帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳csp堆疊封裝件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子器件制造半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳CSP堆疊封裝件；本發(fā)明還涉及一種該封裝件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自電子器件制造業(yè)產(chǎn)生以來，半導(dǎo)體行業(yè)提供了各種各樣的封裝件來包封芯片并為半導(dǎo)體管芯提供電連接。隨著移動通訊設(shè)備等新興科技的不斷發(fā)展，要求半導(dǎo)體封裝件能夠提供越來越小的封裝面積，并且容納更多的半導(dǎo)體管芯。就SSOP (Shrink SmallOutline Package，縮小型小尺寸封裝)而言，其封裝厚度彡1.27mm，引腳數(shù)在10?48之間，引腳節(jié)距為0.635mm、0.65mm或1.0Omm,目前大多數(shù)SSOP產(chǎn)品引腳節(jié)距為0.635mm或0.65mm，只有SS0P10L產(chǎn)品引腳節(jié)距為1.00mm。以SS0P28L產(chǎn)品為例，其安裝面積為9.90mmX6.00mm，封裝厚度達(dá)1.40mm。而在一些特殊應(yīng)用中使用和設(shè)計(jì)的集成電路，如無線通訊的便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品，SSOP等小外形中低端封裝已不能滿足使用和設(shè)計(jì)要求，業(yè)界期望能夠開發(fā)一種安裝面積更小、成本更低的無引腳封裝技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的SSOP封裝。同時(shí)，為了使封裝件實(shí)現(xiàn)更多的功能，產(chǎn)生了許多新的堆疊封裝技術(shù)，在集成電路封裝面積越來越趨近芯片面積的情況下，疊層封裝已成為未來集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢，常用的方法是將裸芯片或封裝體沿Z軸方向疊層在一起。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種安裝面積更小、成本更低、功能更多的帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳CSP堆疊封裝件，用于一些特殊應(yīng)用的集成電路中，替代SSOP等小外形中低端封裝的無引腳堆疊封裝件。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述堆疊封裝件的制造方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳CSP堆疊封裝件，包括第一 IC芯片，第一 IC芯片上粘貼有第二 IC芯片，第一 IC芯片下面粘貼有粘片膠，圍繞第一 IC芯片、沿遠(yuǎn)離第一 IC芯片的方向依次設(shè)有兩圈焊接點(diǎn)，每圈焊接點(diǎn)均由多個(gè)凸焊點(diǎn)組成，兩圈凸焊點(diǎn)中遠(yuǎn)離第一 IC芯片的一圈凸焊點(diǎn)與第二 IC芯片相連，兩圈凸焊點(diǎn)中靠近第一 IC芯片的一圈凸焊點(diǎn)與第一 IC芯片相連，第一 IC芯片與第二 IC芯片相連，第一 IC芯片上封裝有塑封體，凸焊點(diǎn)的外表面和第一 IC芯片下面的粘片膠位于塑封體外。
[0006]或者，包括第一 IC芯片，第一 IC芯片上粘貼有第二 IC芯片，第一 IC芯片通過粘片膠粘貼于芯片載體上，圍繞第一 IC芯片、沿遠(yuǎn)離第一 IC芯片的方向依次設(shè)有兩圈焊接點(diǎn)，每圈焊接點(diǎn)均由多個(gè)凸焊點(diǎn)組成，兩圈凸焊點(diǎn)中遠(yuǎn)離第一 IC芯片的一圈凸焊點(diǎn)與第二IC芯片相連，兩圈凸焊點(diǎn)中靠近第一 IC芯片的一圈凸焊點(diǎn)與第一 IC芯片相連，第一 IC芯片與第二 IC芯片相連，第一 IC芯片上封裝有塑封體，凸焊點(diǎn)的外表面、第一 IC芯片下面的粘片膠和芯片載體均位于塑封體外。
