图1，所述芯片封装结构包括金属框架层、至少一个芯片10及塑封体11。所述金属框架层包括至少一芯片基岛12及至少一框架焊垫13。所述芯片基岛12具有正面及与所述正面相对的背面，所述框架焊垫13具有正面及与所述正面相对的背面。所述芯片10的正面具有多个芯片焊垫14，所述芯片10的背面与所述芯片基岛12的正面连接，且所述芯片10背面导电。所述芯片10背面与所述芯片基岛12的正面可以采用导电胶或者锡膏等焊料连接，以使得所述芯片10与所述芯片基岛12实现电连接。所述芯片10的至少一个芯片焊垫14通过一金属垫15与所述框架焊垫13的正面连接。其中，所述金属垫15并非是传统的引线键合工艺中的引线，而是通过电镀的方法形成，其使得金属垫15与芯片焊垫14及框架焊垫13的结合更可靠。其中，在本实施例中，根据各个芯片焊垫14的功能的不同，可选择部分芯片焊垫14与框架焊垫13连接，另一部分芯片焊垫14并不与框架焊垫13连接，其通过芯片10背面与至少一芯片基岛12连接，进而将其连接至塑封体之外。进一步，在本实施例中，根据芯片焊垫的功能，部分芯片焊垫14彼此连接，形成一个大芯片焊垫。所述塑封体11塑封所述金属框架层及所述芯片10，所述芯片基岛12的背面及所述框架焊垫13的背面暴露于所述塑封体11，所述芯片基岛12及所述框架焊垫13作为封装体的引脚与外部构件连接或者作为散热引脚。所述芯片焊垫14或与框架焊垫13连接或通过芯片10与芯片基岛12连接，使得所述芯片10的全部芯片焊垫14均能够与外部构件连接。进一步，所述塑封体11包括第一塑封体111及第二塑封体112，所述第一塑封体101覆盖所述金属框架层及所述芯片10，所述第二塑封体112覆盖第一塑封体111表面及所述金属垫15。优选地，在本实施例中，在所述金属垫15与所述第一塑封体111之间及所述金属垫15与所述芯片焊垫12及框架焊垫13之间具有一导电层18。进一步，所述芯片基岛12的正面及所述框架焊垫13的正面具有一防氧化层16，其可防止所述芯片基岛12的正面及所述框架焊垫13的正面氧化。所述防氧化层16可以为一导电的钝化层，例如，有机层。优选地，所述芯片基岛12的背面及所述框架焊垫13的背面具有一金属层17，所述金属层17可保护所述芯片基岛12的背面及所述框架焊垫13的背面，其可作为与外部构件直接连接层，提高引脚与外部构件连接的可靠性。所述金属层17例如可以为镍金层、镍钯金层，锡层等。本技术还提供一种芯片封装方法。图2是本技术芯片封装方法的步骤示意图。请参阅图2，所述芯片封装方法包括如下步骤：步骤S20、提供一载体，所述载体上表面具有一金属层；步骤S21、在所述金属层上形成一图形化的金属框架层，所述金属框架层包括至少一个芯片基岛及至少一个框架焊垫；步骤S22、在所述芯片基岛的正面正装芯片，所述芯片具有至少两个芯片焊垫，所述芯片具有芯片焊垫的正面朝上，所述芯片的背面与所述芯片基岛连接，且所述芯片背面导电；步骤S23、第一次塑封，形成第一塑封体，所述第一塑封体塑封所述芯片及金属框架层；步骤S24、去除所述芯片焊垫及所述框架焊垫对应位置处的第一塑封体，暴露出所述芯片焊垫及框架焊垫的正面；步骤S25、在所述第一塑封体上形成图形化的金属垫，所述金属垫分别与所述芯片焊垫及框架焊垫连接，其中，所述框架焊垫通过所述金属垫与至少一个芯片焊垫连接；步骤S26、第二次塑封，形成第二塑封体，所述第二塑封体塑封所述金属垫；步骤S27、去除所述载体及金属层，暴露出所述芯片基岛的背面及所述框架焊垫的背面，所述芯片基岛及所述框架焊垫作为封装体的引脚与外部构件连接。图3A～图3J是本技术芯片封装方法的工艺流程图。请参阅步骤S20及图3A，提供一载体300，所述载体300上表面具有一金属层301。其中所述金属层301可从所述载体300上剥除，以便于后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括金属框架层、至少一个芯片及塑封体，所述金属框架层包括至少一芯片基岛及至少一框架焊垫，所述芯片的正面具有多个芯片焊垫，所述芯片的背面与所述芯片基岛的正面连接，且所述芯片背面导电，所述芯片的至少一个芯片焊垫通过一金属垫与所述框架焊垫的正面连接，所述塑封体塑封所述金属框架层及所述芯片，所述芯片基岛的背面及所述框架焊垫的背面暴露于所述塑封体，所述芯片基岛及所述框架焊垫作为封装体的引脚与外部构件连接或者作为散热引脚。

【技术特征摘要】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括金属框架层、至少一个芯片及塑封体，所述金属框架层包括至少一芯片基岛及至少一框架焊垫，所述芯片的正面具有多个芯片焊垫，所述芯片的背面与所述芯片基岛的正面连接，且所述芯片背面导电，所述芯片的至少一个芯片焊垫通过一金属垫与所述框架焊垫的正面连接，所述塑封体塑封所述金属框架层及所述芯片，所述芯片基岛的背面及所述框架焊垫的背面暴露于所述塑封体，所述芯片基岛及所述框架焊垫作为封装体的引脚与外部构件连接或者作为散热引脚。2.根据权利要求1所述的芯片封装结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小春，陆培良，
申请(专利权)人：合肥矽迈微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34