一种带焊球面阵列四边无引脚IC芯片堆叠封装件，包括裸铜框架（1），裸铜框架（1）上设有第一凹槽（11）和多个安放槽，相邻两个安放槽之间设有隔墙（8），裸铜框架（1）正面倒装有带凸点的第一IC芯片（9），该IC芯片上的芯片凸点（7）伸入安放槽内，芯片凸点（7）与安放槽之间的空隙填充有下填料（10），裸铜框架（1）正面塑封有第?一塑封体（20），其特征在于，第一凹槽（11）两侧分别为第一引脚（23）和第二引脚（24）；第一凹槽（11）底部与钝化体（2）相连，第一引脚（23）通过钝化体（2）与第二引脚（24）相连接，第一引脚（23）底部设有第二连接层（22）；与第二引脚（24）相邻的安放槽底部通过第一连接层（3）与第二引脚（24）底部相连接，其余安放槽底部均设有第一连接层（22），所有的第一连接层（3）和所有的第二连接层（22）均不相连，每个第一连接层（3）底部和每个第二连接层（22）底部均设有锡焊球（5），所有钝化体（2）表面和所有连接层表面塑封有第一塑封体（4），所有的锡焊球（5）均露出第一塑封体（4）外；带凸点的IC芯片依次堆叠有两层IC芯片，位于下方的IC芯片通过第一键合线（12）与第二引脚（24）相连，同时通过第四键合线（19）与第一引脚（23）相连；位于上方的IC芯片通过第二键合线（13）与位于下方的IC芯片相连，位于上方的IC芯片通过第三键合线（18）与第一引脚（23）相连。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种带焊球面阵列四边无引脚IC芯片堆叠封装件及生产方法，包括设有凹槽和多个安放槽的裸铜框架，倒装带凸点的芯片，芯片凸点与安放槽之间填下填料，凹槽两侧分别为通过钝化体相连的第一引脚和第二引脚；引脚和安放槽底部有连接层，所有连接层底部设有锡焊球并固封第一塑封体；带凸点芯片上依次堆叠两层芯片，下方芯片通过键合线与两个引脚相连；上方芯片通过键合线与下方芯片和第一引脚相连。晶圆减薄划片，刻蚀引脚凹槽和安放槽、上芯、焊线、第一次塑封、处理裸铜框架背面、涂覆钝化层、高频溅射金属层等工序，制得堆叠封装件。该封装件的体积更小，封装密度更高、功能更多，可以替代部分BGA堆叠封装及CSP堆叠封装。【专利说明】带焊球面阵列四边无引脚IC芯片堆叠封装件及生产方法
本专利技术属于电子信息自动化元器件
，涉及一种IC芯片堆叠封装件，具体涉及一种带焊球面阵列四面扁平无引脚(Area Array Quad Flat No Lead Package,简称AAQFN)IC芯片堆叠封装(Package In Package ,简称PiP)件；本专利技术还涉及一种该封装件的生产方法。
技术介绍
虽然近2年国内已开始研发多圈QFN，由于框架制造工艺难度较大，只有个别国外供应商能设计、生产，但还是受相关公司专利的限制，相对引脚较少，研发周期长，并且封装多圈QFN限于引线框架制造商，不能满足短、平、快，不同芯片的灵活应用的要求。也不能满足高密度、多I/ O封装的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带焊球面阵列四面扁平无引脚IC芯片堆叠封装件，不受限于引线框架，满足高密度、多I/ O封装以及不同芯片封装的要求。