一种芯片超薄封装载板及芯片封装结构和芯片封装方法

摘要

本发明公开了一种芯片超薄封装载板及芯片封装结构和芯片封装方法，该载板为引线框架或基板，载板内形成有用于贴装芯片的基岛，基岛内形成有至少一个镂空区，镂空区边缘形成有半蚀刻区，半蚀刻区与镂空区形成台阶状，半蚀刻区用于填充固化剂一以贴装芯片，基岛形成的镂空区位于芯片在基岛上的正投影内，镂空区未贴装芯片的一侧用于填充固化剂二以粘结芯片，载板的边框形成有导电焊盘，导电焊盘用于与芯片的引出端连接。本发明适用于所有封装类型，能够突破现有芯片厚度极限，通过半蚀刻区贴装超薄芯片，进一步减少封装厚度，采用背面刷胶工艺涂抹固化剂填充镂空区，可避免由于芯片超薄固化剂上翻至芯片正面造成的异常，提高芯片性能，提高良品率。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，更具体涉及一种芯片超薄封装载板及芯片封装结构和芯片封装方法。

背景技术

随着半导体行业的快速发展，对芯片性能要求越来越高，功耗也随之增加，芯片的发热量会增加，导电要求越来越高，那么就要求芯片做的更薄，且必须使用导热和导电性能更优异的高导胶，这样更利于散热和满足产品导电要求，以此来提升产品的性能。

目前现有的技术能力和方案仅能做到芯片厚度仅为75um左右，且仅能用于QFN(Quad Flat No-leads Package，方形扁平无引脚封装)、LGA(Land Grid Array，触点阵列封装)和BGA(Ball Grid Array，球栅阵列封装)类封装，远远无法满足其它类型封装，比如SOP(Small Out-Line Package，小外形引脚封装)、QFP(Quad Flat Package，方型扁平式封装)等所有有引脚类封装)的要求。

由于芯片超薄，传统结构的引线框架或基板使用传统点胶工艺容易造成银胶上翻到芯片表面造成电路之间的桥接，从而造成功能异常，产品良率损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片超薄封装载板及芯片封装结构和芯片封装方法，适用于所有封装类型，能够突破现有芯片厚度的极限，可避免由于芯片超薄固化剂上翻至芯片正面造成的异常，提高产品良品率。

根据本发明的一个方面，提供了一种芯片超薄封装载板，所述载板为引线框架或基板，载板内形成有用于贴装芯片的基岛，基岛内形成有至少一个镂空区，镂空区的边缘形成有半蚀刻区，半蚀刻区与镂空区形成台阶状，半蚀刻区用于填充固化剂一以贴装芯片，基岛形成的镂空区位于芯片在基岛上的正投影内，镂空区未贴装芯片的一侧用于填充固化剂二以粘结芯片，载板的边框形成有导电焊盘，导电焊盘用于与芯片的引出端连接。

在一些实施方式中，半蚀刻区通过粗化处理形成粗化表面层。

在一些实施方式中，半蚀刻区的深度大于或等于20μm。

在一些实施方式中，半蚀刻区的宽度大于或等于100μm。

根据本发明的另一个方面提供了一种芯片封装结构，包括上述的芯片超薄封装载板，载板正面的半蚀刻区通过固化剂一贴装有芯片，载板背面涂刷固化剂二，固化剂二填充于镂空区，固化剂一和固化剂二百分百覆盖芯片的背面，芯片的引出端通过焊线与载板的导电焊盘连接。

在一些实施方式中，载板覆盖有塑封料或陶瓷盖，以保护芯片、以及芯片的引出端和导电焊盘之间连接的焊线。

根据本发明的另一个方面提供了一种芯片封装方法，采用上述的芯片封装结构，该方法包括如下步骤：

S01：在载板的基岛上形成镂空区，在镂空区的边缘形成半蚀刻区，半蚀刻区与镂空区形成台阶状；

S02：在基岛的半蚀刻区点固化剂一；

S03：在基岛的半蚀刻区贴装芯片，使基岛形成的镂空区位于芯片在基岛上的正投影内，固化剂一使芯片与载板的基岛粘结，芯片的引出端与载板的导电焊盘通过焊线对应连接；

S04：整体翻转载板，在载板背面采用刷胶工艺均匀涂抹固化剂二，固化剂二填充于镂空区，使固化剂二与芯片、基岛结合，芯片背面百分百覆盖固化剂一和固化剂二，且固化剂一和固化剂二不会污染至芯片正面。

