[发明专利]芯片直接置放引线框结构及其生产方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种引线框结构及其生产方法。属于半导体封装技术领域。

(二)背景技术

传统的引线框结构主要有二种：

第一种：

采用金属基板的正面进行化学蚀刻及表面电镀层后，在金属基板的背面贴上一层耐高温的胶膜形成可以进行封装过程的引线框载体(如图14所示)。

第二种：

采用金属基板的正面进行化学蚀刻及表面电镀层后，即完成引线框的制作(如图15所示)。而引线框的背面则在封装过程中再进行背面蚀刻。

而上述的二种引线框在封装过程中存在了以下的不足点：

第一种：

1)此种引线框架因背面必须要贴上一层昂贵可抗高温的胶膜。所以直接增加了高昂的成本。

2)也因为此种引线框架的背面必须要贴上一层可抗高温的胶膜，所以在封装过程中的装片工艺只能使用导电或是不导电的树脂工艺，而完全不能采用共晶工艺以及软焊料的工艺进行装片，所以可选择的产品种类就有较大的局限性。

3)又因为此种引线框架的背面必须要贴上一层可抗高温的胶膜，而在封装过程中的球焊键合工艺中，因为此可抗高温的胶膜是软性材质，所以造成了球焊键合参数的不稳定，严重的影响了球焊的质量与产品可靠度的稳定性。

4)再因为此种引线框架的背面必须要贴上一层可抗高温的胶膜，而在封装过程中的塑封工艺过程，因为塑封的高压关系很容易造成引线框架与胶膜之间渗入塑封料，而将原本应属金属脚是导电的型态因为渗入了塑封料反而变成了绝缘脚(如图16所示)。

5)一般引线框都有基岛的设计，造成芯片的尺寸被基岛的尺寸大小所限制，如果芯片的尺寸比较大时封装体的面积也要随之放大。

第二种：

此种引线框架结构在金属基板正面进行了半蚀刻工艺，虽然可以解决第一种引线框架的问题，但是因为只在金属基板正面进行了半蚀刻工作，而在塑封过程中塑封料只有包覆住半只脚的高度，所以塑封体与金属脚的束缚能力就变小了，如果塑封体贴片到PCB板上不是很好时，再进行返工重贴，就容易产生掉脚的问题(如图17所示)。

尤其塑封料的种类是采用有填料时候，因为材料在生产过程的环境与后续表面贴装的应力变化关系，会造成金属与塑封料产生垂直型的裂缝，其特性是填料比例越高则越硬越脆越容易产生裂缝。

另外，由于芯片与金属脚之间的距离较远，金属线的长度较长，如图18～19所示，金属线成本较高(尤其是昂贵的纯金质的金属线)；同样由于金属线的长度较长，使得芯片的信号输出速度较慢(由其是存储类的产品以及需要大量数据的计算，更为突出)；也同样由于金属线的长度较长，所以金属线所存在的寄生电阻/寄生电容与寄生电杆对信号的干扰也较高；再由于芯片与金属脚之间的距离较远，使得封装的体积与面积较大，材料成本较高，废弃物较多。

另外，一般引线框都有基岛的设计，造成芯片的尺寸被基岛的尺寸大小所限制，如果芯片的尺寸比较大时封装体的面积也要随之放大。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种降低封装成本、可选择的产品种类广、球焊的质量与产品可靠度的稳定性好、塑封体与金属脚的束缚能力大的芯片直接置放引线框结构及其生产方法。

(三)发明内容

本发明的目的是这样实现的：一种芯片直接置放引线框结构，包括引脚，在所述引脚的正面设置有第一金属层，在所述引脚的背面设置有第二金属层，所述引脚正面尽可能的延伸到后续贴装芯片的下方，在所述引脚外围的区域、后续贴装芯片的下方区域以及引脚与引脚之间的区域嵌置有无填料的塑封料，所述无填料的塑封料将引脚下部外围以及引脚下部与引脚下部连接成一体，且使所述引脚背面尺寸小于引脚正面尺寸，形成上大下小的引脚结构。

本发明芯片直接置放引线框结构的生产方法，所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、取金属基板

步骤二、贴膜作业

利用贴膜设备在金属基板的正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光刻胶膜，

步骤三、金属基板正面去除部分光刻胶膜

利用曝光显影设备将步骤二完成贴膜作业的金属基板正面进行曝光显影去除部分光刻胶膜，以露出金属基板上后续需要进行半蚀刻的区域，

步骤四、金属基板正面半蚀刻

对步骤三中金属基板正面去除部分光刻胶膜的区域进行半蚀刻，在金属基板正面形成凹陷的半蚀刻区域，同时相对形成引脚的背面，

步骤五、金属基板正背面揭膜作业

将金属基板正面余下的光刻胶膜和背面的光刻胶膜揭除。