本發(fā)明涉及半導體封裝技術領域。
背景技術:
現(xiàn)有的以引線框為基片的芯片封裝工藝中,是利用銅基板蝕刻出芯片的線路,如果芯片的線路簡單、密度低,此種工藝沒什么問題。然而,對于線路復雜、密度高的芯片,利用銅基板來蝕刻處芯片的線路的弊端就凸顯出來了。如果線路或腳仔太密集,在保證尺寸不過分增大的情況下,線路就需要做得很細,而蝕刻的工藝受銅材厚底和蝕刻因子的限制,無法做到很小的線路蝕刻間隙,這就限制了芯片的線路的密度,無法將線路設計得太密集,不能靈活地設計芯片的線路。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提出一種高密度線路芯片封裝工藝,其可使芯片的線路設計得更加密集,能夠更加靈活地設計芯片的線路。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供以下技術方案。
高密度線路芯片封裝工藝,包括以下步驟:
電鍍:依照芯片的線路的圖案在銅基板正面電鍍形成電鍍層,該電鍍層作為所述線路;
粘晶通電:粘接晶粒并在晶粒與所述線路的焊位之間焊線以實現(xiàn)電連接;
塑封:在銅基板正面注塑形成塑膠保護層。
本發(fā)明的高密度線路芯片封裝工藝中,采用電鍍的方式來制作芯片的線路,而非傳統(tǒng)的在銅基板上蝕刻的方式,因此不再受制于蝕刻工藝中銅材厚底和蝕刻因子,由于電鍍工藝的特點,能做出更細的線路,故可使芯片的線路設計得更加密集,也能夠更加靈活地設計芯片的線路,實現(xiàn)芯片的高密度線路。芯片的線路包括導線、焊線焊位和錫球焊位。
較佳地,電鍍步驟為:依照晶粒粘接區(qū)域的圖案和芯片的線路的圖案在銅基板正面電鍍形成電鍍層,該電鍍層部分作為所述線路,部分作為晶圓底座;
粘晶通電步驟中,將晶粒粘接在晶圓底座上。
較佳地,在塑封步驟之前,還包括以下步驟:
微蝕:輕微蝕刻銅基板正面,以將所述電鍍層邊緣下方的銅部分蝕去,形成鎖膠槽。
形成鎖膠槽后,在后續(xù)的塑封步驟中注塑時,膠料會流入鎖膠槽內,凝固形成塑膠保護層后,將扣住所述電鍍層,在注塑后,塑膠能更好的與引線框基片(即電鍍層)結合,避免出現(xiàn)塑膠保護層與引線框脫離,塑膠保護層與電鍍層這樣牢固地結合,在后續(xù)的粘接錫球等工序操作時可避免電鍍層脫落,保證封裝形成的芯片的可靠性。
較佳地,微蝕步驟在電鍍步驟之后,粘晶通電步驟之前。利用電鍍層本身的抗蝕性,不需要貼膜、曝光和顯影來保護電鍍層。微蝕步驟在粘接晶粒和焊線之前,更具有實際操作的可能和價值,不會對晶粒和所焊的線造成損傷。
較佳地,在塑封步驟之后,還包括以下步驟:
全蝕:將銅基板全部蝕去;
制作背面保護層:在芯片背面的相應位置涂覆保護層,此保護層作為背面保護層;
制作外腳:在芯片背面的相應位置制作外腳,外腳與所述線路的相應位置連接。
較佳地,所述背面保護層為焊接掩膜,制作外腳步驟具體地:在芯片背面的相應位置粘貼錫球作為外腳,錫球與所述線路的相應位置連接。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的高密度線路芯片封裝工藝的步驟示意圖;
圖2為圖2中A處的放大示意圖;
圖3為圖2中B處的放大示意圖;
圖4為采用本發(fā)明的高密度線路芯片封裝工藝制成的芯片的部分線路的示意圖。
附圖標記包括:
銅基板1,芯片的線路2,導線21,焊線焊位22,錫球焊位23,晶圓底座3,鎖膠槽4,晶粒5,導線6,塑膠保護層7,焊接掩膜8,錫球9。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發(fā)明作詳細說明。
如圖1所示,本實施例的高密度線路芯片封裝工藝包括如下步驟:
電鍍:在銅基板1正面依照芯片的線路2的圖案電鍍形成作為線路2的電鍍層。線路2參見圖4,線路2包括導線21(與焊接的導線6不同)、焊線焊位22和錫球焊位23,焊線焊位22用于焊接導線6,錫球焊位23用于粘接錫球9,圖1中為簡潔示出工藝過程,對線路2的表示不完全,線路2具體參見圖4。本實施例中,在該步驟中,還可一同電鍍形成晶圓底座3,具體為,依照晶粒5粘接區(qū)域(即晶圓底座3)的圖案和芯片的線路2的圖案在銅基板1正面電鍍形成電鍍層,該電鍍層部分作為所述線路2,部分作為晶圓底座3。
電鍍步驟對應圖1中的a,具體操作可以為,在銅基板1兩面貼上感光膜,然后曝光、顯影,將底片上的線路2的圖案和晶粒5粘接區(qū)域的圖案轉移到銅基板1正面的感光膜上,然后進行電鍍形成電鍍層。
采用電鍍的方式來制作芯片的線路2,而非傳統(tǒng)的在銅基板1上蝕刻的方式,因此不再受制于蝕刻工藝中銅材厚底和蝕刻因子,由于電鍍工藝的特點,能做出更細的線路2,故可使芯片的線路2設計得更加密集。參見圖4,采用電鍍工藝來制作線路2,能夠讓導線21的位置和形狀更靈活,可輕松穿梭在錫球焊位23之間狹小的縫隙中,因此能夠更加靈活地設計芯片的線路2,實現(xiàn)芯片的高密度線路。
需要說明的是,也可不電鍍形成晶圓底座3,采用其他方式來制作粘接晶粒5的位置,例如粘貼晶粒5使用絕緣晶粒粘貼膠紙,這樣就可以設計線路2在晶粒5下面,從而實現(xiàn)更高密度;或者電鍍形成各種形狀的晶圓底座3在銅基板1背面,在背蝕后形成晶圓底座3。采用其他方式制作粘接晶粒5的位置的時候,后續(xù)工藝步驟中也作適應性調整,具體視采用何種方式來制作粘接晶粒5的位置而定,在此不詳細展開說明。
微蝕:輕微蝕刻銅基板1正面,以將所述電鍍層邊緣下方的銅部分蝕去,形成鎖膠槽4。結合圖1中的b和圖2,將銅基板1正面蝕去一層,從而使作為線路2和晶圓底座3的電鍍層的邊緣的下方出現(xiàn)縫隙,該縫隙即為鎖膠槽4。
粘晶通電:將晶粒5粘接在晶圓底座3上,并在晶粒5與線路2的焊位之間焊接導線6,以實現(xiàn)晶粒5與線路2之間的電連接。如圖1中c所示。
塑封:在銅基板1正面注塑形成塑膠保護層7。如圖1中d所示。注塑時的膠料會流入填充鎖膠槽4,固化后形成扣住電鍍層的結構,從圖3中可清晰地看出,在注塑后,塑膠能更好的與引線框基片(即電鍍層)結合,避免出現(xiàn)塑膠保護層7與引線框脫離,塑膠保護層7與電鍍層這樣牢固地結合,在后續(xù)的粘接錫球9等工序操作時可避免電鍍層脫落,保證封裝形成的芯片的可靠性。
全蝕:將銅基板1全部蝕去。如此線路2可正常工作,不通過銅基板1造成短路。此外,由于所有的銅都被蝕去了,不會有因銅氧化導致封裝產品出現(xiàn)銅與膠體分層的風險,使封裝形成的芯片的可靠性更高。此步驟如圖1中e所示。
制作背面保護層:在芯片背面的相應位置涂覆保護層,此保護層作為背面保護層。本實施例中,背面保護層為焊接掩膜8,俗稱綠油。由于銅基板1都被蝕去了,作為線路2和晶圓底座3的電鍍層就露出來了,涂覆背面保護層后,可保護線路2和晶粒5。背面保護層并非覆蓋整個背面,只覆蓋相應的位置,需預留制作外腳的位置,為此,制作背面保護層時,先在芯片背面貼上感光膜,然后曝光顯影使得需要涂覆背面保護層的位置露出來,之后涂上焊接掩膜8,經常規(guī)處理硬化后即可。
制作外腳:在芯片背面相應位置制作外腳,具體為粘接錫球9,錫球9與線路2的相應位置連接,以實現(xiàn)芯片與外部電路的連通。
制作背面保護層和外腳如圖1中的f所示。
以上所揭露的僅為本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選實施例而已,當然不能以此來限定本發(fā)明創(chuàng)造之權利范圍,因此依本發(fā)明創(chuàng)造申請專利范圍所作的等同變化,仍屬本發(fā)明創(chuàng)造所涵蓋的范圍。