[发明专利]一种基板的多层隔片式IC芯片堆叠封装件及其生产方法

权利要求书

1.一种基板的多层隔片式IC芯片堆叠封装件，包括BT基板（16），BT基板（16）的载体（1）上粘接有至少两块IC芯片，所有的IC芯片依次堆叠粘贴，各IC芯片上的焊盘通过键合线与BT基板（16）上的焊盘相连接，BT基板（16）上固封有塑封体（11），其特征在于，相邻两IC芯片之间粘贴有隔片。

2.根据权利要求1所述的多层隔片式IC芯片堆叠封装件，其特征在于，所述的隔片通过绝缘胶或胶膜片与IC芯片粘贴。

3.根据权利要求1或2所述的多层隔片式IC芯片堆叠封装件，其特征在于，所述的隔片采用单晶片、微晶玻璃片或陶瓷片。

4.根据权利要求1所述的多层隔片式IC芯片堆叠封装件，其特征在于，所述堆叠的IC芯片按远离载体（1）的顺序的第一块IC芯片与BT基板（16）相连的键合线的弧高不超过110μm、第二块IC芯片与BT基板（16）相连的键合线的弧高不超过110μm；从第三块IC芯片起，每块IC芯片与BT基板（16）相连的键合线的弧高不超过120μm。

5.一种权利要求1所述多层隔片式IC芯片堆叠封装件的生产方法，其特征在于，该封装件的生产具体按以下步骤进行：

步骤1：晶圆减薄和晶圆划片以及隔片减薄和隔片划片

对于3层隔片式IC芯片堆叠封装件：晶圆减薄最终厚度为100μm，并对减薄后的晶圆进行划片；

隔片采用单晶片：当单晶片用于3层堆叠封装件时，单晶片减薄后的最终厚度为110μm±10μm；当单晶片用于5层堆叠封装件时，单晶片减薄后的最终厚度为75μm；当单晶片用于5层以上堆叠封装件时，单晶片减薄后的最终厚度为50μm；

隔片采用微晶玻璃片或陶瓷片时，厚度根据需要定制，不需减薄；

步骤2：上芯、清洗、压焊

对于3层隔片式IC芯片堆叠封装件：

在BT基板（16）的载体（1）上点上绝缘胶或导电胶，通过该绝缘胶或导电胶将第一IC芯片（3）与载体（1）粘接，并采用防离层烘烤工艺进行175℃烘烤；烘烤后进行等离子清洗，再从第一IC芯片（3）的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成弧高不超过110μm的第一键合线（5），然后，在第一IC芯片（3）上依次粘贴第一隔片（6）和第二IC芯片（8）：

若采用绝缘胶粘贴第一隔片（6）和第二IC芯片（8），则在第一IC芯片（3）上点上绝缘胶，将划片后的第一隔片（6）放置在第一IC芯片（3）上，通过绝缘胶使第一隔片（6）与第一IC芯片（3）粘接，不烘烤；然后，在第一隔片（6）上点上绝缘胶，将第二IC芯片（8）放置在第一隔片（6）上，通过绝缘胶使第二IC芯片（8）与第一隔片（6）粘接，送烘烤；两次粘接的绝缘胶的厚度均为20μm～30μm；等离子清洗，再从第二IC芯片（8）的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成弧高不超过110μm的第二键合线（9）；

若采用胶膜片粘贴第一隔片（6）和第二IC芯片（8），将带胶膜片的第一隔片（6）放置在第一IC芯片（3）上，使第一隔片（6）通过胶膜片与第一IC芯片（3）粘接，不烘烤；再将带胶膜片的第二IC芯片（8）放置在第一隔片（6）上，使第二IC芯片（8）与第一隔片（6）粘接；然后在150℃的温度下烘烤；等离子清洗，再从第二IC芯片（8）的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成弧高不超过110μm的第二键合线（9）；