本专利技术的另一个目的是提供一种上述IC芯片堆叠封装件的生产方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种带焊球面阵列四边无引脚IC芯片堆叠封装件，包括裸铜框架，裸铜框架上设有第一凹槽和多个安放槽，相邻两个安放槽之间设有隔墙，裸铜框架正面倒装有带凸点的IC芯片，该IC芯片上的芯片凸点伸入安放槽内，芯片凸点与安放槽之间的空隙填充有下填料，裸铜框架正面塑封有第二塑封体，第一凹槽两侧分别为第一引脚和第二引脚；第一凹槽底部与钝化体相连，第一引脚通过钝化体与第二引脚相连接，第一引脚底部设有第二连接层；与第二引脚相邻的安放槽底部通过第一连接层与第二引脚底部相连接，其余安放槽底部均设有第一连接层，所有的第一连接层和所有的第二连接层均不相连，每个第一连接层底部和每个第二连接层底部均设有锡焊球，所有钝化体表面和所有连接层表面塑封有第一塑封体，所有的锡焊球均露出第一塑封体外；带凸点的IC芯片依次堆叠有两层IC芯片，位于下方的IC芯片通过第一键合线与第二引脚相连，同时通过第四键合线与第一引脚相连；位于上方的IC芯片通过第二键合线与位于下方的IC芯片相连,位于上方的IC芯片通过第三键合线与第一引脚相连。本专利技术所采用的另一个技术方案是:一种上述带焊球面阵列四边无引脚IC芯片堆叠封装件的生产方法，具体按以下步骤进行: 步骤1:晶圆减薄划片； 步骤2:在裸铜框架正面均匀涂覆光刻胶，形成光刻胶层；在601:?70°C的温度下烘烤(25±5)分钟；然后对准曝光、显影、定影，在光刻胶层上形成多个第二凹槽和多个第三凹槽，在120°C ±5°C的温度下坚膜(30±5)分钟；然后在第二凹槽对应的裸铜框架正面蚀刻出第一凹槽，第三凹槽对应的裸铜框架正面蚀刻出第四凹槽，相邻两个第四凹槽之间形成隔墙，去除光刻胶层； 步骤3:在裸铜框架蚀刻出第一凹槽和第四凹槽的表面均匀涂覆第一钝化层，第一钝化层同时覆盖第一凹槽表面和第三凹槽表面；然后在第四凹槽底部的第一钝化层上刻蚀出UBM1窗口，在第一凹槽两侧裸铜框架表面的第一钝化层上刻蚀出框架焊盘窗口 ； 步骤4:高频溅射多金属层，在第四凹槽内表面形成UBM1层；在框架焊盘窗口上形成框架焊盘，去除多余金属层，使得相邻第四凹槽内的UBM1层不相连，框架焊盘窗口与UBM1层不相连，第四凹槽和该第四凹槽内的UBM1层构成安放槽ABM1层的结构与框架焊盘的结构相同，均由三层金属层或者两层金属层构成，当采用三层金属层时，该三层金属层为依次设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层；当采用两层金属层时，该两层金属层为依次设置的第一金属层和第三金属层；第一金属层为Cu层、Ni层或Cr层,第二金属层为Ni层、Cr层，第三金属层为Au层；第一金属层与第一钝化层和第四凹槽底面相连接； 步骤5:将带凸点的IC芯片倒装上芯于裸铜框架上，芯片凸点伸入安放槽内；然后采用带真空吸附的下填充模具对芯片凸点与安放槽之间的空隙进行下填充，使芯片凸点与框架通过下填料绝缘； 步骤6:在带凸点的IC芯片背面堆叠第二 IC芯片，烘烤，然后从第二 IC芯片向位于第一凹槽和安放槽之间的框架焊盘打第一键合线，从第二 IC芯片上的焊盘向位于第一凹槽外侧的框架焊盘打第四键合线； 步骤7:在第二 IC芯片上堆叠第三IC芯片，烘烤，然后从第三IC芯片向第二 IC芯片打第二键合线，再从第三IC芯片向裸铜框架上位于第一凹槽外侧的框架焊盘上打第三键合线； 步骤8:采用符合欧盟Weee、ROHS标准和Sony标准环保型塑封料对裸铜框架正面进行第一次塑封，形成第二塑封体，第二塑封体覆盖了所有IC芯片以及所有的键合线，第二塑封体嵌入第一凹槽内，塑封后按通用防离层工艺进行后固化； 步骤9:磨削裸铜框架背面，清洗、烘干； 步骤10:在磨削后的裸铜框架背面涂覆第二钝化层，然后曝光、显影、定影，在第二钝化层上蚀刻出第五凹槽和第六凹槽，第五凹槽位于第一凹槽下方，每个隔墙下方均有一个第六凹槽； 