具有多层载片结构的电子元件制造技术

本发明专利技术公开了一种具有多层载片结构的电子元件，具有引线框架载片台+镀银层+点阵层+芯片的多层连接结构；所述的点阵层是多个间隔排列的有一定高度的麻点点阵结构，每一个麻点具有一定的高度，载片台与芯片不直接接触。本发明专利技术的多层结构使得芯片散热好，传热、散热特性均可涉及控制。性均可涉及控制。性均可涉及控制。

【技术实现步骤摘要】
具有多层载片结构的电子元件


[0001]本专利技术涉及微电子器件的芯片封装技术。

技术介绍

[0002]芯片封装即安装半导体集成电路芯片用的外壳，具有安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。芯片封装是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，芯片与引线框架先连接，芯片的接点用导线连接到引线框架的引脚上，接着芯片与引脚的局部封装在外壳内，引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用，引脚数增多，引脚间距减小、重量减小、可靠性提高，使用更加方便。
[0003]申请号：2010101679613的专利技术公开了一种双引线框架多芯片共同封装体及其制造方法，包括两个引线框架；多个芯片，多个芯片包括第一芯片、第二芯片及第三芯片；第一芯片设置在第一引线框架上，第二芯片及第三芯片共同设置在第二个引线框架上，第三芯片为旁路电容；两个连接片，分别为顶部连接片和立体连接片，顶部连接片连接第二芯片的顶部接触区及第一引线框架的外部引脚，并且顶部连接片同时连接第三芯片的顶部接触区。本专利技术未提及单芯片与载片台形成多层结构的技术。
[0004]申请号：2020204249404的技术公开了一种芯片检测用载片台，包括板体，板体上设置有定位凸台，位于定位凸台两侧的板体上均设置有压板机构，压板机构包括第一压板和第二压板，第一压板通过第一销轴和板体相铰接，第二压板通过第二销轴和板体相铰接。该技术的芯片散热不够好，传热冷却模式有待改进。
[0005]申请号：2013105500841的专利技术公开了一种带麻点的塑封引线框架，由多个引线框单元单排组成，基体设有散热片和粘片区，粘片区设有200
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250个均匀分布的麻点，该专利技术的粘片区麻点是高分子类胶黏剂，虽有助于散热，但不具有良好的上下传热效果；而且麻点的排列合结构单一，麻点不同部位的成份未有特殊设计和特殊效果。