对于5层隔片式IC芯片堆叠封装件：

采用3层隔片式IC芯片堆叠封装件的上芯方法在载体（1）上粘贴第一IC芯片（3）、压焊第一键合线（5）、粘贴第一隔片（6）和第二IC芯片（8）、压焊第二键合线（9），然后粘贴第二隔片（18）和第三IC芯片（20）：

若采用绝缘胶粘贴第二隔片（18）和第三IC芯片（20），在第二IC芯片（8）上点上绝缘胶，将第二隔片（18）放置在该绝缘胶上，使第二隔片（18）与第二IC芯片（8）粘接，不烘烤；在第二隔片（18）上点上绝缘胶，将第三IC芯片（20）放置在该绝缘胶上，使第三IC芯片（20）与第二隔片（18）粘接；在175℃下烘烤，等离子清洗；再从第三IC芯片（20）的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成弧高不超过120μm的第三键合线（21）；两次粘接使用的绝缘胶的厚度均为20μm～30μm;

若采用胶膜片粘贴第二隔片（18）和第三IC芯片（20），将带胶膜片的第二隔片（18）放置在第二IC芯片（8）上，使第二隔片（18）和第二IC芯片（8）粘接；再将带胶膜片的第三IC芯片（20）放置在第二隔片（18）上，使第三IC芯片（20）和第二隔片（18）粘接；在150℃温度下防离层烘烤；等离子清洗；再从第三IC芯片（20）的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成弧高不超过120μm的第三键合线（21）；

对于5层以上隔片式IC芯片堆叠封装件

在5层隔片式IC芯片堆叠封装上芯的基础上，粘贴隔片和IC芯片：

若采用绝缘胶粘贴隔片和IC芯片，则在第三IC芯片（20）上点上绝缘胶，将隔片放置在该绝缘胶上，使该隔片与第三IC芯片（20）粘接，不烘烤；接着在隔片上点上绝缘胶，将IC芯片放置在该绝缘胶上，使IC芯片与该隔片粘接，然后采用与5层隔片式IC芯片堆叠封装相同的烘烤工艺进行烘烤，烘烤后进行等离子清洗；清洗后从该IC芯片的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成键合线；依此类推，堆叠更多层的IC芯片；

若采用胶膜片粘贴隔片和IC芯片，则将带有胶膜片的隔片放置在第三IC芯片（20）上，该隔片通过胶膜片与第三IC芯片（20）粘贴，不烘烤；再将带有胶膜片的IC芯片放置在该隔片上，该IC芯片通过胶膜片与隔片粘接，在150℃温度下进行烘烤，烘烤设备和其它烘烤工艺与5层隔片式IC芯片堆叠封装相同；烘烤后进行等离子清洗；清洗后从该IC芯片的焊盘向第一基板焊盘（7）打线，形成弧高不超过120μm的键合线；依照上述方法，堆叠更多层的IC芯片；

步骤3：塑封

选用低吸水率（吸水率≤0.25%）、低应力（膨胀系数α₁≤1）、流动长度为70cm～120cm的的环保塑封料，使用全自动包封系统和超薄型封装防翘曲工艺，进行防冲丝、防翘曲和防离层塑封，得到半成品框架；

步骤4：后固化

在150℃的温度下对步骤3的半成品框架后固化5h；

步骤5：植球及回流焊

采用现有普通球栅阵列封装植球及回流焊工艺进行植球及回流焊；

步骤6：清洗

采用现有普通球栅阵列封装的清洗工艺进行清洗；

步骤7：打印

采用现有普通球栅阵列封装的打印工艺进行打印；

步骤8：分离产品

使用现有普通球栅阵列封装切割分离的工艺切割分离产品；

步骤9：测试

对切割分离的产品进行测试；

步骤10：检验

对已测试完的产品进行检验，剔除不合格产品；

步骤11：包装入库

按普通球栅阵列封装件包装入库要求进行包装、入库。