[发明专利]带腔体的光电封装件及其生产方法有效

专利信息
申请号: 200810150275.8 申请日: 2008-06-29
公开(公告)号: CN101562191A 公开(公告)日: 2009-10-21
发明(设计)人: 慕蔚 申请(专利权)人: 天水华天科技股份有限公司
主分类号: H01L27/144 分类号: H01L27/144;H01L27/146;H01L23/02;H01L23/04;H01L23/10;H01L23/495;H01L21/50;H01L21/52;H01L21/607
代理公司: 甘肃省知识产权事务中心 代理人: 鲜 林
地址: 741000甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 带腔体 光电 封装 及其 生产 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及电子信息自动化元器件制造技术领域,尤其涉及到一种光电芯片集成电路封装,具体地说是一种带腔体的光电集成电路封装件,本发明包含该封装件的生产方法。

背景技术

目前,一般光电封装件是采用DIP型或QFP型陶瓷内腔式封装,其结构是电路引脚在封装体的外侧,封装体内腔的底部有一方形镀金衬底,衬底上是粘接胶(导电胶或绝缘胶),粘接胶上是IC或光电芯片,IC或光电芯片上的焊盘(PAD)通过金线(硅铝丝、铜线)键合与内腔上第一个台阶上的镀金内引线脚相连,构成了电路的信号和电源通道。内腔第一个台阶上的内引线脚与陶瓷管座外侧的外引线脚相连,并且每个外引线脚的下端连在一起。该台阶是外壳制造时做的,生产工艺复杂,外壳成本高。陶瓷管座腔体的第二个台阶即上表面上是一圈低温玻璃环或金属环,如果是低温玻璃环,采用低温玻璃盖板通过低温融化封装;对于金属环,则用金属盖板采用银铜锡焊环高温封装或平行封焊。封盖后的半成品电路先打印,对于CDIP或CQFP管座封装去除边筋成单个电路,对于扁平封装来说切边筋成形为单个电路,手工切筋成形,生产效率低,外观质量难以保证。

一般塑料封装光电器件,采用引线框架,引线框架的载体(基岛、PAD)上是粘接材料(导电胶或绝缘胶),粘接胶上是IC或光电芯片,IC或光电芯片上的焊盘(PAD)通过金线(硅铝丝、铜线)键合与引线框架的内引脚相连,构成电路的信号和电流通道。

普通塑料封装光电器件有下列不足之处:

1、该封装产品具有裸露的鸥翼形外引脚,在生产、运输,使用过程中容易受损变形,造成共面性差,影响封装良率和整机安装合格率;

2、由于该产品具有较长的外引脚,引线电容较大,影响了电路的高频性能;

3、由于该产品框架有较长的外引脚,因而材料的利用率降低,即每条框架的数量较少,加上制造过程增加了切中筋和成形两道工序,生产周期长,相对效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是使封装产品外引脚不裸露,共面性好,提高封装良率和整机安装合格率;改变框架的外引脚,提高材料利用率,简化生产工序,缩短生产周期,提供一种结构简单合理,体积小、灵敏度高、抗干扰能力强、生产效率高,可用于各种电子设备、仪器的带腔体的光电集成电路封装件及其生产方法。

一种带腔体的光电封装件,包括引线框架载体、引线框架内引脚、引线框架外引脚、塑封体、粘片胶、光电IC芯片,所述引线框架载体上通过粘接材料粘接光电IC芯片,所述光电IC芯片焊盘PAD通过键合线与引线框架内引脚相连,构成电路的信号和电流通道,所述引线框架外引脚上塑封带有内台阶的环形外腔体,外腔体覆盖引线框架外引脚、以及内引脚和引线框架载体之间的空隙,形成电路的整体,外腔体的内台阶上端面涂覆有密封胶,密封胶上粘接玻璃盖板;所述引线框架载体和引线框架内引脚之间由塑封体连接。

所述引线框架载体的底面、塑封体的底面和引线框架外引脚的底面处于同一个平面。

所述玻璃盖板与芯片之间有一空间。

所述带腔体的光电封装件的生产方法按下述步骤制作:

a.塑封外腔体制作;

将引线框架传送到塑封模具中,通过塑封在引线框架的外引脚上方形成一个带有内台阶的塑封外腔体,塑封外腔体覆盖了引线框架的外引脚;

b.晶圆减薄、划片;

c.上芯;

使用与塑封同样的上料夹,点胶头、吸咀上芯的升降高度为20.5mm~20.82mm;烘烤时升温时间为40~45分钟,降温时间为50分钟~55分钟;恒温时间为120分钟~130分钟;

d.键合;

衬底加热,温度为228℃~235℃,调节打火电流量为2600mA~3100mA;调节打火放电时间为630μs~710μs,使金球头部融化,以获得直径为55μm±5μm表面圆滑无缺陷的金球FAB;接线劈刀上加上时间为10ms±3ms的超声波和压力,超声波频率为120KHZ±10KHZ,输出方式为电流,功率为41mw±3mw;压力输出为32gf±2gf;弧高控制在90μm~150μm之间;

e.粘接玻璃盖板;

键合好的半成品首先在塑封料外腔体的内台阶上点上密封胶,然后通过上芯机把低温玻璃盖板放置到内台阶密封胶上,自动传递到上料架中;

f.固化;

上玻璃盖板的半成品送后固化,玻璃盖板在175℃~200℃的高温下与密封胶紧密粘合在一起,烘烤时间:升温时间30±5分钟,恒温时间60±15分钟,降温时间30±5分钟;

g.电镀;

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