[0007]本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:一種上述帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳CSP堆疊封裝件的制造方法，具體按以下步驟進(jìn)行:
步驟1:對于第一 IC芯片下面沒有芯片載體的堆疊封裝件:在銅合金引線框架的上表面和下表面均涂覆形成光刻膠層，通過曝光顯影在位于銅合金引線框架上表面的光刻膠層上形成焊盤圖形，采用半蝕刻的方法在焊盤圖形所在位置刻蝕出凹坑；采用電鍍法在凹坑表面依次沉積多層金屬，形成凹形的金屬化層，去掉銅合金引線框架上所有的光刻膠層；
對于第一 IC芯片下面有芯片載體的堆疊封裝件:在銅合金引線框架的上表面和下表面均涂覆形成光刻膠層，通過曝光顯影在位于銅合金引線框架上表面的光刻膠層上形成焊盤圖形，同時(shí)，通過曝光顯影在位于銅合金引線框架下表面的光刻膠層上形成芯片載體圖形，然后，采用半蝕刻的方法在銅合金引線框架上焊盤圖形所在位置刻蝕出凹坑，同時(shí)，采用半蝕刻的方法在銅合金引線框架上芯片載體圖形所在位置刻蝕出載體凹坑；然后，采用電鍍法在凹坑表面依次沉積多層金屬，形成凹形的金屬化層，同時(shí)，在載體凹坑的底面上電鍍與金屬化層完全相同的金屬層；去掉銅合金引線框架上所有的光刻膠層；
步驟2:通過粘片膠將第一 IC芯片粘貼在銅合金引線框架上，再將第二 IC芯片粘貼在第一 IC芯片上，烘烤固化；
步驟3:在金屬化層的底面上預(yù)植一個(gè)鍵合球，鍵合球和金屬化層組成凸焊點(diǎn)，然后采用銅絲拱絲拉弧依次完成第一 IC芯片與靠近第一 IC芯片的一圈鍵合球之間、第二 IC芯片與遠(yuǎn)離第一 IC芯片的一圈鍵合球之間、第一 IC芯片與第二 IC芯片之間的引線鍵合；塑封后，尚溫固化；
步驟4:對于第一 IC芯片下面沒有芯片載體的堆疊封裝件:采用只溶解銅的蝕刻劑，化學(xué)蝕刻去掉引線框架，露出了金屬化層的底面和外側(cè)面，制得帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳CSP堆疊封裝件；
對于第一 IC芯片下面有芯片載體的堆疊封裝件:采用只溶解銅的蝕刻劑，化學(xué)蝕刻去掉弓I線框架，露出了金屬化層的底面和外側(cè)面以及載體凹坑底部和該載體凹坑底部電鍍的金屬層，制得帶有雙圈焊凸點(diǎn)的無引腳CSP堆疊封裝件。
[0008]本發(fā)明堆疊封裝件是一種低引線數(shù)、低成本的IC CSP堆疊封裝件，主要目標(biāo)是在無線通信的便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品中取代SS0P，并為其提供系統(tǒng)級的封裝服務(wù)。本堆疊封裝件的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，相對于同引腳數(shù)的SSOP、QFP等堆疊封裝，需要的安裝面積和封裝體積更小。雖然本封裝屬于引線框架CSP的范疇，但在最終的封裝中并沒有引線框架，引線框架只作為一個(gè)形成底部引出端和形成與之有關(guān)的金屬化層的中間工具。同時(shí)，由于鍵合線較短及沒有外引腳，使得封裝件具有優(yōu)異的電學(xué)性能。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明堆疊封裝件第一種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明堆疊封裝件第二種實(shí)施例的剖面示意圖。
[0011]圖3是制造本發(fā)明堆疊封裝件時(shí)，在光刻膠層上形成焊盤圖形后的引線框架的剖面圖。
[0012]圖4是在圖3所示的焊盤圖形位置半蝕刻出凹坑的引線框架的剖面圖。
[0013]圖5是在圖3所示凹坑表面沉積了金屬化層的引線框架的剖面圖。
[0014]圖6是去掉圖5中光刻膠層后的引線框架的剖面圖。
