封装结构制造技术

一种封装结构，包括：引线框架，引线框架包括第一表面和与第二表面，引线框架上具有若干承载单元和固定承载单元的中筋，每个承载单元具有若干分立的引脚，相邻引脚之间具有开口；填充满相邻引脚之间开口的第一塑封层；位于引脚的第一表面上的第一金属凸块；预封面板，预封面板包括第二塑封层，第二塑封层内具有若干呈矩阵排布的集成单元，每个集成单元内具有至少一个半导体芯片，所述半导体芯片表面上具有若干焊盘，第二塑封层暴露出半导体芯片上的焊盘，所述焊盘上具有第二金属凸块，第二金属凸块上形成有焊料层；预封面板倒装在引线框架上，第二金属凸块与引脚上的第一金属凸块焊接在一起。本发明专利技术的封装结构集成度提高。

【技术实现步骤摘要】
封装结构
本专利技术涉及半导体封装领域，特别涉及一种封装结构。
技术介绍
随着电子产品如手机、笔记本电脑等朝着小型化，便携式，超薄化，多媒体化以及满足大众需求的低成本方向发展，高密度、高性能、高可靠性和低成本的封装形式及其组装技术得到了快速的发展。与价格昂贵的BGA(BallGridArray)等封装形式相比，近年来快速发展的新型封装技术，如四边扁平无引脚QFN(QuadFlatNo-leadPackage)封装，由于其具有良好的热性能和电性能、尺寸小、成本低以及高生产率等众多的优点，引发了微电子封装
的一场新的革命。图1为现有的QFN封装结构的结构示意图，所述QFN封装结构包括：半导体芯片14，所述半导体芯片14上具有焊盘15；引脚16(引线框架)，所述引脚16围绕所述半导体芯片14的四周排列；金属导线17，金属导线17将半导体芯片14的焊盘15与环绕所述半导体芯片14的引脚16电连接；塑封材料18，所述塑封材料18将半导体芯片15、金属线17和引脚16密封，引脚16的表面裸露在塑封材料的底面，通过引脚16实现半导体芯片14与外部电路的电连接。现有的引线框封装只能针对单个的半导体芯片和引线框架的封装，封装效率较低。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是怎样提高封装结构的封装效率。为解决上述问题，本专利技术提供了一种封装结构，包括：引线框架，所述引线框架包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述引线框架上具有若干呈矩阵排布的承载单元和位于承载单元之间用于固定承载单元的中筋，每个承载单元具有若干分立的引脚，相邻引脚之间具有开口；填充满相邻引脚之间开口的第一塑封层；位于引脚的第一表面上的第一金属凸块；预封面板，所述预封面板包括第二塑封层，第二塑封层内具有若干呈矩阵排布的集成单元，每个集成单元内具有至少一个半导体芯片，所述半导体芯片表面上具有若干焊盘，第二塑封层暴露出半导体芯片上的焊盘，所述焊盘上具有第二金属凸块，第二金属凸块上形成有焊料层；预封面板倒装在引线框架的第一表面上，使得预封面板中的集成单元与引线框架中的承载单元对应，集成单元中的半导体芯片上的第二金属凸块与承载单元中引脚上的第一金属凸块焊接在一起，形成若干矩阵排布的封装单元；填充满所述预封面板与引线框架的第一表面之间空间的填充层。可选的，所述第一金属凸块包括本体和位于本体上的尖端，所述尖端的体积小于本体的体积。可选的，还包括，位于所述引脚的第二表面上的焊接层。可选的，所述焊接层的材料为镍、铂、金、钯、银或锡中的一种或几种。可选的，所述填充层的材料为树脂。可选的，所述开口包括相互贯穿的第一开口和第二开口，所述第一开口的宽度小于第二开口的宽度，所述第一金属凸块位于引脚远离第二开口的表面上。可选的，还包括：位于所述预封面板的相邻集成单元之间的部分第一塑封层内形成的若干分立的贯穿第一塑封层厚度的第一槽孔。可选的，还包括：位于所述承载单元之间的部分中筋中形成的若干分立的贯穿中筋厚度的第二槽孔。可选的，所述填充层还填充满所述第一槽孔或第二槽孔。可选的，第二塑封层和第一塑封层的材料相同或不相同。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的封装机构包括：将多个半导体芯片封装在一起的预封面板，预封面板倒装在引线框架上，集成单元中的半导体芯片的焊盘上的第二金属凸块与承载单元中的引脚上的第一金属凸块焊接在一起，相比现有的单个半导体芯片上的焊盘与引脚通过金属线连接的封装结构，本专利技术的封装结构实现多个半导体芯片与引脚的一体封装，提高了封装的效率，并且金属凸块的连接方式相比于金属线的连接方式，占据的横向的面积减小，有利于提高整个封装结构的集成度。并且，第一金属凸块的存在，在封装的过程中，在将半导体芯片倒装在引线框架上时，所述第一金属凸块能起到定位对准的作用，有利于半导体芯片的第二金属凸块与第一金属凸块的精确焊接，另一方面，第一金属凸块的存在，相比于将半导体芯片上的第二金属凸块直接焊接在引脚上，在引脚上形成第一金属凸块后，在进行焊接时，半导体芯片与引脚之间的连接结构的坡度变陡，连接结构占据的引脚表面的面积减小，再一方面，第一金属凸块的存在，使得半导体芯片和引脚之间的距离增大，在形成密封所述塑封所述半导体芯片和引脚的塑封层时，增强了塑封材料的流动性，防止在半导体芯片和引脚之间的塑封层中形成空隙等缺陷。