薄型四側扁平無引腳封裝方法
2023-08-22 10:08:56
專利名稱:薄型四側扁平無引腳封裝方法
薄型四側扁平無引腳封裝方法
技術領域:
本發明涉及半導體封裝領域,尤其涉及薄型四側扁平無引腳封裝方法。背景技術:
在日常生活中,消費者對諸如個人電話、個人數字助理以及音樂播放器的 可靠性、體積以及價格都要求越來越高。例如,消費者需要他們的個人電話超 薄並且可靠。這需要封裝後的器件體積更小、缺陷更少。另外,這些對外型小 巧的需求還可能需要具有從封裝結構中向外散熱的電子元件。
四側扁平無引腳封裝是現有技術中一種常見的封裝方法。該方法是採用一 個引線框架和一個晶粒的標準封裝方法。這種方法不僅對器件的厚度有限制, 而且在實施過程中可能會引入另外的工藝步驟,這些額外的工藝步驟可能成為 潛在的工藝缺陷的來源,也可能會增加額外的封裝製造費用。目前的四側扁平
無引腳封裝的散熱也存在限制,因此需要在印刷電路板(PCB)或襯底上具有 額外的空間,以用於散熱。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是,提供一種具有普適性的、可以提高晶片散 熱效率的薄型四側扁平無引腳封裝方法。
為了解決上述技術問題,本發明提供了一種薄型四側扁平無引腳封裝方
法,包括如下步驟採用第一塗覆物質塗覆晶圓的第一表面(背面),形成連續 的覆蓋層;將晶圓切割成若干個分立的半導體晶粒,每一個分立的半導體晶粒 的表面都具有從上述連續覆蓋層中切割下來的覆蓋層;將若干個分立的半導體 晶粒的覆蓋層貼裝在一個粘性表面(框架貼膜的表面)上;採用第二塗覆物質塗 覆粘性表面上方暴露的表面,第二塗覆物質將貼裝在粘性表面的半導體晶粒和 框架包攏在一起,形成一個整塊的塑封體;切割上述整塊的塑封體,得到若干個獨立的封裝完畢的半導體晶粒。
所述粘性表面貼有引線框架,將分立的半導體晶粒的覆蓋層貼裝在貼裝表 面上的步驟包括分別將每一個半導體晶粒單獨置於引線框架的框體內。
所述技術方案進一步包括如下步驟採用引線鍵合的方法將分立半導體晶 粒表面的導電觸點同對應的引線框架上的導電引腳相連接,所述引線框架與分 立半導體晶粒覆蓋層均貼裝在粘性表面上。
所述塗覆粘性表面上方暴露的表面的步驟包括塗覆暴露的分立半導體晶 粒表面與引線框架,所述引線框架的一部分與分立半導體晶粒表面覆蓋層的一 部分被貼裝在粘性表面上,上述被貼裝的部分是不暴露出來的。
所述第一塗覆物質與第二塗覆物質的材料可以是相同的。
所述第二塗覆物質與第一塗覆物質的一部分相融合。
所述第二塗覆物質與第一塗覆物質的一部分粘附在一起。
本發明還提供了另一種薄型四側扁平無引腳封裝方法,包括如下步驟將 晶圓的第一表面(正面)與第一粘性表面(藍膜表面)貼裝在一起;在晶圓的第二 表面(背面)生長金屬層,使晶圓的表面成為金屬;通過晶圓的劃片槽切割晶圓, 從而形成分立的半導體晶粒,每一個分立的半導體晶粒均具有由上一步驟所形 成的金屬表面;將分立半導體晶粒的金屬表面同第二粘性表面(框架貼膜的表 面)貼裝在一起,從而使金屬表面不再暴露在外面;塗覆第二粘性表面上方暴 露的表面,形成一個整塊的塑封體;切割上述整塊的塑封體,得到若干個獨立 的封裝完畢的半導體晶粒。
所述技術方案進一步包括如下步驟在所述晶圓的第二表面上進行切割, 從而形成凹槽;所述之生長金屬層的步驟可以在第二表面上形成一個可辨認的 溝道,從而提供了一個可以用來進行對準操作的標誌。
所述技術方案進一步包括如下步驟在所述通過晶圓的劃片槽切割晶圓的 步驟之前,沿著晶圓第二表面的切割槽切割晶圓,從而形成一個高度小於晶圓 厚度的第一切割槽。
所述對晶圓的第二次切割產生的第二切割槽的寬度小於第一切割槽的寬 度,從而在切割的位置形成臺階。所述第一粘性表面由第一 晶圓貼膜(藍膜)提供,第一 晶圓貼膜具有一定的 厚度,所述對晶圓進行切割時,也對第一晶圓貼膜厚度方向的一部分進行切割。
