一种利用浸锡法制作的单芯片封装件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用浸锡法制作的单芯片封装件，所述封装件主要由框架内引脚、锡层、金属凸点、芯片和塑封体组成；所述金属凸点由芯片的压区表面采用浸锡法形成，所述框架内引脚与金属凸点的焊接区有一层电镀的锡层，框架内引脚上是锡层，锡层上是金属凸点、金属凸点上是芯片、所述塑封体包围了框架内引脚、锡层、金属凸点、芯片，芯片、金属凸点、锡层、框架内引脚构成了电路的电源和信号通道。本实用新型专利技术具有成本低、效率高的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于集成电路封装
，具体是一种利用浸锡法制作的单芯片封装件。
技术介绍
微电子技术的迅猛发展，集成电路复杂度的增加，一个电子系统的大部分功能都可能集成在一个单芯片内(即片上系统)，这就相应地要求微电子封装具有更高的性能、更多的引线、更密的内连线、更小的尺寸或更大的芯片腔、更大的热耗散功能、更好的电性能、更高的可靠性、更低的单个引线成本等。芯片封装工艺由逐个芯片封装向圆片级封装转变，晶圆片级芯片封装技术——WLCSP正好满足了这些要求，形成了引人注目的WLCSP工艺。晶圆片级芯片规模封装(WaferLevel Chip Scale Packaging,简称WLCSP),即晶圆级芯片封装方式，不同于传统的芯片封装方式(先切割再封测，而封装后至少增加原芯片20%的体积)，此种最新技术是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的IC颗粒，因此封装后的体积即等同IC裸晶的原尺寸。WLCSP的封装方式，不仅明显地缩小内存模块尺寸，而符合行动装置对于机体空间的高密度需求；另一方面在效能的表现上，更提升了数据传输的速度与稳定性。传统的WLCSP工艺中，采用溅射、光刻、电镀技术或丝网印刷在晶圆上进行电路的刻印。现有工艺在芯片PAD上刷锡膏，再在芯片载体上(框架或基板)镀锡，然后回流焊形成有效连接。这种方法会产生较高的生产成本，并且制作周期较长。不利于产品量产的实现。
技术实现思路
·本技术是针对上述现有WLCSP的缺陷，提出的一种利用浸锡法制作的单芯片封装件，所述单芯片制作时使用锡，在芯片PAD上从而在芯片压区金属Al或Cu表面生成5 50um左右的高温锡球，即金属凸点层。不再采用传统的溅射、光刻或丝网印刷，具有成本低、效率高的特点，同时在框架对应区域电镀一层2 50um左右的锡层，上芯时，通过Flip-Chip (倒装芯片)的工艺将芯片在框架上装配好，这里不使用DAF膜或焊料连接，而是直接将芯片压区各金属凸点与框架管脚相连，在相对低温回流焊的过程中，凸点局部融锡从而形成有效连接。本技术的技术方案是:一种利用浸锡法制作的单芯片封装件主要由框架内引脚、锡层、金属凸点、芯片和塑封体组成；所述金属凸点由芯片的压区表面采用浸锡法形成，所述框架内引脚与金属凸点的焊接区有一层电镀的锡层，框架内引脚上是锡层，锡层上是金属凸点、金属凸点上是芯片、所述塑封体包围了框架内引脚、锡层、金属凸点、芯片，芯片、金属凸点、锡层、框架内引脚构成了电路的电源和信号通道。一种利用浸锡法制作的单芯片封装件的制作工艺按照以下步骤进行:晶圆浸锡形成高温锡球金属凸点、晶圆减薄划片、框架对应区域镀锡层、上芯、回流焊、塑封、后固化、锡化、打印、产品分离、检验、包装。说明书附图附图说明图1 IC芯片俯视图；图2 IC芯片上单个PAD剖视图；图3 PAD镀金属凸点后剖视图；图4框架剖面图；图5框架正面PAD对应区域镀锡层；图6单芯片封装上芯后产品剖面图；图7单芯片封装塑封后产品剖面图；图中，I为框架内引脚、2和3为锡层、4为金属凸点、5为芯片、6为塑封体、7为金属Al或Cu、8为锡。