一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的pop封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的pop封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)常見(jiàn)的PoP封裝體堆疊結(jié)構(gòu)即底層邏輯器件基板封裝上堆疊頂層存儲(chǔ)器件基板封裝，底層器件與頂層器件之間通過(guò)電性互聯(lián)部件焊球的貼裝、回流焊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)封裝體的堆疊與電性互聯(lián)。
[0003]上述PoP(封裝體堆疊封裝體)封裝結(jié)構(gòu)存在以下不足:
[0004]1、底層封裝體與頂層封裝體互聯(lián)的焊盤(pán)位于底層封裝體的基板上，低于底層封裝體的塑封面，所以底部封裝體的模塑高度受限于頂部封裝體底面的金屬錫球尺寸與高度，從而限制底層封裝體內(nèi)部芯片堆疊的層數(shù)。相應(yīng)地，頂層封裝體外腳也不能植入單顆小尺寸焊球，否則頂層封裝體的焊球高度過(guò)小而無(wú)法與底層封裝體的焊盤(pán)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)；
[0005]2、底部封裝體與頂部封裝體之間通過(guò)頂層封裝體外腳的金屬錫球互聯(lián)，回流焊后金屬錫球會(huì)產(chǎn)生熱變形，頂層封裝焊球間距會(huì)比回流焊前小，為避免焊球間的短路，所以不能采用頂層封裝為Fine Pitch (細(xì)間距)的封裝堆疊；
[0006]3、基板封裝體堆疊如果為減小球間距采用多顆小金屬錫球堆疊進(jìn)行互聯(lián)，在貼裝堆疊的過(guò)程中對(duì)位困難，容易造成精度偏差或是上球體滑落，影響貼裝良率；
[0007]4、基板封裝體堆疊采用多顆小金屬錫球堆疊進(jìn)行互聯(lián)，經(jīng)過(guò)回流焊，小金屬錫球發(fā)生不同的熱形變，容易造成錫球位移偏差甚至?xí)斐啥搪贰?br>[0008]為了解決了傳統(tǒng)基板封裝堆疊由于底層基板焊盤(pán)低于底層塑封面而造成的封裝體間互聯(lián)焊球質(zhì)量難以控制的問(wèn)題，在現(xiàn)有技術(shù)中，披露了兩種電性互聯(lián)部件的制作方法，一種是在基板上電鍍導(dǎo)電柱子互聯(lián)，另一種是在基板上焊接銅柱互聯(lián)。在基板上電鍍導(dǎo)電柱子作為電性互聯(lián)部件的方法如CN103441078A，雖然解決了封裝體間互聯(lián)焊球質(zhì)量難以控制的問(wèn)題，但是電鍍導(dǎo)電柱子的方法工藝比較繁瑣，需要在完成了電鍍金屬線(xiàn)路層的金屬基板上貼光阻膜一光阻膜曝光顯影一電鍍導(dǎo)電柱子一去除光阻膜。電鍍導(dǎo)電柱子的高度受電流強(qiáng)度的影響，導(dǎo)電柱子會(huì)有高低誤差，因此在塑封后還需要對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂表面進(jìn)行研磨使導(dǎo)電柱子暴露出封裝體表面。在基板上焊接銅柱作為電性互聯(lián)部件的方法如CN104332457A，由于基板上通過(guò)焊球焊接銅柱之后不能夠保證所有焊接的銅柱頂部是在一個(gè)水平面上的，因此封裝后銅柱頂部會(huì)產(chǎn)生溢膠的現(xiàn)象，所以在塑封完后仍然需要對(duì)封裝體上表面進(jìn)行拋光處理的步驟，使銅柱凸出于塑封體表面，增加工藝步驟。以上兩種方法，都不能避免封裝后電性互聯(lián)部件頂部溢膠的問(wèn)題，故而，需要在封裝后對(duì)封裝體表面進(jìn)行研磨或拋光的工序，然后才能在封裝體上堆疊其他封裝體，不利于提高封裝效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的POP封裝結(jié)構(gòu)，它可以解決現(xiàn)有POP封裝工藝電性互聯(lián)部件頂部溢膠的問(wèn)題，同時(shí)，基板封裝作業(yè)結(jié)束后不需要對(duì)封裝體表面進(jìn)行研磨或拋光的工序，節(jié)省工藝步驟，提尚封裝效率。
[0010]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)，它包括上部結(jié)構(gòu)、中部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)三個(gè)部分組成，所述下部結(jié)構(gòu)是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的倒T形金屬塊，所述中部結(jié)構(gòu)為彈簧，所述上部結(jié)構(gòu)是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的T形金屬塊，所述彈簧兩端套裝于上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的小直徑圓柱體之間。
[0011]其特征在于:所述彈簧采用壓縮彈簧。
[0012]所述下部結(jié)構(gòu)的倒T形金屬塊質(zhì)量大于上部結(jié)構(gòu)的T形金屬塊質(zhì)量加中部結(jié)構(gòu)的彈簧質(zhì)量之和。
