[发明专利]封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件及制造方法

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，涉及一种多IC芯片堆叠封装件，具体涉及一种封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件，本发明还涉及一种该封装件的制造方法。 

背景技术

随着电子市场对更小、更轻、更薄的各种多功能手机需求的扩大和PAD级别的电子器件应用的增长，促使电子工业集成电路封装向小型化、多功能方向发展，堆叠封装已成为满足产品更小、更轻、更多功能的一种重要的技术手段。它使单个封装体内可以堆叠多个IC芯片，实现有限空间的容量的倍增；它将芯片直接互连，促使键合线明显缩短，信号传输更快且受到的干扰更小；并且，同本封装件类产品芯片叠加，内存更大，多个不同本封装件功能芯片堆叠在一起，可使单个封装实现更多功能，具有功耗低、速度快等优点。随着减薄、划片、上芯、键合、塑封等工艺水平的提高，堆叠封装技术可以满足不同本封装件客户多叠层、多引脚、高密度、高可靠性及封装多结构多样化的要求。但目前的引脚数少和高线弧叠层的QFN及其它封装形式不能满足于多I/O低弧度焊线的要求，制约产品封装密度，影响高频性能的局限性问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种多圈QFN的IC芯片堆叠封装件，引脚数较多，且低线弧叠层，提高产品的封装密度。 

本发明的另一个目的是提供一种上述堆叠封装件的制造方法。 

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件，包括引线框架和塑封体，引线框架采用多圈QFN引线框架时，引线框架上堆叠有至少两层IC芯片，且IC芯片总层数为偶数，处于奇数层的IC芯片为不带凸点IC芯片，处于偶数层的IC芯片为带凸点IC芯片，带凸点IC芯片倒装，第一层不带凸点IC芯片通过第一键合线与第一内引脚相连接，其余不带凸点IC芯片通过通过键合线与第二内引脚相连接；引线框架采用AAQFN引线框架时，引线框架上堆叠有至少两层IC芯片，且IC芯片总层数为偶数，处于奇数层的IC芯片为带凸点IC芯片，处于偶数层的IC芯片为不带凸点IC芯片，带凸点IC芯片倒装，第一层带凸点IC芯片上的凸点与第一内引脚相连接，所有不带凸点IC芯片通过键合线与第二内引脚相连接。 

所述带凸点IC芯片的尺寸小于相邻的不带凸点IC芯片的尺寸；相邻两IC芯片之间通过高温UV膜粘接。 

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件的制造方法，具体按以下步骤进行： 

步骤1：减薄划片

采用厚胶膜防芯片凸点擦伤、芯片翘曲和双刀划片防破裂工艺对带凸点的晶圆进行减薄和划片，晶圆最终厚度150μm，晶圆背面粗糙度≤0.4μm；不带凸点的晶圆减薄时，晶圆最终厚度100μm以内，减薄后的表面粗糙度≤0.3μm。

在减薄后的带凸点晶圆背面和不带凸点晶圆背面粘贴高温UV膜，然后进行划片，采用防碎片划片工艺。 

步骤2：上芯 

对于多圈QFN的IC芯片堆叠封装件：取多圈QFN引线框架，将不带凸点IC芯片上芯在多圈QFN引线框架上，在100℃～140℃的温度下烘烤1～2h；用金丝或铜线从该不带凸点IC芯片向第一内引脚平弧打线，形成第一键合线；然后采用倒装上芯及下填充工艺在该不带凸点的IC芯片上倒装粘贴带凸点的IC芯片，并在带凸点IC芯片的芯片凸点之间填充下填料；若需堆叠更多层数的IC芯片，则按上述方法依次堆叠要求层数的IC芯片，且堆叠的IC芯片的层数为偶数，奇数层为不带凸点的IC芯片，偶数层为倒装的带凸点的IC芯片，从层数位于第三层的不带凸点的IC芯片开始往上，均以高低弧打线方式从所有不带凸点的IC芯片向第二内引脚打线；对于AAQFN的IC芯片堆叠封装件：采用倒装上芯及下填充工艺将带凸点IC芯片倒装上芯到AAQFN引线框架上，在带凸点IC芯片的芯片凸点之间填充下填料；将不带凸点IC芯片粘贴在带凸点IC芯片上，在100℃～140℃的温度下烘烤1～2h；从该不带凸点IC芯片向第一内引脚平弧打线，形成第一键合线；若需堆叠更多层数的IC芯片，则按上述先上芯带凸点IC芯片后上芯不带凸点IC芯片的方法依次堆叠要求层数的IC芯片，且堆叠的IC芯片的层数为偶数，奇数层为倒装的带凸点的IC芯片，偶数层为不带凸点的IC芯片，从层数位于第四层的不带凸点的IC芯片开始往上，均以平弧打线方式从所有不带凸点的IC芯片向第二内引脚打线。

步骤3：塑封及后固化