技术实现思路

[0006]
技术实现思路
：提供一种芯片传热快、散热好、可设计性强的具有多层载片结构的电子元件。
[0007]技术方案：本专利技术提供的具有多层载片结构的电子元件，具有引线框架载片台+镀银层（或有，增加导电性和耐腐蚀性）+点阵层+芯片的多层连接结构（芯片底部也可以镀银，增加导电性或者改善导热传热效果）。
[0008]所述的点阵层是多个间隔排列的有一定高度的麻点点阵结构，每一个麻点具有一定的高度，保证麻点下端与载片台接触，麻点上端与芯片接触，但是载片台与芯片不直接接触。
[0009]而且，麻点与芯片的键合点（芯片与键合丝的连接点，或者电极连接点）之间具有一定的距离（优选芯片的键合点设置在芯片的上表面，麻点只与芯片的底部接触，优选键合
点周边具有高纯的硅材料或者非导电高分子材料的绝缘边框（通过基底材质注射或者后期的外延、溅射技术形成），进一步优选绝缘边框的外周高度大于内周高度，避免点阵层材料上翻接触芯片上层的中间键合部位导致短路，同时封装后形成塑封层内表向内凹陷，外表平整的紧密锁封结构），保证键合点与麻点之间具有良好的绝缘性。
[0010]点阵层的作用：分别焊接载片台和芯片、导电导热、麻点之间具有间隙便于空冷散热（水平方向通风、铅锤方向传热）。
[0011]点阵层的材料具有下列成分：锡90
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97%、银1
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3%、铜0.5
‑
8，锡具有较好焊接性、成本较低，银质又有很好导电导热性，同时铜质具有较高耐热性。
[0012]优选点阵的中间部位的麻点中的银成分更多，芯片中心发热多，传热快，芯片不易过热损坏；外围麻点的锡成分居多，成本低，容易焊接补焊。
[0013]或者，优选点阵的中间部位的麻点密集程度较低，便于横向通风散热；外围密集程度较高，便于增强芯片与载片台的连接可靠性。
[0014]可以计算芯片各个部位传热和散热数据，据此能够设计出不同耐热性能、传热效果、散热结构的电子元器件。
[0015]制作工艺：先在载片台上用筛孔的丝网印刷焊料，或者采用具有筛孔的模具注射高分子胶粘剂；接着采用合适的工艺温度、压力（优选负压）、时间，将点阵层加热后冷却使得焊料凝结或者其中还有的高分子成分（如松香，辅助焊锡的焊接，不是其它单纯具有粘结性的高分子胶黏剂）凝固；然后，在点阵层上再焊接或者粘接（松香辅助粘接）芯片。
[0016]芯片的再焊接或者粘接是利用点阵层的材料作为连接材料，通过加热，使得此时的加热焊接温度高于印刷后的工艺温度20
‑
30℃（焊料在第一次印刷烘干时，其中的阻焊剂挥发，导致助焊剂缺少，焊料熔点提升）；或者，高分子成分为热熔性高分子，此时的加热熔融温度高于胶粘剂熔点5
‑
10摄氏度（避免完全熔融，麻点点阵垮塌）。
[0017]优选在用筛孔的丝网中控制熔融时间较长、粘流性较高，使得三种金属成分按比重沉降，保证银、铜、锡各位置比例不同。底层银铜较多，熔点高，与载片台焊接温度高，焊接充分；上层锡较多，熔点低，与芯片焊接温度低，避免芯片过度受热损伤。
[0018]有益效果：具有点阵层结构的多层结构芯片通风效果好、散热好，不同的麻点材料成分具有不同的传热特性，使得传热散热可控，芯片的寿命延长，不易顺坏。而且麻点层与载片台和芯片的连接均牢固可靠，不易发生脱焊或者粘结不牢的现象。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的载片部位的局部俯视结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是麻点的结构示意图。
[0020]图中，1
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载片台；2
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点阵层；3
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芯片；21
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麻点下端；22
‑
麻点上端。
具体实施方式
[0021]如图1、图2所示的具有多层载片结构的电子元件，具有引线框架载片台+点阵层+
芯片的多层连接结构；所述的点阵层是多个间隔排列的有一定高度的麻点点阵结构；芯片的键合点设置在芯片的上表面，麻点只与芯片的底部接触。
[0022]该制品采用下列顺序的制作工艺：先在载片台上用筛孔的丝网印刷焊料；接着采用合适的工艺温度、压力、时间，将点阵层加热后冷却使得焊料凝结或者高分子凝固；然后，在点阵层上再焊接芯片。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多层载片结构的电子元件，其特征在于：具有引线框架载片台+点阵层+芯片的多层连接结构；所述的点阵层是多个间隔排列的有一定高度的麻点点阵结构；芯片的键合点设置在芯片的上表面，麻点只与芯片的底部接触；点阵层的材料成分：锡90
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97%、银1
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3%、铜0.5
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8。2.如权利要求1所述的具有多层载片结构的电子器件，其特征在于：芯片键合点周边具有高纯的硅材料或者非导电高分子材料的绝缘边框。3.如权利要求1所述的具有多层载片结构的电子元件，其特征在于：点阵的中间部位的麻点中的银成分多余外围部位的麻点，外围麻点中的锡成分多于中间部位的麻点。4.一种电子元件的制作工艺，其特征在于：制作权利要求1所述的具有多层载片结构的电子器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄渊，王建荣，葛飞虎，
申请(专利权)人：南通华达微电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：