[发明专利]一种引线框架类半导体封装工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装领域，尤其涉及引线框架类半导体芯片封装技术领域。

背景技术

环氧树脂包封的主要作用是给其内部的芯片，导线及导线连接提供机械支撑，散热，电气绝缘，抵抗潮气或酸碱引起的腐蚀。环氧包封体是一个多种材料交叉的综合体，存在环氧和多种材料的结合界面，如果界面的结合强度不够，在恶劣情况下就会分层，产品的可靠性下降。

自从20世纪80年代以来，如何提高潮气敏感度的工作就没有停止过。以住友电木(Sumitomo Bakelite)，日东电工(Nitto Denko)为代表的环氧树脂供应商通过配方调整，但是配方的调整要顾及到成型，冲线，脱模性，而脱模性和粘结性相矛盾，因而产生的效果有限，他们通常以满足Jedec的MSL3的标准为目标。并把耐潮气等级作为产品的核心竞争力之一，例如标称MSL2的环氧树脂比MSL3的价格要高50％以上，标称MSL2在实际使用过程中，由于封装体的差别，有一些经过实际测量后并不能达到MSL2。

以ASM为代表的引线框架供应商进行的框架材料表面粗化处理的研究，由于粗化作用于框架表面，其主要的有效部分是作用在框架和环氧树脂的界面，对于芯片及导线不起作用，通常框架为了适应导线键合的要求，对引脚焊垫做了镀银或镀镍处理，粗化的效果在镀层的表面往往达不到如同基材的效果，而此处的界面分层通常对产品的寿命起到置关重要的作用，另外就是处理过的框架成本增加较普通的框架增长对整个封装成本的影响很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种引线框架类半导体封装工艺，其能够提高芯片封装中多个关键界面的结合强度，防止工艺过程中分层、开裂；降低潮气等级数；延长产品使用寿命；解决处理后的保存时间问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种引线框架类半导体封装工艺，包括芯片圆片切割，芯片键合，导线键合，其中，包括以下步骤，步骤a：对引线框架类产品需要处理的部分进行等离子清洗处理；步骤b：对引线框架类产品待处理部分施用助粘剂溶液，使之附着在需要加强的表面；步骤c：助粘剂溶液中的溶剂挥发形成涂层后，进行下道封装工序。

作为本发明所述的引线框架类半导体封装工艺的一种优选方案，其中：所述步骤a中，将引线框架，连接导线，芯片暴露在等离子体入射范围下，抽真空使得腔体内真空度小于0.3托，射频发生器发出高频波，使腔体内的氮气成为等离子体，射频波功率320+/-100瓦，作用时间35+/-15秒，氮气的流量20+/-10标准立方厘米，氮气在电场的驱动下撞击腔内待处理材料的表面；所述步骤b中，用微喷涂设备将助粘剂溶液喷涂在引线框架，连接导线，芯片需要加强的表面上。

作为本发明所述的引线框架类半导体封装工艺的一种优选方案，其中：所述步骤b中助粘剂溶液的活性成分是钛酸酯偶联剂R1-O-Ti-(O-X1-R2-Y)n，有机溶剂含量为97％-99％，助粘剂活性成分含量为1％-3％。

作为本发明所述的引线框架类半导体封装工艺的一种优选方案，其中：所述步骤b的助粘剂溶液中活性成分为三异硬脂酸基钛酸异丙酯或三钛酸异丙酯，其中有机溶剂含量为98％-99.9％，助粘剂活性成分含量为0.1％-2％，助粘剂溶液的使用量为7ml/m²-70ml/m²，溶剂挥发后存留的助粘剂涂层厚度为10-85nm。

作为本发明所述的引线框架类半导体封装工艺的一种优选方案，其中：所述步骤b中，完成等离子清洗处理后的待处理材料暴露在大气中的时间控制在2小时之内，无尘环境下保存的时间小于4小时，氮气柜中保存时间小于14小时，然后喷涂三异硬脂酸基钛酸异丙酯或三钛酸异丙酯溶液，其中有机溶剂含量为99％-99.5％，助粘剂活性成分含量为0.5％-1％，助粘剂溶液的使用量为8ml/m²-60ml/m²，常温挥发或烘干，溶剂挥发后存留的助粘剂涂层厚度为6-80nm。

采用本发明有益的技术效果包括：能够一定程度提高产品等级，并且延长产品的使用寿命以上，提高产品的市场竞争力；进一步解决处理后的存放时效问题，高达20天的存放时间使之更具有工艺上实用性。

具体实施方式