一種焊線預成型的高導熱封裝結構及其制造方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及半導體封裝技術領域,尤其涉及一種焊線預成型的高導熱封裝結構及其制造方法。
背景技術
[0002] 隨著集成電路工藝的發(fā)展,除了對器件本身提出的高速、低功耗、高可靠性的性能要求之外,為了進一步滿足電子產品越來越向小型化、智能化以及集成化方向發(fā)展,對芯片的封裝也提出了更大的挑戰(zhàn),在封裝尺寸、信號阻抗、散熱效果等很多方面提出了更高的要求,尤其在基于引線鍵合技術的傳統(tǒng)封裝領域。
[0003] 目前采用引線鍵合的基板封裝技術的封裝結構如圖1所示,其主要結構包括多層基板構成的封裝基板110,位于封裝基板中的多層互連電路120和多層層間通孔130,位于封裝基板上表層的芯片焊盤140和芯片160,位于封裝基板外表層的外接焊盤150,電連接芯片至芯片焊盤的導電引線170,塑封保護芯片以及引線的塑封層180,以及設置在外接焊盤上的外接焊球190。其通常的形成工藝流程為:將晶圓級芯片減薄至一定厚度后劃片,將芯片正裝在封裝基板表面,芯片引腳朝上,再通過引線鍵合技術實現(xiàn)芯片接口和基板接口互連,焊線有金線、銅線、合金線等,用塑封料對基板進行包封固化起到保護作用,最后進行植球、基板切割等得到最終的單顆成品。
[0004] 傳統(tǒng)的引線鍵合基板封裝技術具有以下不足:1)引線鍵合效率低,特別是對于一些高密度引腳的芯片封裝,引線鍵合要耗費大量時間;2)包封時塑封料從注膠口注入型腔,對焊線有沖彎、沖斷的風險,容易引起焊線開短路;3)由于包封模具的自身加工精度的限制,以及引線鍵合時焊線必須保持一定的弧高,塑封體厚度較厚,從而導致封裝體整體厚度偏大;4)通過塑封層與外界接觸,其散熱效果較差。
[0005] 隨著封裝基板加工技術的發(fā)展,現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些裝片區(qū)域帶有凹腔的特殊用途的基板,如圖2所示,其和傳統(tǒng)引線鍵合基板封裝的區(qū)別主要在芯片220部分或者全部埋入到封裝基板210內部,這類基板雖然可以有效降低封裝體的整體厚度,但是由于封裝工藝流程沒有改變,所以也不能有效解決傳統(tǒng)引線鍵合封裝的問題。
[0006] 因此,本發(fā)明提出了一種焊線預成型的高導熱封裝結構及其制造方法至少部分的解決或改善背景技術所提到的上述問題。
發(fā)明內容
[0007] 針對現(xiàn)有技術中存在的引線鍵合效率低、焊線可靠性低、塑封體厚度偏大以及散熱效果差等問題,根據本發(fā)明的一個實施例,提供一種焊線預成型的高導熱封裝結構,包括:
[0008] 封裝基板;
[0009] 芯片,所述芯片正裝設置在所述封裝基板凹槽內,且所述芯片的芯片焊盤或引腳面與所述封裝基板第一面基本水平;
[0010] 焊線基板,所述焊線基板設置在所述芯片焊盤或引腳面以及所述封裝基板第一面之上,且電連接所述芯片焊盤或引腳至所述封裝基板的基板焊盤;以及
[0011] 外接焊球,所述外接焊球設置在與所述封裝基板第一面相對的第二面的外接焊盤上。
[0012] 在本發(fā)明的一個實施例中,所述封裝基板進一步包括:
[0013] 基板;
[0014] 設置在所述基板內的一層或多層導電線路;
[0015] 設置在所述基板內的一層或多層導電通孔;
[0016] 設置在所述基板第一面的基板焊盤;以及
[0017] 設置在與所述基板第一面相對的第二面的外接焊盤,所述基板焊盤與導電通孔、導電線路以及外接焊盤一起構成導電和或信號通路。
[0018] 在本發(fā)明的一個實施例中,所述焊線基板進一步包括:
[0019] 熱塑性薄膜基板;
[0020] 設置在所述熱塑性薄膜基板第一面的焊線;
[0021] 設置在電連接至所述焊線上焊線焊腳;以及
[0022] 設置在與所述熱塑性薄膜基板第一面相對的第二面的金屬板。
[0023] 在本發(fā)明的一個實施例中,所述熱塑性薄膜基板為ABF膜或BT樹脂半固化片等。
[0024] 在本發(fā)明的一個實施例中,所述焊線的材料為銅、鎳/銅或金。
[0025] 在本發(fā)明的一個實施例中,所述焊線焊腳為表面有一層易焊材料的銅柱。
[0026] 在本發(fā)明的另一個實施例中,提供一種焊線預成型的高導熱封裝結構的制造方法,包括:
[0027] 進行焊線基板上的焊線繞線設計;
[0028] 在載板的第一面涂覆鍵合膠層;
[0029] 在所述鍵合膠層上形成電鍍種子層;
[0030] 在所述電鍍種子層上形成圖形化金屬焊線層;
[0031] 在所述金屬焊線層上涂覆熱塑性薄膜;
[0032] 在所述熱塑性薄膜表面形成金屬板;
[0033] 拆鍵合分離出焊線基板;
[0034] 在分離后的所述焊線基板的所述電鍍種子層上圖形化形成焊線焊腳;
[0035] 去除裸露的所述電鍍種子層;
[0036] 提供已完成正裝芯片埋入的封裝基板;
[0037] 對準并鍵合所述焊線基板至所述封裝基板;
[0038] 烘焙或高溫固化鍵合后的封裝基板;以及