在一些实施方式中，在半蚀刻区形成后，对半蚀刻区进行粗化处理，以提高固化剂一与基岛的结合力。

在一些实施方式中，在固化剂二与芯片结合后，使用塑封料或陶瓷盖覆盖所述载板，以保护芯片、以及芯片的引出端和导电焊盘之间连接的焊线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种芯片超薄封装载板及利用该载板实现的芯片封装结构，任何封装类型的引线框架或基板(即载板)通过半蚀刻区贴装超薄芯片，能减少封装的厚度，能够突破现有芯片厚度的极限，可以做到芯片厚度20μm甚至更薄，芯片贴装固定后，整体翻转在载板背面采用刷胶工艺涂抹固化剂二，固化剂二填充镂空区进行散热和导电，使固化剂二与芯片、基岛结合，完成该芯片封装结构采用的芯片封装方法，采用背面刷胶方式填充固化剂，可保证芯片接触的固化剂覆盖率达到百分百，且不会由于芯片超薄固化剂上翻至芯片正面而污染芯片正面，提高了芯片性能，提高了封装良品率，可使用塑封料或陶瓷盖覆盖载板，以保护芯片、以及芯片的引出端和导电焊盘之间连接的焊线，避免外部环境对芯片和焊线造成不良影响。

附图说明

图1是本发明一种芯片超薄封装载板的一实施方式的结构示意图；

图2是本发明一种芯片封装结构的一实施方式的结构示意图；

图3是本发明一种芯片封装结构的一实施方式的结构示意图；

图4是本发明一种芯片封装方法的一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至3所示，本发明实施例提供一种芯片超薄封装载板，该载板110可以是引线框架或基板。载板110内形成有基岛120，基岛120用于贴装芯片210，基岛120内形成有镂空区122。基岛120上，镂空区122的边缘形成有半蚀刻区121，半蚀刻区121与镂空区122形成台阶状，半蚀刻区121用于填充固化剂一220以贴装芯片210。基岛120形成的镂空区122位于芯片210在基岛120上的正投影内，镂空区122未贴装芯片210的一侧用于填充固化剂二221以粘结芯片210。载板110的边框形成有导电焊盘111，导电焊盘111用于与芯片210的引出端连接。

固化剂一220和固化剂二221可均采用高导胶，也可选用其他胶体。

半蚀刻区121和镂空区122，可以采用切割或蚀刻等方式形成，以使载板110具有上述结构，此处不做限制。镂空区122的面积在基岛120的表面上的占比大，可较大程度的通过镂空区122增加芯片210的散热效果。镂空区122的主要作用在于，在基岛120背面进行背面刷胶工艺均匀涂抹固化剂二221，固化剂二221填充于镂空区122时，使固化剂二221与芯片210、基岛120结合，利用该结构，可保证芯片210背面接触的胶体覆盖率达到百分百且不会污染到芯片210正面，避免由于芯片210超薄使用传统点胶工艺易造成胶体上翻到芯片210表面导致电路之间的桥接问题，避免功能异常，从而提升芯片210的性能，提高封装零率。

需要说明的是，基岛120内形成的镂空区122可以是一个或者多个，放置一个或者多个芯片210，半蚀刻区121的形状需与芯片210外形轮廓一致，半蚀刻区121的尺寸需要略大于芯片210外形轮廓尺寸。一般，半蚀刻区121的尺寸比芯片210外形轮廓尺寸大于等于10μm、25μm、38μm或50μm，具体选择根据实际机台能力定制。