步骤11:沿第五凹槽和第六凹槽刻蚀裸铜框架，在第五凹槽对应的裸铜框架上刻蚀出第七凹槽，使第七凹槽与第一凹槽相通，在第六凹槽对应的裸铜框架上刻蚀出第八凹槽，使隔墙下方的第八凹槽与对应的隔墙相通，其余位置的第八凹槽的深度与隔墙下方第八凹槽的深度相同，相邻两个凹槽之间为引脚，去除第二钝化层，露出引脚底面； 步骤12:在裸铜框架背面涂覆第三钝化层，第三钝化层同时填满裸铜框架背面所有的第七凹槽和所有的第八凹槽，然后在引脚相对的第三钝化层和需要的位置的第三钝化层上刻蚀出第九凹槽； 步骤13:在裸铜框架背面高频溅射铜金属层，然后在铜金属层上蚀刻出第十凹槽，第十凹槽与第三钝化层相通； 步骤14:在铜金属层表面涂覆第四钝化层，第四钝化层同时填充第十凹槽，然后在第四钝化层上刻蚀出UBM2窗口，UBM2窗口与铜金属层相通； 步骤15:在UBM2窗口上高频溅射形成UBM2层，UBM2层的结构与UBM1层的结构相同； 步骤16:通过植球、回流焊在UBM2层上焊接锡焊球，清洗； 步骤17:在第四钝化层表面进行第二次塑封，形成第一塑封体，所有的锡焊球均露出第二塑封体外，然后打印、切割分离、测试，制得带焊球面阵列四面扁平无引脚IC芯片堆叠封装件。本专利技术IC芯片堆叠封装件消了传统多圈QFN外围引线结构的引脚限制，满足高密度，多I/ O封装的需求。虽然比不上采用基板生产焊球作为输出的BGA封装的I/O多，但相比采用基板生产焊球作为输出的BGA封装，引线框架带焊球的AAQFN封装效率高，而且成本相对低，运用灵本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带焊球面阵列四边无引脚IC芯片堆叠封装件，包括裸铜框架（1），裸铜框架（1）上设有第一凹槽（11）和多个安放槽，相邻两个安放槽之间设有隔墙（8），裸铜框架（1）正面倒装有带凸点的第一IC芯片（9），该IC芯片上的芯片凸点（7）伸入安放槽内，芯片凸点（7）与安放槽之间的空隙填充有下填料（10），裸铜框架（1）正面塑封有第?一塑封体（20），其特征在于，第一凹槽（11）两侧分别为第一引脚（23）和第二引脚（24）；第一凹槽（11）底部与钝化体（2）相连，第一引脚（23）通过钝化体（2）与第二引脚（24）相连接，第一引脚（23）底部设有第二连接层（22）；与第二引脚（24）相邻的安放槽底部通过第一连接层（3）与第二引脚（24）底部相连接，其余安放槽底部均设有第一连接层（22），所有的第一连接层（3）和所有的第二连接层（22）均不相连，每个第一连接层（3）底部和每个第二连接层（22）底部均设有锡焊球（5），所有钝化体（2）表面和所有连接层表面塑封有第一塑封体（4），所有的锡焊球（5）均露出第一塑封体（4）外；带凸点的IC芯片依次堆叠有两层IC芯片，位于下方的IC芯片通过第一键合线（12）与第二引脚（24）相连，同时通过第四键合线（19）与第一引脚（23）相连；位于上方的IC芯片通过第二键合线（13）与位于下方的IC芯片相连，位于上方的IC芯片通过第三键合线（18）与第一引脚（23）相连。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：慕蔚，李习周，邵荣昌，王永忠，
申请(专利权)人：天水华天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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