基于热压球形键合的芯片封装方法、装置及芯片封装结构制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于热压球形键合的芯片封装方法、装置及芯片封装结构，所述方法包括以下步骤：将晶圆进行划片，得到多个可电连接的且具有固定图案的半导体裸芯片；将半导体裸芯片与基板进行高温共晶焊接；将得到具有基材的芯片与引线框架进行引线键合；将散热片置于键合后的芯片体下方，采用EMC树脂材料对整体进行封装；对封装后的产品进行后固化、激光打标；对得到的产品进行电镀并成型分散，测试后包装得到一级封装后的芯片封装结构。本发明专利技术能够避免键合过程中的动力不平稳带来的键合路径偏移造成芯片键合过程中次品率增大的缺陷，同时使整个引线键合路径最短，进而可以有效从引线键合过程控制芯片封装的质量，保证了芯片封装后的成品率。封装后的成品率。封装后的成品率。

【技术实现步骤摘要】
基于热压球形键合的芯片封装方法、装置及芯片封装结构


[0001]本专利技术属于芯片封装
，具体涉及一种基于热压球形键合的芯片封装方法、装置及芯片封装结构。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，非易失性存储器已经在我们的日常生活中被广泛的使用，我们使用的手机上存储的短信消息、USB里面保存的文件、电脑里的程序代码等均采用非易失性存储器。芯片封装的结构和方法将决定芯片使用过程中的稳定性以及与其他电路连接的好坏，影响到芯片的性能。封装技术是一种利用绝缘材料将集成电路封装的技术。芯片封装具有提供电源，提高信号传输，协助散热，保护电子组件，构建人机界面等众多功能，因此芯片封装是芯片制作利用中必不可少的一个环节。
[0003]随着存储芯片的发展，由摩尔定律我们可以知道，每隔18个月，芯片的密度以及其引脚都会翻倍。因此，存储器的引脚数量也越来越多，越来越密集。这对芯片的封装产生了巨大的挑战。芯片封装是芯片使用过程中必不可少的一个步骤，而为了满足市场对芯片封装的需求，各种新型的封装形式也层出不穷。
[0004]对高密度多引脚阵列封装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于热压球形键合的芯片封装方法，所述方法包括前道步骤和后道步骤，所述前道步骤包括晶圆划片、芯片与基板共晶焊接、引线键合，所述后道步骤包括封装、后固化、激光打标、电镀以及成型分散，其特征在于，包括以下步骤：1)将晶圆进行划片，得到多个可电连接的且具有固定图案的半导体裸芯片；2)将所述半导体裸芯片与基板进行高温共晶焊接；3)将得到具有基材的芯片与引线框架进行引线键合；4)将散热片置于键合后的芯片体下方，然后采用EMC树脂材料按照封装体外壳和引线框架所具有的外引脚数目对整体进行封装；5)对封装后的产品进行后固化、激光打标；6)对所述5)步骤得到的产品进行电镀并成型分散，测试后包装得到一级封装后的芯片封装结构；所述3)步骤中采用的引线键合方法，包括以下步骤：S1：定位芯片上第i个焊盘的第j条弧形键合引线的第一焊接点的三维坐标以及与其通过第j条弧形键合引线键合的位于引线框架上的第二焊接点的三维坐标S2：规划芯片第i个焊盘的第j条弧形键合引线的第一焊接点至第二焊接点的引线键合路径；S3：按照所述S2步骤规划引线键合路径的方法，采用引线键合系统以球形焊接技术焊接芯片上第i个焊盘的第j条弧形键合引线的第一焊接点至第位于引线框架上的第二焊接点，形成第j条弧形键合引线，并采用所述S2步骤规划芯片引线键合路径方法键合多条芯片与引线框架上的引线。2.根据权利要求1所述的基于热压球形键合的芯片封装方法，其特征在于，所述S2步骤中规划芯片第i个焊盘的第j条弧形键合引线的第一焊接点至第二焊接点的引线键合路径，包括以下步骤：S21：定义引线键合系统的真空张紧装置给予毛细管状键合头端口的引线被牵引向上移动的力为向上移动的力L，并且惰性气体供给装置给予毛细管状键合头端口的引线的阻力为阻力R，实时采集引线键合系统的毛细管状键合头移动于键合机所在的水平坐标系下的三维坐标由于所述向上移动的力L和所述阻力R抵消后形成的力F的作用下水平坐标系下的运动速度水平坐标系下沿x轴的偏移角度水平坐标系下沿y轴的偏移角度水平坐标系下沿z轴的偏移角度水平坐标系下沿z轴的偏移角度为第i个焊盘的第j条弧形键合引线t时刻于弧形键合引线上的位点，和分别为第i个焊盘的第j条弧形键合引线t时刻于弧形键合引线上的位点的水平坐标系下x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标；S22：根据所述S21步骤实时采集得到的数据，计算所述引线键合系统的毛细管状键合头于水平坐标系下的实时x轴移动速度实时y轴移动速度和实时z轴移动速度S23：构建弧形键合引线实时移动过程中的气动平衡方程；
S24：在所述S23步骤构建的气动平衡方程的基础上，构建弧形键合引线路径规划模型：S25：采用粒子群优化算法，迭代优化所述S24步骤构建的弧形键合引线路径规划模型，寻找t时刻弧形键合引线最优位点以及t时刻所述引线键合系统的毛细管状键合头于水平坐标系下分别沿x轴、y轴和z轴的最佳偏移角度和3.根据权利要求1所述的基于热压球形键合的芯片封装方法，其特征在于，所述半导体裸芯片的尺寸为5800μm
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4140μm；所述5)步骤中还包括切除散热片，即对超出封装体外壳的两头的部分散热片进行切除；所述外引脚的弯曲贴合方向朝向封装体的上方或朝向封装体的下方。4.根据权利要求1所述的基于热压球形键合的芯片封装方法，其特征在于，所述S22步骤中计算所述引线键合系统的毛细管状键合头于水平坐标系下的实时x轴移动速度实时y轴移动速度和实时z轴移动速度的公式分别如下：的公式分别如下：的公式分别如下：5.根据权利要求1所述的基于热压球形键合的芯片封装方法，其特征在于，所述S23步骤中构建的弧形键合引线实时移动过程中的气动平衡方程如下：骤中构建的弧形键合引线实时移动过程中的气动平衡方程如下：骤中构建的弧形键合引线实时移动过程中的气动平衡方程如下：其中，α(t)为第i个焊盘的第j条弧形键合引线于t时刻移动坐标系下的路径倾角，m为所述弧形键合引线的质量，g为重力加速度，一般为9.81m/s2，d为第i个焊盘的第j条弧形键合引线t时刻于弧形键合引线上的位点距离水平坐标系原点的距离，为所述毛细管状键合头于水平坐标系下t时刻的偏移角加速度；为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宏承，邵季铭，
申请(专利权)人：无锡市宏湖微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：