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一種焊線預成型的高導熱封裝結構及其制造方法

專利號
CN109003959B
公開日期
2019-08-20
申請人
華進半導體封裝先導技術研發(fā)中心有限公司(江蘇省無錫市新區(qū)菱湖大道200號中國傳感網(wǎng)國際創(chuàng)新園D1棟)
發(fā)明人
胡文華
IPC分類
H01L23/498; H01L23/49; H01L21/60; H01L23/373
技術領域
基板,封裝,電鍍,芯片,導熱,熱塑性,外接,正裝,塑性,引線
地域: 江蘇省 江蘇省無錫市

摘要

本發(fā)明公開了一種焊線預成型的高導熱封裝結構,包括:封裝基板;芯片,所述芯片正裝設置在所述封裝基板凹槽內(nèi),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;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。

說明書

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[0072] 接下來,在步驟510,如圖4J所示,提供已完成正裝芯片埋入的封裝基板408。封裝基板408已經(jīng)完成內(nèi)部導電線路、導電通孔、基板焊盤、外接焊盤以及正裝埋入芯片工藝。將芯片正裝埋入于封裝基板408的凹腔中,芯片引腳朝上。通過設計調(diào)整封裝基板凹腔的深度以及芯片厚度,可以使得芯片上表面和封裝基板上表面基本水平。同時,通過基板上的定位標記定位,可以保證芯片裝片的位置和方向得到精確控制。 [0073] 然后,在步驟511,如圖4K所示,定位對準并倒裝鍵合焊線基板至封裝基板。倒裝鍵合后,焊線基板的焊線引腳407與芯片焊盤以及封裝基板的基板焊盤對準并形成電連接,并在焊線基板和封裝基板鍵合間存在少許間隙409。在本發(fā)明的一個實施例中,通過焊線基板和封裝基板上的定位標記,實現(xiàn)焊線基板上焊線引腳407和芯片焊盤以及封裝基板的基板焊盤的精確對準鍵合,從而形成電和信號連接。由于整條基板上所有芯片的一次性互連鍵合,節(jié)省引線鍵合時間,提高生產(chǎn)效率。 [0074] 接下來,在步驟512,如圖4L所示,烘焙或高溫固化鍵合后的封裝基板。烘焙或高溫固化的目的是使熱塑性薄膜405受熱后軟化并且流動,從而填充焊線基板和封裝基板鍵合后留下的間隙409。在本發(fā)明的一個具體實施例中,在金屬載板表面施加一定的壓力,軟化后的熱塑性薄膜405流入芯片和基板的間隙,并且和基板表面結合,從而固化后的熱塑性薄膜405對芯片起固定和保護作用。 [0075] 最后,在步驟513,如圖4M所示,在固化后的封裝基板的外接焊盤位置形成外接焊球410。外接焊球410可以通過電鍍結合回流形成,也可以通過焊接形成,此外,外接焊球410還可以為銅柱凸塊(Copper?Pillar),從而形成完整的電和或信號回路。 [0076] 此外,還可選的包括對基板進行切割步驟,形成最終的單個獨立的封裝器件。 [0077] 基于本發(fā)明提供一種焊線預成型的高導熱封裝結構及其制造方法,該封裝結構在熱塑性薄膜上基于載片、光刻、電鍍等工藝加工形成具有散熱金屬層的焊線基板,同時將芯片正裝在封裝基板中的下凹槽中,然后通過焊線基板與封裝基板的精確對準鍵合與高溫固化形成。該種焊線預成型的高導熱封裝結構具有制造效率高、焊線可靠性高、封裝結構尺寸小、電學性改善以及具有良好的導熱和散熱效果等優(yōu)點。 [0078] 盡管上文描述了本發(fā)明的各實施例,但是,應該理解,它們只是作為示例來呈現(xiàn)的,而不作為限制。對于相關領域的技術人員顯而易見的是,可以對其做出各種組合、變型和改變而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此,此處所公開的本發(fā)明的寬度和范圍不應被上述所公開的示例性實施例所限制,而應當僅根據(jù)所附權利要求書及其等同替換來定義。

權利要求

1.一種焊線預成型的高導熱封裝結構的制造方法,包括:
進行焊線基板上的焊線繞線設計;
在載板的第一面涂覆鍵合膠層;
在所述鍵合膠層上形成電鍍種子層;
在所述電鍍種子層上形成圖形化金屬焊線層;
在所述金屬焊線層上涂覆熱塑性薄膜;
在所述熱塑性薄膜表面形成金屬板;
拆鍵合分離出焊線基板;
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;
去除裸露的所述電鍍種子層;
提供已完成正裝芯片埋入的封裝基板;
對準并鍵合所述焊線基板至所述封裝基板;
烘焙或高溫固化鍵合后的封裝基板;以及
制作外接焊球從而形成焊線預成型的高導熱封裝結構。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述在載板的第一面涂覆鍵合膠層的載板為透光載板,所述鍵合膠層為激光或UV光照射可剝離材料。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述形成圖形化金屬焊線層的方法進一步包括:
光刻形成電鍍圖形開口和光刻膠電鍍掩膜;
電鍍形成金屬焊線層;以及
去除光刻膠掩膜。
4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,還包括對基板進行切割形成獨立的焊線預成型的高導熱封裝結構。
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