[0013]一種應(yīng)用組合式彈性引腳的POP封裝結(jié)構(gòu)，它包括下封裝體和上封裝體，所述下封裝體包括基板，所述基板上設(shè)置有芯片，所述芯片周?chē)ㄟ^(guò)錫膏設(shè)置彈性引腳，所述芯片和彈性引腳3外圍包封有塑封料，所述彈性引腳頂部露出塑封料上表面且與塑封料上表面齊平，所述上封裝體通過(guò)焊球堆疊設(shè)置于彈性引腳頂部。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]1、包封時(shí)，上模具下壓彈性引腳，彈性引腳彈簧部位被壓縮，彈簧部位儲(chǔ)存形變能，對(duì)上模具提供反抗力量，使得彈性引腳上部頂端緊貼上模具，以至于塑封后，彈性引腳頂部表面露出封裝體表面，可以解決現(xiàn)有POP封裝工藝電性互聯(lián)部件頂部溢膠的問(wèn)題；
[0016]2、基板封裝作業(yè)結(jié)束后不需要對(duì)封裝體表面進(jìn)行研磨或拋光的工序，節(jié)省工藝步驟，提尚封裝效率；
[0017]3、進(jìn)一步地，組合彈性引腳結(jié)構(gòu)的重心落在下部金屬塊上，避免組合彈性引腳頭重腳輕的情況下發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，盡可能地減少?gòu)椥砸_結(jié)構(gòu)頂部位置偏移產(chǎn)生的誤差，提高POP封裝結(jié)構(gòu)的電性可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)有電鍍導(dǎo)電柱子互聯(lián)POP封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0019]圖2為現(xiàn)有焊接銅柱互聯(lián)POP封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0020]圖3a~圖3c為本實(shí)用新型一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0021]圖4a-圖4f為本實(shí)用新型一種應(yīng)用組合式彈性引腳的POP封裝結(jié)構(gòu)的制作工藝示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型一種應(yīng)用組合式彈性引腳的POP封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]其中:
[0024]基板1
[0025]錫膏2
[0026]組合式彈性引腳3
[0027]上部結(jié)構(gòu)3a
[0028]中部結(jié)構(gòu)3b
[0029]下部結(jié)構(gòu)3c
[0030]焊球4
[0031]芯片5
[0032]塑封料6
[0033]下封裝體7
[0034]上封裝體8。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0036]參見(jiàn)圖3a~圖3c，本實(shí)施例中的一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)，它包括上部結(jié)構(gòu)3a、中部結(jié)構(gòu)3b、下部結(jié)構(gòu)3c三個(gè)部分組成，所述下部結(jié)構(gòu)3c是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的倒T形金屬塊，所述中部結(jié)構(gòu)3b為彈簧，所述上部結(jié)構(gòu)3a是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的T形金屬塊，所述彈簧兩端套裝于上部結(jié)構(gòu)3a和下部結(jié)構(gòu)3c的小直徑圓柱體之間。
[0037]所述彈簧采用壓縮彈簧。
[0038]所述上部結(jié)構(gòu)3a和下部結(jié)構(gòu)3c的小直徑圓柱體直徑相同，并且都略小于彈簧的內(nèi)徑，所述上部結(jié)構(gòu)3a和下部結(jié)構(gòu)3c的大直徑圓柱體直徑都大于彈簧的外徑，使得三部分能夠形成一個(gè)穩(wěn)定的組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)。
[0039]所述中部結(jié)構(gòu)3b的彈簧兩端套在上部結(jié)構(gòu)3a和下部結(jié)構(gòu)3c的小直徑圓柱體上后，上部結(jié)構(gòu)3a和下部結(jié)構(gòu)3c相距一定的高度以提供彈簧壓縮空間。
[0040]所述下部結(jié)構(gòu)3c的倒T形金屬塊質(zhì)量大于上部結(jié)構(gòu)3a的T形金屬塊質(zhì)量加中部結(jié)構(gòu)3b的彈簧質(zhì)量之和，使組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)的重心落在下部結(jié)構(gòu)3c倒T形金屬塊上，避免組合式彈性引腳頭重腳輕的情況下發(fā)生彎曲變形的現(xiàn)象，致使彈性引腳結(jié)構(gòu)頂部位置偏移產(chǎn)生過(guò)大的誤差，影響POP封裝結(jié)構(gòu)的電性可靠性。
[0041]當(dāng)包封時(shí)，上模具下壓彈性引腳，彈性引腳彈簧部位被壓縮，彈簧部位儲(chǔ)存形變能，對(duì)上模具提供反抗力量，使得彈性引腳上部結(jié)構(gòu)頂端緊貼上模具，以至于塑封后，彈性引腳頂部表面露出封裝體表面，解決現(xiàn)有POP封裝工藝電性互聯(lián)部件頂部溢膠的問(wèn)題。