具体实施方式如图所示，一种利用浸锡法制作的单芯片封装件主要由框架内引脚1、锡层2、金属凸点4、芯片5和塑封体6组成；所述金属凸点4由芯片5的压区表面采用浸锡法形成，所述框架内引脚I与金属凸点4的焊接区有一层电镀的锡层2，框架内引脚I上是锡层2，锡层2上是金属凸点4，金属凸点4上是芯片5，所述塑封体6包围了框架内引脚1、锡层2、金属凸点4、芯片5，并一起构成了电路的整体，塑封体6对芯片5起到了支撑和保护作用，芯片5、金属凸点4、锡层2、框架内引脚I构成了电路的电源和信号通道。所述锡层2和锡层3等同。 如图所示，一种利用浸锡法制作的单芯片封装件的制作工艺，按照如下步骤进行:第一步、浸锡形成高温锡球金属凸点:芯片PAD浸入锡8中，从而在芯片5压区金属Al或Cu7表面生成5 50um左右的金属凸点4层，它取代了传统的溅射、光刻或丝网印刷工艺，具有低成本、高效率的特点；第二步、减薄:减薄厚度到50 μ m 200 μ m,粗糙度为Ra 0.1Omm 0.05mm ;第三步、划片:150 μ m以上晶圆同普通划片工艺，但厚度在150 μ m以下晶圆，使用双刀划片机及其工艺；第四步、框架对应区域镀锡层:在框架内引脚I上PAD对应区域电镀一层2 50um的锡层2，在芯片5压区上金属凸点4厚度足够的情况下，可以选择不在框架内引脚I上镀锡；第五步、上芯:上芯时，把芯片5倒过来，采用Flip-Chip的工艺，将芯片5上的金属凸点4焊在框架上，这里不使用DAF膜或焊料连接，而是直接将芯片5压区各金属凸点4与框架管脚相连；压焊时，不用打线，在上芯中就已经完成了芯片4与管脚间的导通、互连；第六步、回流焊:融锡，目的是把芯片5压区上的金属凸点4很好的与框架内引脚I焊接在一起；第七步、塑封、后固化、打印、产品分离、检验、包装等均与常规工艺相同。第八步、锡化，若为镍钯金框架则不用做锡化。权利要求1.一种利用浸锡法制作的单芯片封装件，其特征在于:主要由框架内引脚(I)、锡层(2)、金属凸点(4)、芯片(5)和塑封体(6)组成；所述金属凸点(4)由芯片(5)的压区表面采用浸锡法形成，所述框架内引脚(I)与金属凸点(4)的焊接区有一层电镀的锡层(2)，框架内引脚(I1)上是锡层(2)，锡层(2)上是金属凸点(4)，金属凸点(4)上是芯片(5)，所述塑封体(6)包围了框架内引脚(1)、锡层(2)、金属凸点(4)、芯片(5)，芯片(5)、金属凸点(4)、锡层(2)、框架内引脚(1 )构成了电路的电源和信号通道。专利摘要本技术公开了一种利用浸锡法制作的单芯片封装件，所述封装件主要由框架内引脚、锡层、金属凸点、芯片和塑封体组成；所述金属凸点由芯片的压区表面采用浸锡法形成，所述框架内引脚与金属凸点的焊接区有一层电镀的锡层，框架内引脚上是锡层，锡层上是金属凸点、金属凸点上是芯片、所述塑封体包围了框架内引脚、锡层、金属凸点、芯片，芯片、金属凸点、锡层、框架内引脚构成了电路的电源和信号通道。本技术具有成本低、效率高的特点。文档编号H01L23/488GK203103280SQ201220712408公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日专利技术者郭小伟, 刘建军, 崔梦, 刘卫东, 谢建友 申请人:华天科技(西安)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用浸锡法制作的单芯片封装件，其特征在于：主要由框架内引脚（1）、锡层（2）、金属凸点（4）、芯片（5）和塑封体（6）组成；所述金属凸点（4）由芯片（5）的压区表面采用浸锡法形成，所述框架内引脚（1）与金属凸点（4）的焊接区有一层电镀的锡层（2），框架内引脚（1）上是锡层（2），锡层（2）上是金属凸点（4），金属凸点（4）上是芯片（5），所述塑封体（6）包围了框架内引脚（1）、锡层（2）、金属凸点（4）、芯片（5），芯片（5）、金属凸点（4）、锡层（2）、框架内引脚（1）构成了电路的电源和信号通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小伟，刘建军，崔梦，刘卫东，谢建友，
申请(专利权)人：华天科技西安有限公司，
类型：实用新型
国别省市：