进一步，所述第一塑封层一方面是保护和隔离相邻的引脚，并使得引脚的位置固定，另一方面，能防止引脚悬空，在采用引线键合工艺在引脚的第一表面形成金属凸块时，防止引脚在受到键合头的压力时移位或变形进一步，所述引线框架的承载单元之间的部分中筋中形成有若干分立的贯穿中筋厚度的第二槽孔，在封装的过程中，一方面，第二槽孔的存在，在将预封面板倒装在引线框架上时，将预封面板的上的第二金属凸块与承载单元中的引脚上的第一金属凸块焊接在一起后，当形成填充满所述预封面板与引线框架的第一表面之间空间的填充层时，第二槽孔与预封面板与引线框架的第一表面之间空间是相通的，有利于填充材料填充时的排气，增强了填充材料的流动性，从而防止在填充层中产生空隙缺陷；另一方面，引线框架上的第二槽孔与相邻的承载区域中的引脚(或引脚上的第一金属凸块)的位置是固定的，所述第二槽孔可以作为将预封面板倒装在引线框架上时的对准标记，通过检测该对准标记，可以很精确的将预封面板倒装在引线框架上，实现预封面板上的每个集成单元中的第二金属凸块与引线框架的对应的承载单元中的引脚上的第二金属凸块的准确焊接；再一方面，所述第二槽孔是位于相邻承载单元之间的中筋内，不会占据额外的面积；再一方面，引线框架的中筋的槽孔是空的或者后续被填充材料填充，使得中筋区域的材料的硬度降低，后续在切割中筋形成若干分立的封装结构时，减小了切割的难度并防止了切割缺陷的产生。进一步，预封面板的相邻集成单元之间的部分第一塑封层内形成有若干分立的贯穿第一塑封层厚度的第一槽孔，在封装的过程中，第一槽孔的存在，一方面，所述第一槽孔释放预封面板中积聚的应力，减小预封面板的翘曲效应；另一方面，在将预封面板倒装在引线框架上，将集成单元中的半导体芯片上的第二金属凸块与引线框架的承载单元中的引脚的上的第一金属凸块焊接在一起，形成填充满所述预封面板与引线框架的第一表面之间空间的填充层时，由于预封面板中的第一槽孔与预封面板与引线框架的第一表面之间空间是相通的，有利于填充材料填充时的排气，增强了填充材料的流动性，从而防止在填充层中产生空隙缺陷；再一方面，所述第一槽孔位于相邻集成单元之间的第一塑封层内不会占据额外的空间；再一方面，形成填充层时，填充层可以填充满第一槽孔，填充层与第一槽孔构成类似“插销”的结构(还可以包括引脚中的第二槽孔，填充层填充第二槽孔)，从而将预封面板和引线框架两部分进行锁定，防止预封面板和引线框架向相反的方向发生形变时，造成焊接处不良的问题。附图说明图1为现有技术封装结构的结构示意图；图2～图13为本专利技术实施例封装结构的形成过程的结构示意图。具体实施方式现有的引线框进行封装时，请参考图1，首先需要将晶圆切割形成一个一个的半导体芯片14，然后通过引线键合工艺形成金属线17，金属线17将半导体芯片14上的焊盘15与周围的引脚16连接在一起，最后通过塑封材料18将半导体芯片14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装结构，其特征在于，包括：引线框架，所述引线框架包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述引线框架上具有若干呈矩阵排布的承载单元和位于承载单元之间用于固定承载单元的中筋，每个承载单元具有若干分立的引脚，相邻引脚之间具有开口；填充满相邻引脚之间开口的第一塑封层；位于引脚的第一表面上的第一金属凸块；预封面板，所述预封面板包括第二塑封层，第二塑封层内具有若干呈矩阵排布的集成单元，每个集成单元内具有至少一个半导体芯片，所述半导体芯片表面上具有若干焊盘，第二塑封层暴露出半导体芯片上的焊盘，所述焊盘上具有第二金属凸块，第二金属凸块上形成有焊料层；预封面板倒装在引线框架的第一表面上，使得预封面板中的集成单元与引线框架中的承载单元对应，集成单元中的半导体芯片上的第二金属凸块与承载单元中引脚上的第一金属凸块焊接在一起，形成若干矩阵排布的封装单元；填充满所述预封面板与引线框架的第一表面之间空间的填充层。

【技术特征摘要】
1.一种封装结构，其特征在于，包括：引线框架，所述引线框架包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述引线框架上具有若干呈矩阵排布的承载单元和位于承载单元之间用于固定承载单元的中筋，每个承载单元具有若干分立的引脚，相邻引脚之间具有开口；填充满相邻引脚之间开口的第一塑封层；位于引脚的第一表面上的第一金属凸块；预封面板，所述预封面板包括第二塑封层，第二塑封层内具有若干呈矩阵排布的集成单元，每个集成单元内具有至少一个半导体芯片，所述半导体芯片表面上具有若干焊盘，第二塑封层暴露出半导体芯片上的焊盘，所述焊盘上具有第二金属凸块，第二金属凸块上形成有焊料层；预封面板倒装在引线框架的第一表面上，使得预封面板中的集成单元与引线框架中的承载单元对应，集成单元中的半导体芯片上的第二金属凸块与承载单元中引脚上的第一金属凸块焊接在一起，形成若干矩阵排布的封装单元；填充满所述预封面板与引线框架的第一表面之间空间的填充层。2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一金属凸块包括本体和位于本体上的尖端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶玉娟，刘培生，
申请(专利权)人：南通富士通微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32