所述引線框架與第二粘貼表面貼裝在一起,所述將分立半導體晶粒的金屬 表面粘貼在第二粘性表面包括分別將每一個半導體晶粒單獨置於引線框架的 框體內。
所述塗覆第二粘性表面上方暴露的表面的步驟,包括塗覆暴露的分立半導 體晶粒表面與引線框架,所述引線框架的一部分與分立半導體晶粒的金屬表面 的一部分被貼裝在粘性表面上,上述被貼裝的部分是不暴露出來的。
所述技術方案進一步包括在通過劃片槽劃片的步驟之後,再次貼裝分立的 半導體晶粒,所述再次貼裝包括如下步驟在通過劃片槽劃片之後,將金屬表 面同第三粘性表面(新的藍膜)貼裝在一起;從晶圓的第一表面移除第一粘性表面。
所述貼裝分立半導體晶粒的金屬表面的步驟中,包括從第三粘性表面上選 取分立的半導體晶粒。
所述技術方案進一步包括如下步驟採用引線鍵合的方法將分立半導體晶 粒表面的導電觸點同對應的引線框架上的導電引腳相連接,所述引線框架與分 立半導體晶粒金屬表面均貼裝在粘性表面上,這一粘性表面由引線框架自身的 預貼膜提供,所述引線框架貼裝在粘性表面上操作是在引線框架生產時完成的。
本發明的優點在於,全部的封裝工藝對被封裝的晶片的結構並無特殊的要 求,因此是一種具有普適性的封裝方法,並且採用該方法封裝得到的器件厚度 非常薄,有利於提高晶片的散熱效率。
附圖1所示為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法具體實施方式
的 工藝流程附圖2至附圖8為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法具體實施方 式的實施步驟示意附圖9所示為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法的另一個具體實施方式
的工藝流程附圖IO至附圖19為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法的另一個具體實施方式
的實施步驟示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法的具體實施 方式做詳細的敘述。
附圖1所示為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法具體實施方式
的
工藝流程圖。步驟SIO,採用第一塗覆物質塗覆晶圓的第一表面,形成連續的
覆蓋層;步驟Sll,將晶圓切割成分立的半導體晶粒,每一個分立的半導體晶
粒的表面都具有從上述連續覆蓋層中切割下來的覆蓋層;步驟S12,將分立的
半導體晶粒的覆蓋層貼裝在一個粘性表面上;步驟S13,採用引線鍵合的方法 將分立半導體晶粒表面的導電觸點同對應的引線框架上的導電引腳相連接;步
驟S14,採用第二塗覆物質塗覆粘性表面上方暴露的表面,第二塗覆物質將貼 裝在粘性表面的半導體晶粒和框架包攏在一起,形成一個整塊的塑封體;步驟 S15,去除塑封體表面的貼膜;步驟S16,切割上述整塊的塑封體,得到獨立 的封裝完畢的半導體晶粒。
附圖2至附圖8為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法具體實施方 式的實施步驟示意圖。
附圖2,參考步驟SIO,採用第一塗覆物質塗覆晶圓101的第一表面,形 成連續的覆蓋層。此步驟在所述晶圓101的第一表面附著一塗覆物質,以形成 具有一定厚度的第一連續覆蓋層108。
附圖3,參考步驟Sll,將晶圓101切割成分立的半導體晶粒139、 140和 113,每一個分立的半導體晶粒的表面都具有從上述連續覆蓋層108中切割下 來的覆蓋層141、 142和114。所述切割在晶圓的第二表面進行,將該晶圓101 切割為分立的半導體晶粒139、 140和113糹此步驟中,所述晶圓101可以被粘 附於第一貼膜115上,所述切割操作也將第一貼膜115的一部分切斷。
