[发明专利]一种球型光栅阵列IC芯片封装件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息自动化元器件制造技术领域，涉及一种IC芯片封装件，具体涉及一种球型光栅阵列IC芯片封装件；本发明还涉及该IC芯片封装件的生产方法。

背景技术

在电子产品向多功能、高性能和小型化、轻型化发展的过程中，IC芯片的特征尺寸越来越小，复杂程度不断提高，使得电路的I/O数越来越多，封装的I/O密度不断增加。为了适应电路组装密度的提高，方型扁平封装技术（QFP）的引脚间距已从1.27mm发展到了 0.3mm。由于引脚间距不断缩小，I/O数不断增加，使得封装体积不断加大，一方面给电路组装生产带来了许多困难，导致成品率下降和组装成本的提高；另一方面由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制，0.3mm已是QFP引脚间距的极限，这也限制了组装密度的进一步提高。于是一种先进的芯片焊球阵列封装BGA（Ball Grid Array）应运而生，该封装是在封装体基板载体的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板（PCB）互接。基本的塑封BGA称为PBGA（Plastic BGA），其节距（pitch）1.0～1.27mm，厚度>1.7mm；但该PBGA的引脚节距和厚度不能满足高度集成的电子产品对封装件超薄厚度（≤1.4mm）和窄节距（<1.0mm）的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种球型光栅阵列IC芯片封装件，具有更小的引脚节距和超薄厚度，能满足高度集成电子产品对封装件超薄厚度和窄节距的要求。

本发明的另一目的是提供一种上述IC芯片封装件的生产方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种球型光栅阵列IC芯片封装件，包括基板和基板上设置的封装体，基板下面设置有多个焊球，基板为基板载体1，基板载体1采用无样本工程设计与分析系统设计，由多层BT基板组成，基板载体1背面设置有多个电镀凸点下金属化，该多个电镀UBM间的节距为1，0，0.75，0.65，0.50，0.45；所述封装体为单芯片封装的封装体、双芯片封装的封装体、双层堆叠封装的封装体或双芯片堆叠封装的封装体。

本发明所采用的另一技术方案是，一种上述球型光栅阵列IC芯片封装件的生产方法，按以下步骤进行：

步骤1：制作基板载体1

采用多层BT基板叠层制成基板载体，将整条基板载体分成4个矩阵式单元，该基板载体设计采用无样本工程设计与分析系统，各层有机基板间预埋多层布线和通孔；该基板载体的上表面设置芯片粘接区、引线焊盘及多层布线；该基板载体的背面设置有多个电镀UBM；该多个电镀UBM间的节距为1.0,0.75,0.65,0.50,0.45，基板载体的背面还设置有阻焊剂和无数条布线有；

步骤2：晶圆减薄

对于单芯片封装和双芯片封装，采用QFN的减薄工艺，使用PR300RM减薄机进行晶圆减薄，粗磨速度100μm/分～150μm/分，精磨速度15μm/分～25μm/分，制得厚度200±10μm、粗糙度Ra0.05μm～0.10μm、平整度±20μm；的芯片；

对于双层堆叠封装和双芯片堆叠封装，采用粗磨+细磨+抛光防碎片和防翘曲工艺，控制粗磨速度100μm/分～130μm/分，精磨速度15μm/分～20μm/分，制得厚度200±10μm、粗糙度Ra0.05μm～0.10μm、平整度±20μm的下层芯片；采用粗磨+细磨抛光防翘曲工艺，控制粗磨速度80μm/分～120μm/分，精磨速度13μm/分～18μm/分，制得厚度75μm～120μm，粗糙度Ra0.05μm～0.08μm，平整度±15μm该上层芯片；

步骤3：划片

对于单芯片封装和双芯片封装，使用DFD6361划片机，采用普通BGA和PQFP划片工艺对步骤2制得的用于平面封装的晶圆进行划片；

对于双层堆叠封装和双芯片堆叠封装，采用双刀防裂片工艺在双刀划片机上对上层芯片进行划片；在DFD6361划片机上对下层芯片进行划片；划片过程中防止碎片；

步骤4：上芯

对于单芯片封装和双芯片封装，取步骤1制得的基板载体，在该基板载体上涂覆粘低膨胀系数低吸水性的导电胶或绝缘胶，采用普通BGA和PQFP的上芯工艺粘接IC芯片，采用防离层烘烤工艺在150℃～5℃的温度下烘烤3小时～3.5小时；

对于双层堆叠封装和双芯片堆叠封装，

当下层芯片的长和宽与上层芯片的长和宽分别大于2mm时，取步骤1制得的基板载体，在该基板载体上涂覆低膨胀系数低吸水性的导电胶或绝缘胶，粘接下层芯片；