本發(fā)明涉及一種穩(wěn)固芯片的封裝工藝,本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
方形扁平無引腳封裝(Quad Flat NO-lead Package,QFN)技術(shù)是一種重要的集成電路封裝工藝,傳統(tǒng)QFN利用銅板正反面不同圖案腐蝕得到引腳框架結(jié)構(gòu),制作過程需要塑封貼膜,且難以設(shè)計(jì)孤島電極,I/O數(shù)受限制較多。另外,封裝后使用過程中受應(yīng)力作用往往出現(xiàn)芯片連接不牢的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提出了一種穩(wěn)固芯片的封裝工藝,其特征在于:工藝過程包括:(1)在導(dǎo)電基板上涂覆感光材料;(2)感光材料圖形轉(zhuǎn)移,使得芯片固定平臺(tái)和引腳邦線區(qū)的線路槽露出;(3)在圖形化區(qū)基板露出部分鍍底電極;(4)在底電極上繼續(xù)鍍銅層;(5)再次涂覆感光材料,并通過圖形轉(zhuǎn)移只露出引腳邦線區(qū)和芯片固定平臺(tái)的固晶焊接區(qū)銅層,而芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周邊緣的銅層仍被感光材料覆蓋;(6)在引腳邦線區(qū)和固晶焊接區(qū)的銅層上鍍頂電極;(7)去除剩余感光材料;(8)在銅層側(cè)面以及芯片焊接平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層頂面修飾有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;(9)將芯片焊接在固晶焊接區(qū),并將引腳邦定在引腳邦線區(qū)的頂電極上;(10)灌注封裝樹脂材料,樹脂固化成型后去除基板,露出底電極,完成封裝。
所述感光材料優(yōu)選聚丙烯酸酯類的干膜、濕膜。
所述底電極為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)高于銅的金屬材料,優(yōu)選金、銀、鈀或其合金,頂電極為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)高于銅且易于焊接的金屬,優(yōu)選金、銀、鈀或其合金。
所述芯片固定平臺(tái)包括中間的固晶焊接區(qū)和固晶焊接區(qū)四周的區(qū)域,固晶焊接區(qū)鍍有頂電極并與芯片焊接,固晶焊接區(qū)四周區(qū)域的銅層上沒有頂電極。
銅層側(cè)面以及芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層頂面修飾的有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜優(yōu)選采用棕氧化或黑氧化工藝在銅的表面反應(yīng)來獲取。
所述封裝樹脂材料優(yōu)選環(huán)氧樹脂。
所述導(dǎo)電基板為金屬基板或鍍有導(dǎo)電金屬層的剛性基板,樹脂固化成型后采用物理剝離或化學(xué)蝕刻的方式去除導(dǎo)電基板。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于,適用于存在孤島電極的設(shè)計(jì),可顯著增加集成電路封裝I/O數(shù)。另外,固定芯片的平臺(tái)邊角區(qū)域銅層表面有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜與封裝樹脂緊密結(jié)合,保證了芯片封裝穩(wěn)固,有利于提升后期測(cè)試良率和使用壽命。
附圖說明
圖1采用本發(fā)明封裝結(jié)構(gòu)示意圖。1-底電極;2-銅層;3-銅層表面有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;4-頂電極;5-封裝樹脂;6-芯片;7-邦線。
圖2采用本發(fā)明工藝流程圖。a-導(dǎo)電基板涂覆感光材料;b-在圖形化獲得線路槽;c-鍍底電極;d-鍍銅層;e-再次涂覆感光材料;f-引腳邦線區(qū)和芯片固定平臺(tái)上的固晶焊接區(qū)銅層,而芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層仍被感光材料覆蓋;g-鍍頂電極;f-去除剩余感光材料;g-在銅層側(cè)面以及芯片固定平臺(tái)上的固晶焊接區(qū)的銅層頂面修飾有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;h-固定芯片和邦線;i-灌注封裝樹脂;j-剝離導(dǎo)電基板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
