[发明专利]一种基于基板封装的WLCSP封装件

说明书

技术领域

本发明属于集成电路封装技术领域，具体涉及一种基于基板封装的WLCSP封装件。

背景技术

微电子技术的迅猛发展，集成电路复杂度的增加，一个电子系统的大部分功能都可能集成在一个单芯片内(即片上系统)，这就相应地要求微电子封装具有更高的性能、更多的引线、更密的内连线、更小的尺寸或更大的芯片腔、更大的热耗散功能、更好的电性能、更高的可靠性、更低的单个引线成本等。芯片封装工艺由逐个芯片封装向圆片级封装转变，晶圆片级芯片封装技术——WLCSP正好满足了这些要求，形成了引人注目的WLCSP工艺。

晶圆片级芯片规模封装(Wafer Level Chip Scale Packaging，简称WLCSP)，即晶圆级芯片封装方式，不同于传统的芯片封装方式，此种最新技术是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的IC颗粒，因此封装后的体积即等同IC裸晶的原尺寸。WLCSP的封装方式，不仅明显地缩小内存模块尺寸，而符合行动装置对于机体空间的高密度需求；另一方面在效能的表现上，更提升了数据传输的速度与稳定性。传统的WLCSP工艺中，采用溅射、光刻、电镀技术或丝网印刷在晶圆上进行电路的刻印。

以下流程是对已经完成前道工艺的晶圆进行WLCSP封装的操作步骤：

1、隔离层流程(Isolation Layer)

2、接触孔流程(Contact Hole)

3、焊盘下金属层流程(UBM Layer)

4、为电镀作准备的光刻流程(Photolithography for Plating)

5、电镀流程(Plating)

6、阻挡层去除流程(Resist Romoval)

传统WLCSP制作过程复杂，对电镀和光刻的精确度要求极高，且成本较高。且传统的WLCSP均基于框架封装，其I/O引脚数有限，且对芯片上各凸点与框架各引脚的对位关系要求极高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于基板封装的WLCSP封装件，制作过程简单，具有成本低、效率高的特点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于基板封装的WLCSP封装件，包括基板1，在基板1上设有Sn层2，Sn层2通过焊料3和第一IC芯片5压区表面的金属凸点4连接。

一种基于基板封装的WLCSP封装件，包括基板1，在基板1上设有Sn层2，Sn层2通过焊料3和第一IC芯片5上压区表面的金属凸点4连接，第一IC芯片5的背面通过粘片胶或胶膜片6和第二IC芯片7的背面粘接，第二IC芯片7通过焊线8和基板1连接。

一种基于基板封装的WLCSP封装件的生产方法，包括以下步骤：

流程1-单芯片封装件

晶圆减薄→化学镀金属凸点→划片→基板对应区域镀锡层→上芯→回流焊→塑封→后固化→植球→打印→产品分离→检验→包装→入库。

1、减薄

减薄厚度50μm～200μm，粗糙度Ra 0.10mm～0.05mm；

2、化学镀金属凸点

采用化学镀法在整片晶圆上芯片压区金属Al或Cu表面生成2～50um左右的镍钯金或镍钯的金属凸点层，它取代了传统的溅射、光刻、电镀或丝网印刷工艺，具有低成本、高效率的特点；

3、划片

150μm以上晶圆同普通划片工艺，但厚度在150μm以下晶圆，使用双刀划片机及其工艺；

4、基板对应区域镀锡层

在基板上PAD对应区域电镀一层2～50um的锡层；

5、上芯

上芯时，把芯片倒过来，采用Flip-Chip的工艺，将芯片上的凸点焊在基板上，这里不使用DAF膜粘接，而是采用焊料将芯片各凸点与基板焊接；压焊时，不用打线，在上芯站中就已经完成了芯片与基板间的导通、互连；

6、回流焊

类似于SMT之后的回流焊工艺，其作用是融锡的过程，目的是把IC芯片压区上的金属凸点很好的与基板焊接在一起；

7、植球

对基板可以做植球，植球时可采用传统助焊剂+锡球工艺，或者采用电镀形成锡球，增加LGA的连接，类似替代BGA的功能；

8、塑封、后固化、打印、产品分离、检验、包装等均与常规工艺相同。

流程2-双芯片堆叠封装

晶圆减薄→化学镀金属凸点→划片→基板对应区域镀锡层→上芯→回流焊→压焊→塑封→后固化→植球→打印→产品分离→检验→包装→入库。