附圖4,參考步驟S13,將分立的半導體晶粒139、 140的覆蓋層141、 142貼裝在一個粘性表面143上。所述粘性表面143貼有引線框架116,此步驟進 一步包括分別將每一個半導體晶粒單獨置於引線框架116的框體145與144之 內。此步驟中,所述分立的半導體晶粒139、 M0的覆蓋層141、 142可以被粘 附於第二貼膜121上。
附圖5,參考步驟S14,採用引線鍵合的方法將分立半導體晶粒139、 140 表面的導電觸點同對應的引線框架116上的導電引腳相連接。採用引線122將 分立的半導體晶粒139表面的第一導電觸點同引線框架116上的第一導電引腳 相連接。為了清楚起見,引線123、 124和125也在圖中示出。採用引線123 將分立的半導體晶粒139表面的第二導電觸點同引線框架116上的第二導電引 腳相連接。與引線122和123相類似地,採用引線124和125將另一個分立的 半導體晶粒140表面的導電觸點同引線框架116上的其他導電引腳相連接。
附圖6,參考步驟S15,採用第二塗覆物質塗覆粘性表面143上方暴露的 表面,第二塗覆物質將貼裝在粘性表面的半導體晶粒139、 140包攏在一起, 形成一個整塊的塑封體。上述第二塗覆物質形成了第二塗覆層133。該整塊的 塑封體可包括第二塗覆層133、第一塗覆層108、分立的半導體晶粒139、 140, 以及引線框架116的部分。所述步驟S15可以將分立的半導體晶粒139、 140, 以及引線框架116的裸露部分覆蓋起來。引線框架116的一部分和分立半導體 晶粒139、 140的部分覆蓋層141和142被貼裝於第二貼膜121的粘性表面143 上,因此,這些區域免予裸露。第一塗覆物質和第二塗覆物質的材料可以是相 同的。第二塗覆物質可以與分立半導體晶粒139和140表面的第一塗覆物質的 裸露部分相融合。第土塗覆物質可以附著於分立半導體晶粒'139和140表面的 第一塗覆物質的裸露部分上。例如,位置126和127是環繞分立半導體晶粒139 的區域,該區域內可能會發生兩種塗覆物質的融合和粘附。為了清楚起見,環 繞另一半導體晶粒的區域128和129在附圖6也被表示出來。
附圖7,參考步驟S15,去除塑封體表面的貼膜。所述貼膜包括第二貼膜 121。此步驟可省略。
附圖8,參考步驟S16,切割上述整塊的塑封體,得到獨立的封裝完畢的 半導體晶粒130和131。在器件139和140之間,通過位置132切割該塑封體,形成獨立的封裝完畢的半導體晶粒130和131。
下面結合附圖對本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法的另一個具 體實施方式做詳細說明。
如附圖9所示為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法的另一個具體 實施方式的工藝流程圖。步驟S20,將晶圓的第一表面與第一粘性表面貼裝在 一起;步驟S21,在所述晶圓的第二表面上進行切割,從而形成凹槽;步驟S22, 在晶圓的第二表面生長金屬層,使晶圓的表面成為金屬;步驟S23,沿著晶圓 第二表面的切割槽切割晶圓;步驟S24,通過晶圓的劃片槽切割晶圓,從而形 成分立的半導體晶粒,每一個分立的半導體晶粒均具有由上一步驟所形成的金 屬表面;步驟S25,將金屬表面同第三粘性表面貼裝在一起,從晶圓的第一表 面移除第一粘性表面;步驟S26,將分立半導體晶粒的金屬表面同第二粘性表 面貼裝在一起,從而使金屬表面不再暴露在外面;步驟S27,採用引線鍵合的 方法將分立半導體晶粒表面的導電觸點同對應的引線框架上的導電引腳相連 接;步驟S28,塗覆第二粘性表面上方暴露的表面,形成一個整塊的塑封體; 步驟S29,切割上述整塊的塑封體,得到若干個獨立的封裝完畢的半導體晶粒。
附圖IO至附圖19為本發明所述之薄型四側扁平無引腳封裝方法的另一個具體實施方式
的實施步驟示意圖。
附圖10,參考步驟S20,將晶圓201的第一表面與第一粘性表面貼裝在一 起。所述第一粘性表面可以為第一貼膜212的粘性表面。所述第一貼膜212為 專用於晶圓的貼膜(藍膜)。