[0015]圖7是模塑料包封圖6所示引線框架后封裝件的剖面圖。
[0016]圖中:1.第一 IC芯片，2.第二 IC芯片，3.第一粘片膠，4.第一鍵合線，5.凸焊點(diǎn)，6.鍵合球，7.塑封體，8.金屬化層，9.芯片載體，10.銅合金引線框架，11.光刻膠層，12.焊盤圖形，13.凹坑，14.第二鍵合線，15.第三鍵合線，16.第二粘片膠。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所不，本發(fā)明堆疊封裝件第一種實(shí)施例，包括第一 IC芯片1，第一 IC芯片I上面通過粘片膠3粘貼有第二 IC芯片2，第一 IC芯片I下面粘貼有第二粘片膠16，圍繞第一 IC芯片1、沿遠(yuǎn)離第一 IC芯片I的方向依次設(shè)有兩圈焊接點(diǎn)，每圈焊接點(diǎn)均由多個(gè)凸焊點(diǎn)5組成，凸焊點(diǎn)5由鍵合球6和凹形的金屬化層8組成，鍵合球6位于金屬化層8的凹坑內(nèi)，金屬化層8的上端面與第二粘片膠16的下端面相平齊，兩圈凸焊點(diǎn)5中遠(yuǎn)離第一 IC芯片I的一圈凸焊點(diǎn)5中的鍵合球6通過第一鍵合線4與第二 IC芯片2相連，兩圈凸焊點(diǎn)5中靠近第一 IC芯片I的一圈凸焊點(diǎn)5中的鍵合球6通過第二鍵合線14與第一 IC芯片I相連，第一 IC芯片I通過第三鍵合線15與第二 IC芯片2相連，第一 IC芯片I上封裝有塑封體7，第一 IC芯片1、第二 IC芯片2、第一粘片膠3、第一鍵合線4、第二鍵合線14、第三鍵合線15、鍵合球6、金屬化層8的凹坑以及金屬化層8的上表面均位于塑封體7內(nèi)。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明堆疊封裝件第二種實(shí)施例，該第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同。兩者之間的區(qū)別在于:第二種實(shí)施例中，第一 IC芯片I通過第二粘片膠16粘貼于芯片載體9上，芯片載體9位于塑封體7外。
[0020]芯片載體9為金屬層，芯片載體9作為芯片載體，一方面可以加強(qiáng)封裝件的散熱功能，另一方面可作為封裝件的地線輸出端。
[0021]本發(fā)明還提供了一種上述堆疊封裝件的制造方法，具體按以下步驟進(jìn)行:
步驟1:對于第一 IC芯片I下面沒有芯片載體9的堆疊封裝件:在銅合金引線框架10的上表面和下表面均涂覆一層光刻膠，形成光刻膠層11，通過曝光顯影在位于銅合金引線框架10上表面的光刻膠層11上形成焊盤圖形12，如圖3所示，然后，采用半蝕刻的方法在銅合金引線框架10上焊盤圖形12所在位置刻蝕出凹坑13，如圖4 ;采用電鍍法在凹坑13表面依次沉積多層金屬，形成凹形的金屬化層8，例如，沿遠(yuǎn)離凹坑13表面的方向、在凹坑13表面依次沉積Pd層、Ni層、Pd層和Au層，形成Pd-N1-Pd-Au金屬化層8 ;最后去掉銅合金引線框架10上所有的光刻膠層11，如圖6所示，將引線框架送入下一制造流程；
對于第一 IC芯片I下面有芯片載體9的堆疊封裝件:在銅合金引線框架10的上表面和下表面均涂覆一層光刻膠，形成光刻膠層11，通過曝光顯影在位于銅合金引線框架10上表面的光刻膠層11上形成焊盤圖形12，同時(shí)，通過曝光顯影在位于銅合金引線框架10下表面的光刻膠層11上形成芯片載體圖形，然后，采用半蝕刻的方法在銅合金引線框架10上焊盤圖形12所在位置刻蝕出凹坑13，同時(shí)，采用半蝕刻的方法在銅合金引線框架10上芯片載體圖形所在位置刻蝕出載體凹坑；采用電鍍法在凹坑13表面依次沉積多層金屬，形成凹形的金屬化層8，例如，沿遠(yuǎn)離凹坑13表面的方向、在凹坑13表面依次沉積Pd層、Ni層、Pd層和Au層，形成Pd-N1-Pd-Au金屬化層8，同時(shí)，在載體凹坑的底面上電鍍與凹坑13中的金屬化層8完全相同的金屬層；最后去掉銅合金引線框架10上所有的光刻膠層11，將引線框架送入下一制造流程；
步驟2:通過第二粘片膠16將第一 IC芯片I粘貼在設(shè)有金屬化層8的銅合金引線框架10的面上，再通過第二粘片膠3將第二 IC芯片2粘貼在第一