[发明专利]封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件及制造方法

权利要求书

1.一种封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件，包括引线框架和塑封体，其特征在于，引线框架采用多圈QFN引线框架时，引线框架上堆叠有至少两层IC芯片，且IC芯片总层数为偶数，处于奇数层的IC芯片为不带凸点IC芯片，处于偶数层的IC芯片为带凸点IC芯片，带凸点IC芯片倒装，带凸点IC芯片的芯片凸点之间填充有下填充料，第一层不带凸点IC芯片通过第一键合线与第一内引脚相连接，其余不带凸点IC芯片通过通过键合线与第二内引脚相连接；

引线框架采用AAQFN引线框架时，引线框架上堆叠有至少两层IC芯片，且IC芯片总层数为偶数，处于奇数层的IC芯片为带凸点IC芯片，处于偶数层的IC芯片为不带凸点IC芯片，带凸点IC芯片倒装，带凸点IC芯片的芯片凸点之间填充有下填充料，第一层带凸点IC芯片上的凸点与第一内引脚相连接，所有不带凸点IC芯片通过键合线与第二内引脚相连接；

所述带凸点IC芯片的尺寸小于相邻的不带凸点IC芯片的尺寸；相邻两IC芯片之间通过高温UV膜粘接。

2.一种权利要求1所述封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件的制造方法，其特征在于，该制造方法具体按以下步骤进行：

步骤1：减薄划片

采用厚度≥面性150μm的胶膜防芯片凸点擦伤、芯片翘曲和双刀划片防破裂工艺对带凸点的晶圆进行减薄和划片，晶圆最终厚度150μm，晶圆背面粗糙度≤0.4μm；不带凸点的晶圆减薄时，晶圆最终厚度100μm以内，减薄后的表面粗糙度≤0.3μm；

在减薄后的带凸点晶圆背面和不带凸点晶圆背面粘贴高温UV膜，然后采用双刀阶梯式防碎片划片工艺进行划片； 

步骤2：上芯

对于多圈QFN的IC芯片堆叠封装件：取多圈QFN引线框架，将不带凸点IC芯片上芯在多圈QFN引线框架上，在100℃～140℃的温度下烘烤1～2h；用金丝或铜线从该不带凸点IC芯片向第一内引脚平弧打线，形成第一键合线；然后采用倒装上芯及下填充工艺在该不带凸点的IC芯片上倒装粘贴带凸点的IC芯片，并在带凸点IC芯片的芯片凸点之间填充下填料；若需堆叠更多层数的IC芯片，则按上述方法依次堆叠要求层数的IC芯片，且堆叠的IC芯片的层数为偶数，奇数层为不带凸点的IC芯片，偶数层为倒装的带凸点的IC芯片，从层数位于第三层的不带凸点的IC芯片开始往上，均以高低弧打线方式从所有不带凸点的IC芯片向第二内引脚打线；

对于AAQFN的IC芯片堆叠封装件：采用倒装上芯及下填充工艺将带凸点IC芯片倒装上芯到AAQFN引线框架上，在带凸点IC芯片的芯片凸点之间填充下填料；将不带凸点IC芯片粘贴在带凸点IC芯片上，在100℃～140℃的温度下烘烤1～2h；从该不带凸点IC芯片向第一内引脚平弧打线，形成第一键合线；若需堆叠更多层数的IC芯片，则按上述先上芯带凸点IC芯片后上芯不带凸点IC芯片的方法依次堆叠要求层数的IC芯片，且堆叠的IC芯片的层数为偶数，奇数层为倒装的带凸点的IC芯片，偶数层为不带凸点的IC芯片，从层数位于第四层的不带凸点的IC芯片开始往上，均以平弧打线方式从所有不带凸点的IC芯片向第二内引脚打线；

步骤3：塑封及后固化

采用应力α₁≤1、吸湿率≤0.2％的环保塑封料及多段注塑型模型软件控制封装工艺，实现无离层、无空洞塑封；塑封后进行后固化；

步骤4：分离引脚

采用蚀刻与磨削相结合去除引线框架背面大于框架厚度二分之一厚度铜层的方法或者激光切割引脚连筋的方法，实现封装产品的引脚分离；

步骤5：化学镀

如果采用激光切割分离引脚，则只需化学镀一层纯锡；

如果采用蚀刻与磨削相结合的方法切割分离引脚，则先镀一层铜，再在所镀的铜层上镀纯锡；

步骤6：采用现有多圈QFN封装件的工艺进行打印、分离产品、检验、测试、包装，制得封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件。

3.根据权利权利要求2所述封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件的制造方法，其特征在于，所述步骤1中，采用粗磨+细磨+腐蚀+抛光工艺减薄晶圆。

4.根据权利权利要求2所述封装密度大高频性能好的IC芯片堆叠封装件的制造方法，其特征在于，所述步骤2中的倒装上芯及下填充工艺：在倒装上芯机上，先将芯片翻转，沾上焊料后，自动对准放置到倒装上芯的引线框架上相对应的UBM位置，整条框架上完芯片后，自动收入传递盒，整批芯片倒装上芯后的半成品引线框架传递盒送到回流焊工序；再通过DOE试验确定的回流焊温度曲线下，将芯片上的锡凸点、焊料和引线框架上相对应的UBM通过回流焊热熔，使得芯片与引线框架上的UBM牢固焊接在一起，直接替代了传统的上芯和压焊工艺，

通过DOE试验选取下填充料，在真空吸附下，使得下填充料能充分的将芯片凸点与凸点间的空隙完全填充，不会有空洞，防止焊球在高温移位。