附圖ll,參考步驟S21,在晶圓201的第二表面上進行切割,從而形成凹 槽216和217。所述切割可以是沿著晶圓表面的若干條劃片槽進行。凹槽216 和217提供了位於晶圓背面的、在生長金屬層後可用於後續工藝進行對準操作 的信息。
附圖12,參考步驟S22,在晶圓201的第二表面生長金屬層,使晶圓201 的表面成為金屬。所述之生長金屬層的步驟可以在晶圓201的第二表面形成一 個可辨認的溝道221和222,從而提供了一個可以用來進行對準操作的表面。
附圖13,參考步驟S23,沿著晶圓201第二表面的切割槽切割晶圓。沿晶
10圓201背面上的若干條劃片槽進行切割,形成具有一高度和一寬度的切口切割 槽223和224。切口 223和224的位置可以在凹槽216和217的中心,覆蓋了 凹槽216和217。
切口 223和224可以比凹槽216和217更寬並且更深。切口 223和224可 以具有比凹槽216和217大的高度,但該高度要小於整個晶圓的總厚度,包括 金屬層,以免該切割穿透整個晶圓。所述步驟可以包括根據可辨認的溝道221 和222對晶圓進行對準操作,以用於切割晶圓201。
附圖14,參考步驟S24,通過晶圓的劃片槽切割晶圓,從而形成分立的半 導體晶粒225、 226和227,每一個分立的半導體晶粒均具有由上一步驟所形成 的金屬表面。此圖僅示出了半導體晶粒226的完整結構,半導體晶粒225和227 與226的結構類似,在此圖中並未完全表示出來。225和227通過晶圓201的 背面的若干條劃片槽進行切割。該切割形成分立的半導體晶粒225、226和227。 每個半導體晶粒相應的具有晶圓201的金屬表面的一部分218、 219以及220。 此步驟形成了切口 228和229。切口 228可以具有比切口 223小的寬度。切口 223和切口 228在寬度上的差距在晶粒225、226和227的側面形成了臺階狀的 結構。該臺階可有助於保護半導體晶粒225、 226和227在後續的步驟執行完 畢後仍在封裝體內,不會滑脫。此步驟可能會部分切穿晶圓的第一貼膜212, 但不會切穿整個第一貼膜212。
附圖15,參考步驟S25,將金屬表面同第三粘性表面貼裝在一起,從晶圓 的第一表面移除第一粘性表面。在第三貼膜213上貼裝金屬層218、 219以及 220,並且從晶圓201的另一面移除第一貼膜212'。該步驟將晶圓第一貼膜212 上的分立半導體晶粒225、 226以及227轉移到貼膜213上,準備進行晶粒的 貼裝步驟S26。
附圖16,參考步驟S26,將分立半導體晶粒225、 226和227的金屬表面 同第二粘性表面貼裝在一起,從而使金屬表面不再暴露在外面。所述第二粘性 表面由第二貼膜214提供。分立半導體晶粒225、 226和227從第三貼膜213 表面選取,置於第二貼膜214的粘性表面上。貼膜214的粘性表面可以貼裝有 引線框架230。分別將半導體晶粒225、 226和22單獨置於引線框架230的框體內。
附圖17,參考步驟S27,採用引線鍵合的方法將分立半導體晶粒225、 226 和227表面的導電觸點同對應的引線框架230上的導電引腳相連接。所述引線 框架230與分立半導體晶粒225、 226和227的金屬表面均貼裝在粘性表面上。 此步驟與上一個具體實施方式
中的步驟S13相似,圖5中的標號139、 140、 122、 123、 124以及125分別對應於圖17中的標號226、 227、 233、 234、 235 以及236。
附圖18,參考步驟S28,塗覆第二粘性表面上方暴露的表面,形成一個整 塊的塑封體。使用塗覆物質塗覆第二貼膜214的粘性表面上的裸露區域,形成 一個整塊的塑封體247。該整塊的塑封體247可以包括塗覆物質、金屬層的一 部分、分立半導體晶粒226和227、以及引線框架230的一部分。此步驟還可 以進一步包括塗覆暴露的分立半導體晶粒226和227的表面與引線框架230, 所述引線框架230的一部分與分立半導體晶粒226和227的金屬表面的一部分 被貼裝在粘性表面上,上述被貼裝的部分是不暴露出來的。分立半導體晶粒226 和227側面的臺階有助於幫助該分立半導體晶粒一直保持在該塗覆物質內,不 會滑脫。