可选的，半蚀刻区121的宽度大于或等于100μm，比如100μm、110μm、120μm等，能够方便在贴装芯片210前点胶，即点胶出固化剂一220，方便芯片210背面靠边沿处与基岛120的半蚀刻区121粘结即可。

可选的，半蚀刻区121的深度大于或等于20μm，比如20μm、21μm、22μm等，利用该半蚀刻区121来贴装芯片210，可使芯片210封装后的结构厚度更薄，另外该向下凹陷的半蚀刻区121也有利于芯片210贴装时定位。

为了增加固化胶一与基岛120的粘结强度，将半蚀刻区121进行粗化处理形成粗化表面层(图未示出)。

本发明实施例的另一个方面，提供了一种芯片封装结构，包括上述的芯片超薄封装载板，载板110正面的半蚀刻区121通过固化剂一220贴装有芯片210，固化剂一220采用点胶方式至半蚀刻区121上，载板110背面涂刷固化剂二221，固化剂二221填充于镂空区122，固化剂一220和固化剂二221百分百覆盖芯片210的背面，芯片210的引出端通过焊线310与载板110的导电焊盘111连接。

在芯片210与载板110粘结后，可以通过塑封料或陶瓷盖或者其他封装技术，以保护芯片210、以及芯片210的引出端和导电焊盘111之间连接的焊线310，以避免外部环境对芯片210或焊线310造成不良影响。

本发明实施例的另一个方面，提供了一种芯片封装方法，采用上述的芯片封装结构，上述封装结构为SOP(Small Out-Line Package，小外形引脚封装)封装，如图2至4所示，该方法包括如下步骤：

S01：在载板110的基岛120上形成镂空区122，在镂空区122的边缘形成半蚀刻区121，半蚀刻区121与镂空区122形成台阶状。

在半蚀刻区121形成后，对半蚀刻区121进行粗化处理，以提高后序工艺中的固化剂一220与基岛120的结合力。

S02：在基岛120的半蚀刻区121通过点胶工艺，点胶出固化剂一220。

S03：将超薄芯片210正面贴装于基岛120的点胶后的半蚀刻区121，使基岛120形成的镂空区122位于芯片210在基岛120上的正投影内。芯片210的引出端与载板110的导电焊盘111通过焊线310对应连接。固化胶体，固化剂一220使芯片210与载板110的基岛120粘结。

S04：载板110整体翻转180°，在载板110背面采用刷胶工艺均匀涂抹固化剂二221，固化剂二221填充于镂空区122，芯片210背面百分百覆盖固化剂一220和固化剂二221，且固化剂一220和固化剂二221不会污染至芯片210正面。固化胶体，使固化剂二221与芯片210、基岛120结合。

在固化剂二221与芯片210结合后，使用塑封料或陶瓷盖覆盖载板110，也可以依照产品实际需求采用其他封装技术，以保护芯片210、以及芯片210的引出端和导电焊盘111之间连接的焊线310，以避免外部环境对芯片210或焊线310造成不良影响。

本发明提供了一种芯片超薄封装载板及利用该载板110实现的芯片封装结构，该载板110和结构适用于所有封装类型，包括无引脚封装和有引脚封装。任何封装类型的引线框架或基板(即载板110)通过半蚀刻区121贴装超薄芯片210，能减少封装的厚度，能够突破现有芯片210厚度的极限，可以做到芯片210厚度20μm甚至更薄，芯片210贴装固定后，整体翻转在载板110背面采用刷胶工艺涂抹固化剂二221，固化剂二221填充镂空区122进行散热和导电，使固化剂二221与芯片210、基岛120结合，完成该芯片封装结构采用的芯片封装方法，采用背面刷胶方式填充固化剂，可保证芯片210接触的固化剂覆盖率达到百分百，且不会由于芯片210超薄固化剂上翻至芯片210正面而污染芯片210正面，提高了芯片210性能，提高了封装良品率。可使用塑封料或陶瓷盖覆盖载板110，以保护芯片210、以及芯片210的引出端和导电焊盘111之间连接的焊线310，避免外部环境对芯片210和焊线310造成不良影响。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。