[0042]參見(jiàn)圖5，本實(shí)施例中的一種應(yīng)用組合式彈性引腳的POP封裝結(jié)構(gòu)，它包括下封裝體7和上封裝體8，所述下封裝體7包括基板1，所述基板1上設(shè)置有芯片5，所述芯片5周?chē)ㄟ^(guò)錫膏2設(shè)置彈性引腳3，所述芯片5和彈性引腳3外圍包封有塑封料6，所述彈性引腳3頂部露出塑封料6上表面且與塑封料6上表面齊平，所述上封裝體8通過(guò)焊球4堆疊設(shè)置于彈性引腳3頂部。
[0043]一種應(yīng)用組合式彈性引腳的POP封裝結(jié)構(gòu)的工藝方法，所述方法包括以下步驟:
[0044]步驟一:參見(jiàn)圖4a，在基板上表面引腳對(duì)應(yīng)的部位刷錫霄；
[0045]步驟二:參見(jiàn)圖4b，在基板上表面焊接組合式彈性引腳；
[0046]步驟三:參見(jiàn)圖4c，在基板上表面放置芯片；
[0047]步驟四:參見(jiàn)圖4d，基板正面進(jìn)行塑封作業(yè)；將基板放置塑封模具中，上模具下壓彈性引腳，彈性引腳彈簧部位被壓縮，彈簧部位儲(chǔ)存形變能，對(duì)上模具提供反抗力量，使得彈性引腳上部頂端緊貼上模具，以至于塑封后，彈性引腳頂部表面露出封裝體表面；
[0048]步驟五:參見(jiàn)圖4e，在封裝體下表面進(jìn)行植球，完成下封裝體的制作；
[0049]步驟六:參見(jiàn)圖4f，在下封裝體上表面裸露的組合式彈性引腳通過(guò)焊球堆疊上封裝體。
[0050]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括上部結(jié)構(gòu)(3a)、中部結(jié)構(gòu)(3b)、下部結(jié)構(gòu)(3c)三個(gè)部分組成，所述下部結(jié)構(gòu)(3c)是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的倒T形金屬塊，所述中部結(jié)構(gòu)(3b)為彈簧，所述上部結(jié)構(gòu)(3a)是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的T形金屬塊，所述彈簧兩端套裝于上部結(jié)構(gòu)(3a)和下部結(jié)構(gòu)(3c)的小直徑圓柱體之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述彈簧采用壓縮彈貪。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述下部結(jié)構(gòu)(3c)的倒T形金屬塊質(zhì)量大于上部結(jié)構(gòu)(3a)的T形金屬塊質(zhì)量加中部結(jié)構(gòu)(3b)的彈簧質(zhì)量之和。4.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述組合式彈性引腳的POP封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括下封裝體(7 )和上封裝體(8 )，所述下封裝體(7 )包括基板(1)，所述基板(1)上設(shè)置有芯片(5)，所述芯片(5)周?chē)ㄟ^(guò)錫膏(2)設(shè)置彈性引腳(3)，所述芯片(5)和彈性引腳3外圍包封有塑封料(6 )，所述彈性引腳(3 )頂部露出塑封料(6 )上表面且與塑封料(6 )上表面齊平，所述上封裝體(8 )通過(guò)焊球(4 )堆疊設(shè)置于彈性引腳(3 )頂部。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的POP封裝結(jié)構(gòu)，所述組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)包括上部結(jié)構(gòu)（3a）、中部結(jié)構(gòu)（3b）、下部結(jié)構(gòu)（3c）三個(gè)部分組成，所述下部結(jié)構(gòu)（3c）是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的倒T形金屬塊，所述中部結(jié)構(gòu)（3b）為彈簧，所述上部結(jié)構(gòu)（3a）是由上下兩個(gè)不同直徑的同軸圓柱體組成的T形金屬塊，所述彈簧兩端套裝于上部結(jié)構(gòu)（3a）和下部結(jié)構(gòu)（3c）的小直徑圓柱體之間。本實(shí)用新型一種組合式彈性引腳結(jié)構(gòu)及應(yīng)用其的POP封裝結(jié)構(gòu)，它解決了現(xiàn)有POP封裝工藝電性互聯(lián)部件頂部溢膠的問(wèn)題，同時(shí)，基板封裝作業(yè)結(jié)束后不需要對(duì)封裝體表面進(jìn)行研磨或拋光的工序，節(jié)省工藝步驟，提高封裝效率。
【IPC分類(lèi)】H01L23/49, H01L21/603
【公開(kāi)號(hào)】CN205016520
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520775164
【發(fā)明人】章春燕, 王亞琴, 梁志忠
【申請(qǐng)人】江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日