一种芯片的封装方法技术

本发明专利技术提供一种芯片的封装方法，包括以下步骤：第一步:将芯片贴装到金属支架的上表面；第二步：在半成品芯片的金属支架的下表面溅射一层石墨烯；第三步：通过键合丝分别将所述半成品芯片和引线连接起来；第四步：封装固化：利用激光打孔或等离子清洗的方式在半成品芯片结构的底部进行处理，使得芯片的突起点露出，再经过图案钝化、再布线、沉积下金属层和刻蚀嵌入球栅网格阵列工艺后，得到芯片封装结构。本发明专利技术提出一种芯片的封装方法减少了芯片的漂移和翘曲的现象，在芯片的金属支架的背面上溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果。溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果。溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片的封装方法


[0001]本专利技术属于集成电路封装
，涉及一种芯片的封装方法。

技术介绍

[0002]芯片是承载集成电路的载体，芯片拥有体积小、功能强大等优势，被广泛运用于计算机等其他电子设备。。但是现有芯片的封装工艺中，由于塑胶、硅及金属等材料的热胀系数的差别，芯片封装结构内部应力不均匀，会带来了封装的两大基本问题，即芯片漂移和翘曲现象，在注塑阶段，如果临时键合胶与芯片连接过松，就会造成芯片漂移。如果临时键合胶与芯片结合过紧，又会给后续移除临时键合胶和玻璃板的过程带来困难，并且会造成更高内应力，导致芯片产生翘曲现象。而且由于芯片朝向着轻薄、智能、精巧的方向不断发展，芯片上承载的集成电路越来越复杂。芯片的功率也不可避免变得越来越大，芯片在工作的过程中会产生过高的热量。