附圖19,參考步驟S29,切割上述整塊的塑封體247,得到若干個獨立的 封裝完畢的半導體晶粒238和239。通過半導體晶粒226和227之間的位置240 切割引線框架230,以形成若干個獨立的封裝完畢的半導體晶粒238和239。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對於本技術領域的普通 技術人員,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些 改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,包括如下步驟採用第一塗覆物質塗覆晶圓的第一表面,即背面,形成連續的覆蓋層;將晶圓切割成若干個分立的半導體晶粒,每一個分立的半導體晶粒的表面都具有從上述連續覆蓋層中切割下來的覆蓋層;將若干個分立的半導體晶粒的覆蓋層貼裝在一個粘性膜的表面上;採用第二塗覆物質塗覆粘性表面上方暴露的表面,第二塗覆物質將貼裝在粘性表面的半導體晶粒包攏在一起,形成一個整塊的封裝體;切割上述整塊的封裝體,得到若干個獨立的封裝完畢的半導體晶粒。
2. 根據權利要求1所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 粘性表面貼有引線框架,將分立的半導體晶粒的覆蓋層貼裝在貼裝表面上 的步驟包括分別將每一個半導體晶粒單獨置於引線框架的框體內。
3. 根據權利要求1所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,進一 步包括如下步驟採用引線鍵合的方法將分立半導體晶粒表面的導電觸點同對應的引線框架 上的導電引腳相連接,所述引線框架與分立半導體晶粒覆蓋層均貼裝在粘 性膜上。
4. 根據權利要求1所述的薄型四側無引腳封裝方法,其特徵在於,所述塗覆 粘性表面上方暴露的表面的步驟包括塗覆暴露的分立半導體晶粒表面與引 線框架,所述引線框架的一部分與分立半導體晶粒表面覆蓋層的一部分被 貼裝在粘性表面上,上述被貼裝的部分是不暴露出來的。
5. 根據權利要求1所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 第一塗覆物質與第二塗覆物質的材料是相同的。
6. 根據權利要求1所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 第二塗覆物質與第一塗覆物質的一部分相融合。
7. 根據權利要求1所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 第二塗覆物質與第一塗覆物質的一部分粘附在一起。
8. —種薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,包括如下步驟將晶圓的第一表面,即正面,與第一粘性表面,即藍膜,貼裝在一起; 在晶圓的第二表面,即背面,生長金屬層,使晶圓的表面成為金屬; 通過晶圓的劃片槽切割晶圓,從而形成分立的半導體晶粒,每一個分立的 半導體晶粒均具有由上一步驟所形成的金屬表面;將分立半導體晶粒的金屬表面同第二粘性表面,即框架上粘性膜表面,貼裝在一起,從而使金屬表面不再暴露在外面;引線鍵合;塗覆第二粘性表面上方暴露的表面,形成一個整塊的塑封體; 切割上述整塊的塑封體,得到若干個獨立的封裝完畢的半導體晶粒。
9. 根據權利要求8所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,進一 步包括如下步驟在所述晶圓的第二表面上進行切割,從而形成凹槽;所述之生長金屬層的步驟可以在第二表面上形成一個可辨認的溝道,從而 提供了 一個用來進行對準操作的表面。
