[发明专利]一种高可靠性平面凸点式封装方法及封装结构

说明书

本发明公开了一种高可靠性平面凸点式封装方法及封装结构，属于半导体封装领域。针对现有技术中存在的背面保护工艺中，简单的刷油墨工艺无法保证金属管脚的有效抓胶面积，切割后，管脚的面积小，探针接触效果差的问题，本发明提供一种高可靠性平面凸点式封装方法及封装结构。包括芯片承载底座、打线内脚承载底座、芯片、引线以及塑封体，所述的芯片承载底座包括基岛以及基岛的正面金属层，所述的打线内脚承载底座包括引脚以及引脚的正面金属层，除了管脚金属层的背面多余金属区域为油墨层。它可以实现有抓胶效果好，接触不良率低的效果，且在成品后的探测时候，接触效果好，探测率高。

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，更具体地说，涉及一种高可靠性平面凸点式封装方法及封装结构。

背景技术

数十年来，集成电路封装技术一直追随着集成电路的发展而发展，人们一直在小体积与高性能之间寻求最好的平衡点。从70年代的DIP插入式封装到SOP表面贴片式封装，再到80年代的QFP扁平式贴片封装，芯片的封装体积一直朝着小型化发展，结构性能也在不断地提升。到了90年代，QFN四面扁平无脚式封装的出现，是在QFP的基础上将原先在封装体周围的输出脚收放到封装体底部，从而在贴片作业时大大减少了所占的空间。但是QFN常有内脚焊点不稳、溢料、返工频率高、封装良率偏低等问题。FBP平面凸点式封装则是为改善QFN生产过程中的诸多问题而独立研发出来的新型封装形式。

QFN封装有效地利用了引线脚的封装空间，从而大幅度地提高了封装效率。但目前大部分半导体封装厂商QFN的制造过程中都面临一些工艺困惑，原因是现有QFN工艺为避免包封时塑封树脂溢到引线脚，一般采用在引线框(L/F)背面加贴耐高温膜的方法来阻断包封时树脂的随意流动，而这一方法在解决上述问题的同时却导致了另外一系列的工艺问题，FBP的外形与QFN相近，脚位也可以一一对应，其外观上区别于QFN的主要不同点在于：传统QFN的引线脚与塑胶底部在同一平面，而FBP的引线脚则凸出于塑胶底部，从而使SMT时焊料与IC的结合面由平面变为立体，因此在PCB的装配工艺中有效地减少了虚焊的可能性；同时目前FBP采用的是镀金工艺，在实现无铅化的同时不用抬高温度就能实现可靠的焊接，从而减少了电路板组装厂的相关困扰，使电路板的可靠性更高。

FBP工艺流程中的关键工艺在于贴膜、曝光和蚀刻，也是FBP工艺与传统IC封装工艺最大的不同点，其他工序则与传统IC封装工艺大同小异。由于FBP的外引线脚是通过在金属平面上蚀刻而成，因此外引线角的共面性相当一致；而由于FBP的L/F结构发生了变化，我们知道FBP框架的底面有一层金属连结在一起的，这样就保证了FBP框架每个引线脚都有足够的机械强度，因此每个引线脚可以设计在整个封装面的任意部位，但是外引线脚是通过在金属平面上蚀刻而成，导致了现有的FBP封装金属裸露在SMT上的时候，附属管脚与芯片基岛的之间距离很近，有短路的风险，切割后，管脚的面积小，管脚的抓胶能力弱。现有技术中对于管脚短路也进行了相应的设计。现有专利针对背面的管脚上刷油墨进行相应的屏蔽和防止短路。

中国专利申请，申请号201410203916.7，公开日2014年9月10日，一种基于AAQFN的二次曝光和塑封技术的封装件及其制作工艺，所述封装件主要由引线框架、下芯片、上芯片、胶膜、键合线、塑封体、绿油和植球组成。所述引线框架上焊接有下芯片，下芯片通过胶膜与上芯片粘接，键合线连接上芯片和引线框架，塑封体包围了引线框架的部分、下芯片、上芯片、胶膜和键合线，所述引线框架间填充有绿油，引线框架连接有植球。所述制作工艺主要流程如下：晶圆减薄→划片→上芯→压焊→塑封→后固化→印刷感光油墨→曝光显影→引脚分离→去膜→刷绿油→曝光显影→植球。所述封装件和制作工艺显著提高了封装件的可靠性，且此法易行，生产效率高。但此方案针对于如何对油墨层进行设计未做详细说明。