在銅基板上涂覆聚丙烯酸酯干膜,通過曝光圖形轉(zhuǎn)移,使得芯片固定區(qū)和引腳邦線區(qū)的線路槽露出;在圖形化區(qū)銅基板露出部分鍍3μm銀作為底電極,在銀底電極上繼續(xù)鍍40μm銅層;再次涂覆感光材料,并通過圖形轉(zhuǎn)移只露出引腳邦線區(qū)和芯片固定平臺(tái)上的固晶焊接區(qū)的銅層,而芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層仍被感光材料覆蓋;在引腳邦線區(qū)和固晶焊接區(qū)的銅層上鍍3μm銀作為頂電極,去除剩余聚丙烯酸酯干膜,將全部材料浸入硫酸-過氧化氫棕氧化溶液中使得銅表面生成有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;將芯片焊接在固晶焊接區(qū),并將引腳邦定在引腳邦線區(qū)的頂電極上;灌注封裝環(huán)氧樹脂材料,樹脂固化成型后將銅基板完全腐蝕掉,得到如圖1所示的封裝結(jié)構(gòu),完成封裝。工藝流程如圖2所示。
實(shí)施例2:
在鋁基板上涂覆聚丙烯酸酯干膜,通過曝光圖形轉(zhuǎn)移,使得芯片固定區(qū)和引腳邦線區(qū)的線路槽露出;在圖形化區(qū)鋁基板露出部分鍍2μm金作為底電極,在銀底電極上繼續(xù)鍍45μm銅層;再次涂覆感光材料,并通過圖形轉(zhuǎn)移只露出引腳邦線區(qū)和芯片固定平臺(tái)上的固晶焊接區(qū)的銅層,而芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層仍被感光材料覆蓋;在引腳邦線區(qū)和固晶焊接區(qū)的銅層上鍍2μm鈀作為頂電極,去除剩余聚丙烯酸酯干膜,將全部材料浸入硫酸-過氧化氫棕氧化溶液中使得銅表面生成有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;將芯片焊接在固晶焊接區(qū),并將引腳邦定在引腳邦線區(qū)的頂電極上;灌注封裝環(huán)氧樹脂材料,樹脂固化成型后將鋁基板完全腐蝕掉,得到如圖1所示的封裝結(jié)構(gòu),完成封裝。
實(shí)施例3:
在鍍錫氧化鋁基板的錫層上涂覆聚丙烯酸酯濕膜,通過曝光圖形轉(zhuǎn)移,使得芯片固定區(qū)和引腳邦線區(qū)的線路槽露出;在圖形化區(qū)基板露出部分鍍2μm銀作為底電極,在銀底電極上繼續(xù)鍍45μm銅層;再次涂覆感光材料,并通過圖形轉(zhuǎn)移只露出引腳邦線區(qū)和芯片固定平臺(tái)上的固晶焊接區(qū)的銅層,而芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層仍被感光材料覆蓋;在引腳邦線區(qū)和固晶焊接區(qū)的銅層上鍍2μm銀作為頂電極,去除剩余聚丙烯酸酯干膜,將全部材料浸入氫氧化鈉-亞硝酸鈉-磷酸三鈉黑氧化溶液中使得銅表面生成有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;將芯片焊接在固晶焊接區(qū),并將引腳邦定在引腳邦線區(qū)的頂電極上;灌注封裝環(huán)氧樹脂材料,樹脂固化成型后將鍍錫氧化鋁基板物理剝離,得到如圖1所示的封裝結(jié)構(gòu),完成封裝。
實(shí)施例4:
在鏡面不銹鋼基板上涂覆聚丙烯酸酯濕膜,通過曝光圖形轉(zhuǎn)移,使得芯片固定區(qū)和引腳邦線區(qū)的線路槽露出;在圖形化區(qū)不銹鋼基板露出部分鍍1μm金作為底電極,在銀底電極上繼續(xù)鍍30μm銅層;再次涂覆感光材料,并通過圖形轉(zhuǎn)移只露出引腳邦線區(qū)和芯片固定平臺(tái)上的固晶焊接區(qū)的銅層,而而芯片固定平臺(tái)上固晶焊接區(qū)四周的銅層仍被感光材料覆蓋;在引腳邦線區(qū)和固晶焊接區(qū)的銅層上鍍2μm銀作為頂電極,去除剩余聚丙烯酸酯干膜,將全部材料浸入氫氧化鈉-亞硝酸鈉-磷酸三鈉黑氧化溶液中使得銅表面生成有機(jī)金屬轉(zhuǎn)化膜;將芯片焊接在固晶焊接區(qū),并將引腳邦定在引腳邦線區(qū)的頂電極上;灌注封裝環(huán)氧樹脂材料,樹脂固化成型后將鏡面不銹鋼基板物理剝離,得到如圖1所示的封裝結(jié)構(gòu),完成封裝。