10. 根據權利要求8所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,進一 步包括如下步驟在所述通過晶圓的劃片槽切割晶圓的步驟之前,沿著晶圓第二表面的切割 槽切割晶圓,從而形成一個高度小於晶圓厚度的第一切割槽。
11. 根據權利要求10所述的方形扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述對晶 圓的第二次切割產生的第二切割槽的寬度小於第一切割槽的寬度,從而在 切割的位置形成臺階。
12. 根據權利要求8所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 第一粘性表面由第一晶圓貼膜提供,第一晶圓貼膜具有一定的厚度,所述 對晶圓進行切割時,也對第一晶圓貼膜的一部分進行切割。
13. 根據權利要求8所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 引線框架與第二粘貼表面貼裝在一起,所述將分立半導體晶粒的金屬表面 粘貼在第二粘性表面包括分別將每一個半導體晶粒單獨置於引線框架的框體內。
14. 根據權利要求13所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 塗覆第二粘性表面上方暴露的表面的步驟,包括塗覆暴露的分立半導體晶 粒表面與引線框架,所述引線框架的一部分與分立半導體晶粒的金屬表面 的一部分被貼裝在粘性表面上,上述被貼裝的部分是不暴露出來的。
15. 根據權利要求8所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,進一 步包括在通過劃片槽劃片的步驟之後,再次貼裝分立的半導體晶粒,所述 再次貼裝包括如下步驟在通過劃片槽劃片之後,將金屬表面同第三粘性表面貼裝在一起; 從晶圓的第一表面移除第一粘性表面。
16. 根據權利要求15所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 貼裝分立半導體晶粒的金屬表面的步驟中,包括從第三粘性表面上選取分 立的半導體晶粒。
17. 根據權利要求8所述的薄型四側扁平無引腳封裝方法,其特徵在於,所述 引線鍵合步驟詳細如下採用引線鍵合的方法將分立半導體晶粒表面的導電觸點同對應的引線框架 上的導電引腳相連接,所述引線框架與分立半導體晶粒金屬表面均貼裝在 粘性表面上,這一粘性表面由引線框架自身的預貼膜提供,所述弓I線框架貼 裝在粘性表面上操作是在引線框架生產時完成的。
全文摘要
一種薄型四側扁平無引腳封裝方法,包括如下步驟採用第一塗覆物質(塑封料)塗覆晶圓的第一表面(背面),形成連續的覆蓋層;將晶圓切割成若干個分立的半導體晶粒,每一個分立的半導體晶粒的表面都具有從上述連續覆蓋層中切割下來的覆蓋層;將若干個分立的半導體晶粒的覆蓋層貼裝在框架上粘性膜的表面上;焊線(引線鍵合)之後,採用第二塗覆物質(塑封料)塗覆粘性表面上方暴露的表面,第二塗覆物質將貼裝在粘性表面的半導體晶粒包攏在一起,形成一個整塊的塑封體;切割上述整塊的塑封體,得到若干個獨立的封裝完畢的半導體晶粒(具有完整功能的器件)。本發明的優點在於,全部的封裝工藝對被封裝的晶片的結構並無特殊的要求,因此是一種具有普適性的封裝方法,並且採用該方法封裝得到的器件厚度非常薄,有利於提高晶片的散熱效率。
文檔編號H01L21/78GK101533783SQ20081003457
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月13日 優先權日2008年3月13日
發明者李志寧, 蔣曉蘭, 譚小春 申請人:上海凱虹電子有限公司