[发明专利]一种降低潮气等级的半导体封装工艺

说明书

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，尤其涉及半导体芯片封装中有关潮气等级等技术领域。

背景技术

半导体封装流程为：芯片圆片切割；芯片键合在引线框架或者基板上；导线键合，使芯片和外部电路连接导通；环氧树脂包覆芯片，芯片座，导线及导线连接的引线框架的内部引脚或基板上的焊垫；分割成单颗及外部引脚成型。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。

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。随着表面贴装技术的广泛应用，一种比较严重的失效模式就是封装体在客户端进行表面贴装SMT时，芯片封装体从界面处开裂，界面处的导线键合受到分离应力作用容易开路而导致产品失效，界面处的芯片建立了与外界的潮气通路，其失效机理就是由于有些工序中温度比较高，界面所吸收的潮气在高温下体积迅速膨胀，产生的应力高于界面的结合力导致的开裂。为此JEDEC固态技术协会公布了针对SMD器件的潮气敏感度标准，对此给了明确的潮气敏感度定义、实验方法、等级划分。

等离子处理也是一种较为常见的处理方法，通过等离子气体冲击塑封前的产品获得清洁，活化的表面，通常对清洁表面的浅层污染物或氧化较为有效，但是产生能增加粘结效果的活性基团功能比较弱，而且由于空气中存在一些油气等污染物，其效果会随处理后放置的时间衰减，通常不能超过12小时。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低潮气等级的半导体封装工艺，其能够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。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种降低潮气等级的半导体封装工艺，芯片切割，芯片键合，导线键合，其中：对引线框架，连接导线，芯片需要处理的部分进行等离子清洗处理，然后对引线框架，连接导线，芯片需要加强的表面均匀施用复合助粘剂混合溶液，其中含有两种活性成分，分别是三异硬脂酸基钛酸异丙酯与乙烯基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基硅三醇；常温风干或者烘干，活性成分涂层厚度控制在10-90nm厚度，然后进行后道封装工序。

作为本发明所述的降低潮气等级的半导体封装工艺的一种优选方案，其中：用氮气对引线框架，连接导线，芯片进行等离子处理，然后使用三异硬脂酸基钛酸异丙酯与乙烯基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基硅三醇复合助粘剂进行处理，所述助粘剂中两种活性成分重量百分比为90∶10-99.5∶0.5。

作为本发明所述的降低潮气等级的半导体封装工艺的一种优选方案，其中：先使用氩气对引线框架，连接导线，芯片进行等离子处理，然后再使用三异硬脂酸基钛酸异丙酯与3-氨丙基硅三醇助粘剂进行处理，所述助粘剂中的活性成分两者重量百分比为96∶4-99.9∶0.1。

目前所普遍使用的塑封前等离子处理流程，其粘结力加强的效果仅仅体现在抵抗后续工艺，如，电镀，切筋成型，切割中的应力，而不能达到降低潮气等级的效果；而且存放的时间有限，一般为12小时以内。

采用本发明有益的技术效果包括：能够提高多个关键界面的结合强度，防止分层、开裂的出现，消除产品在客户端使用时潜在的缺陷，避免相关的客户投诉，产品召回，赔偿；避免由于高潮气等级数高所需的工艺控制成本及防潮包装费用；使封装体达到工业，汽车等对产品耐潮湿，耐高温要求苛刻的客户要求。

具体实施方式

一种降低潮气等级的半导体封装工艺，芯片切割，芯片键合，导线键合，产品在实施塑封前，用氮气对引线框架，连接导线，芯片进行等离子处理，然后使用三异硬脂酸基钛酸异丙酯与乙烯基三甲氧基硅烷或者3-氨丙基硅三醇复合助粘剂进行处理，所述助粘剂中两种活性成分重量百分比为90∶10-99.5∶0.5。；常温风干或者烘干，活性成分涂层厚度控制在10-90nm厚度，然后进行后道封装工序。

本发明的另外一种实施方式，先使用氩气对引线框架，连接导线，芯片进行等离子处理，然后用氮气对引线框架，连接导线，芯片进行等离子处理，然后再使用三异硬脂酸基钛酸异丙酯与3-氨丙基硅三醇助粘剂进行处理，所述助粘剂中的活性成分两者重量百分比为96∶4-99.9∶0.1。

普通流程的产品，潮气等级为JEDEC MSL3，需要使用防潮包装，包装前需要烘烤以去除潮气，真空包装，真空袋需要放置潮气检测卡，开封后必须在168小时内用完。