技术实现思路

[0003]1.所要解决的技术问题：现有封装工艺存在芯片漂移和翘曲现象，而且芯片在工作的过程中会产生过高的热量。
[0004]2.技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供一种芯片的封装方法，包括以下步骤：第一步:将芯片贴装到金属支架的上表面；第二步：在半成品芯片的金属支架的下表面溅射一层石墨烯；第三步：通过键合丝分别将所述半成品芯片和引线连接起来；第四步：封装固化：利用激光打孔或等离子清洗的方式在半成品芯片结构的底部进行处理，使得芯片的突起点露出，再经过图案钝化、再布线、沉积下金属层和刻蚀嵌入球栅网格阵列工艺后，得到芯片封装结构。
[0005]所述半成品芯片的制作方法为：在玻璃板上表面涂覆设置一层聚四氟或聚氯乙烯；在所述间隔层上压合设置一层ABF材料层；在层10℃
‑
层50℃环境下，将芯片按照面向下取向热压入所述ABF材料层，使得芯片底部的突起点不与所述ABF材料层融合；保持层10℃
‑
层50℃环境，进行注塑，使得芯片和ABF材料层被注塑材料填充覆盖，冷却固化得到固化芯片结构；移除玻璃板和聚四氟或聚氯乙烯层，获得半成品芯片。
[0006]在第二步中，通过化学气相沉积的方法或物理气相沉积的方法在所述金属支架的下表面溅射一层石墨烯。
[0007]在第二步中，所述石墨烯层的厚度为层
‑
4微米。
[0008]在第三步中，通过树脂将所述芯片、所述键合丝、所述金属支架、石墨烯层和部分所述引线进行封装。
[0009]3.有益效果：本专利技术提出一种芯片的封装方法芯片直接热压如材料层后可快速完成注塑固化
工序，达到减少了封装的工序，减少了芯片的漂移；此外，所述芯片封装方法在玻璃板和ABF材料层之间增设了聚四氟或聚氯乙烯，能降低了芯片封装结构内部应力，也有利于避免出现翘曲的现象。本专利技术在芯片的金属支架的背面上溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果，芯片在工作过程中产生的热量会通过金属支架散发出去。
附图说明
[0010]图1本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术进行详细说明。
[0012]如图1所示，一个实施例中所提供的一种芯片封装方法，在该芯片封装方法中包括如下步骤：第一步：芯片贴装：将半成品芯片贴装到所述金属支架的上表面。所述半成品芯片贴装是通过导电胶粘贴法将半成品芯片贴装在所述金属支架的上表面，在所述导电胶粘贴法中使用包括环氧树脂、聚酰亚胺以及硅氧烷聚酰亚胺等成分的芯片粘结剂将芯片贴装在所述金属支架的上表面，在所述芯片粘结剂中还填充有银颗粒或者银薄片以提高芯片粘结剂的导电性能。具体的银颗粒或者银薄片在所述芯片粘结剂中的占比为75%至80%。
[0013]在另一个的实施例中，所述半成品芯片贴装是通过共晶粘贴法将芯片贴装在所述金属支架的上表面。在一个实施例中，所述芯片贴装是通过焊接粘贴法将芯片贴装在所述金属支架的上表面。在一个实施例中，所述芯片贴装是通过玻璃胶粘贴法将芯片贴装在所述金属支架的上表面。
[0014]第二：溅射石墨烯层。具体的，在金属支架的下表面溅射一层石墨烯。一方面，所述金属支架对芯片起到支撑和承载的作用。另一方面，所述金属支架对芯片起到散热的作用，在本实施例中，所述金属支架的材质为铜。在其他实施例中，所述金属支架的材质为铝合金。另外的，所述金属支架也用于外界跟芯片之间的信号传递。石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单碳原子片状材料，由一系列按蜂窝状晶格排列的碳原子组成。这种特殊的结构使得石墨烯具有比铜更加优良的导电性。也就是说，石墨烯不会影响到外界跟芯片之间的信号传递。其次，石墨烯具有优良的热导率，其导热系数高达5300W/m.k，石墨烯的导热性能要比金刚石更加优良，成本也更加低廉。
[0015]引线键合：通过键合丝分别将所述芯片和引线连接起来；在其中一个实施例中，所述键合丝为细铜丝，将所述键合丝的一端焊接在所述芯片的焊盘上，另一端与玻璃板上的引线连接在一起，实现所述芯片与玻璃板间的电器互连以及芯片间的信息互通。在理想控制条件下，键合丝和玻璃板间会发生电子共享或原子的互相扩散，从而使两种金属间实现原子量级上的键合。在本实施例中，采用热压引线键合将键合丝与芯片以及引线连接在一起。在其他实施例中，采用锲锲超声引线键合将键合丝与芯片以及引线连接在一起。在另一个实施例中，采用热声引线键合将键合丝与芯片以及引线连接在一起。
[0016]第四步：封装固化：利用激光打孔或等离子清洗的方式在半成品芯片结构的底部进行处理，使得芯片的突起点露出，再经过图案钝化、再布线、沉积下金属层和刻蚀嵌入球栅网格阵列工艺后，得到芯片封装结构。在一个实施例中，压入所述ABF材料层后，突起点与所述聚四氟或聚氯乙烯层有接触，则对所述半成品芯片结构的底部进行等离子清洗，使得
芯片的突起点外露；当所述芯片压入所述ABF材料层后，突起点与所述聚四氟或聚氯乙烯层没有接触，则对所述半成品芯片结构的底部进行激光打孔，使得芯片的突起点外露；再图案化钝化、再布线、沉积球下金属层、刻蚀、嵌入球栅网格阵列后，得到芯片封装结构。
[0017]其中图案钝化、再布线、沉积下金属层和刻蚀嵌入球栅网格阵列工艺属于本领域现有技术中成熟的工艺操作。
[0018]本专利技术的芯片封装方法通过在承接半成品芯片的金属支架的背面上溅射一层石墨烯来改善芯片的散热效果，半成品芯片在工作过程中产生的热量会通过金属支架散发出去，而金属支架背面上的石墨烯层会极大的提高金属框架的散热性能。将所述半成品芯片、所述键合丝、所述金属支架、石墨烯层和部分所述引线进行封装。一方面，避免所述芯片、所述键合丝、所述金属支架架、石墨烯层和部分所述引线与外界接触防止所述半成品芯片、所述金属支架、所述键合丝和部分所述引线被腐蚀以提高芯片的使用寿命。另一方面，对所述半成品芯片、所述键合丝、所述金属支架、石墨烯层和部分所述引线的连接进行进一步稳固。
[0019]在一个实施例中，半成品芯片的制作方法为：a)在玻璃板即玻璃板的上表面涂覆设置一层聚四氟或聚氯乙烯；在所述隔离层层上压合设置一层ABF材料层；在130℃
‑
层00℃的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片的封装方法，包括以下步骤：第一步:将半成品芯片贴装到金属支架的上表面；第二步：在半成品芯片的金属支架的下表面溅射一层石墨烯；第三步：通过键合丝分别将所述半成品芯片和引线连接起来；第四步：封装固化：利用激光打孔或等离子清洗的方式在半成品芯片结构的底部进行处理，使得芯片的凸点露出，再经过图案钝化、再布线、沉积下金属层和刻蚀嵌入球栅网格阵列工艺后，得到芯片封装结构。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于；所述半成品芯片的制作方法为：在玻璃板上表面涂覆设置一层聚四氟或聚氯乙烯；在所述间隔层上压合设置一层ABF材料层；在210℃
‑
250℃环境下，将芯片按照面向下取向热压入所述ABF材料层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁群，李清德，李海霞，涂杰，
申请(专利权)人：南京科技职业学院，
类型：发明
国别省市：