[发明专利]带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子自动化元器件制造技术领域，涉及一种AAQFN封装件的制备方法，尤其涉及一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件制备方法。

背景技术

一般UBM（under bump metalization）采用高频溅射多层金属，光刻腐蚀多余金属的生产方法，由于高频溅射机和光刻机价格昂贵，所以投入风险高，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件制备方法，在保证UBM性能质量的同时，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件制备方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：对带凸点的晶圆进行减薄划片；

裸铜框架正面贴干膜；

步骤2：对干膜曝光，在干膜上形成第一凹槽和第二凹槽，溶解掉干膜未曝光部分，显影出图形，清洗烘干；

步骤3：在第一凹槽下方的裸铜框架上蚀刻出第三凹槽，第二凹槽下方的裸铜框架上蚀刻出引脚槽，相邻第三凹槽之间有引脚隔墙，清洗烘干；

步骤4：在裸铜框架正面涂覆第一钝化层，第一钝化层覆盖裸铜框架正面表面和所有凹槽的底面及侧面；在第三凹槽底面的第一钝化层上刻蚀UBM₁窗口；

步骤5：先在UBM₁窗口上化学镀第二金属层，第二金属层a的两端分别位于裸铜框架1表面的第一钝化层上，在第二金属层上化学镀第三金属层，在第三金属层上化学镀第四金属层；形成UBM₁层；通过光刻、蚀刻去除多余的金属层，使相邻两个第三凹槽内形成的UBM₁层不相接触，得到半成品引线框架；

步骤6：将带凸点的IC芯片倒装放置在半成品引线框架的正面，使芯片凸点伸入第三凹槽内，芯片凸点通过焊料与第三凹槽底部的UBM₁层接触，然后进行下填充，使下填料填满第三凹槽内芯片凸点与UBM₁层之间的空隙；

步骤7：对裸铜框架正面进行塑封，形成第一塑封体；第一塑封体覆盖了IC芯片、芯片凸点、引脚隔墙及引脚槽；

步骤8：磨削裸铜框架背面，然后在磨削面上涂覆第二钝化层，曝光，在第二钝化层上蚀刻出第四凹槽，每个引脚隔墙在第二钝化层上对应的位置均有一个第四凹槽，每个引脚槽在第二钝化层上对应的位置也均有一个第四凹槽17；

步骤9：继续蚀刻第四凹槽，并延伸蚀刻第四凹槽相对的裸铜框架的背面，在裸铜框架背面蚀刻出分别与引脚隔墙相通的第五凹槽以及与引脚槽相通的第五凹槽，去除第二钝化层，露出框架的引脚底面；

步骤10：在引脚底面上均匀涂覆第三钝化层，第三钝化层同时填充所有的第五凹槽，然后在第三钝化层上刻蚀出第六凹槽，第六凹槽与引脚相对应；

步骤11：在第三钝化层上化学镀第一金属层，第一金属层同时填充所有的第六凹槽，第一金属层与引脚底面相连，刻蚀去除多余金属，并在第三钝化层上刻出第七凹槽；

步骤12：第一金属层上涂覆第四钝化层，第四钝化层同时填充第七凹槽，接着在第四钝化层上刻蚀出UBM₂窗口，露出第一金属层；

步骤13：UBM₂窗口内化学沉积多层金属，形成UBM₂层；

步骤14：UBM₂层上印刷焊料和锡焊料，通过回流焊形成锡球，清洗；

步骤15：第四钝化层上进行包封，形成第二塑封体，所有的锡球均露出第二塑封体外，后固化第二塑封体；

步骤16：采用与QFN封装相同的工艺进行打印、产品分离；采用与BGA封装相同的工艺进行测试，合格品即为带焊球面阵列四面扁平无引脚封装件。

本发明制备方法本采用化学镀生长多层金属UBM层，减少了高频溅射方法生产中高频溅射机和光刻机的资金投入。化学电镀设备在多圈QFN生产中是必要的生产设备，不存在专门投入的问题，只是需要购买曝光机，其价格远远低于光刻机的资金投入，而且化学电镀设备耗电量也比高频溅射少，生产效率高，适合于批量生产。该封装件的引线框架正反两面制作BUM，适合正面倒装上芯，满足背面植球工艺，对AAQFN封装工艺有很大的促进作用，能够克服封装行业过去那种依赖引线框架制造商设计生产引线框架或提供引线框架设计要求生产引线框架的生产局限性，并且可以代替部分基板生产CSP封装器件。