[发明专利]基于模塑通孔方式腔体向下的球栅阵列塑料封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种球栅阵列塑料封装制备方法，尤其是一种基于模塑通孔方式的腔体向下的球栅阵列塑料封装制备方法，属于集成电路封装技术领域。

背景技术

球栅阵列塑料封装（PBGA）封装形式是引脚按二维阵列的方式排布在IC载板一个平面上，是集成电路高密度塑料封装的一种主要封装形式。腔体向下的球栅阵列塑料封装（cavity down PBGA）是球栅阵列塑料封装（PBGA）封装形式之一，其主要特征是阵列引脚与贴片塑封区在IC载板的同侧，与阵列引脚与贴片塑封区在IC载板的异侧相比，不仅可以减小集成电路的整体厚度，还可以留存IC载板的另外一侧用于其他开发，如把芯片贴装在热沉上，再在热沉上安装风扇、翅片等散热装置，来增加集成电路散热能力。腔体向下的球栅阵列塑料封装形式，传统工艺是采用灌封工艺来包封芯片和键合引线，传统封装工艺的密度、一致性、平整性及与IC载板结合强度较弱，降低了集成电路的信赖度，不能满足客户高可靠要求，同时小批量生产试验期间昂贵的塑封模具费用和长时间的模具开发周期，增加了运行成本和开发周期。

发明内容

本发明的目的是针对传统腔体向下的球栅阵列塑料封装工艺的缺陷，本发明提出了基于模塑通孔方式腔体向下的球栅阵列塑料封装制备方法，先采用常规装片、键合的封装工艺，采用模塑工艺包封在IC载板的同侧，然后在包封料制作通孔和植球焊盘，最后采用植球、切割、打印等工艺，完成集成电路的整体封装，满足腔体向下的球栅阵列塑料封装的需求。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：基于模塑通孔方式腔体向下的球栅阵列塑料封装方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤一. 槽体形成：选取一IC载板，通过激光或等离子或机械切割，在IC载板上的中心区域形成一个槽体；

在槽体四周的IC载板上均匀分布有若干个焊盘，所述焊盘间均通过传输线连接，且传输线深入到IC载板内部；

步骤二. 芯片贴片：将芯片通过贴片的方式安装在槽体内；

步骤三. 引线键合：通过键合工艺，将芯片通过键合引线与靠近槽体的焊盘焊接，实现芯片与IC载板的互连；

步骤四. 包封：通过压缩或注塑工艺，将组装好的芯片、键合引线、焊盘利用包封料包封起来，并固化；

步骤五. 通孔形成：采用激光或等离子或机械加工工艺方式，对包封料进行加工，形成通孔；

步骤六. 金属化：采用化学镀或电镀或蒸发或溅射工艺方式，在通孔内填充金属，形成化及植球焊盘；

步骤七. 植球：在植球焊盘上焊接焊球，用于引出芯片焊球作为芯片封装后的引脚。

进一步地，所述焊盘分为键合焊盘和互连焊盘，所述键合焊盘设置在槽体的四周，且通过键合引线与芯片连接，所述植球焊盘分布在键合焊盘的外侧，且通过通孔与植球焊盘电连接。

进一步地，所述步骤四包封后，还可对包封料进行研磨，来调节封装体的厚度。进一步地，所述IC载板包括环氧树脂或BT树脂、玻璃布及铜。

进一步地，所述包封料包括环氧树脂。

与传统球栅阵列制备工艺相比，本发明具有以下优点：

1）本发明球栅阵列塑料封装形式的阵列引脚和贴片塑封区在IC载板同侧，可以减小电路整体厚度，解决客户端应用对尺寸的制约，并可留存IC载板另外一侧用于其他开发，如把芯片贴装在热沉上，再在热沉上安装风扇、翅片等散热装置，来增加集成电路散热能力；

2）相比传统的灌封工艺，本发明制备工艺采用压缩或注塑等模塑工艺，可以使电路的信赖度更高，满足高可靠要求；

3）相比传统塑封需要定制开模的局限性，本发明使用激光或等离子或机械切割等工艺方式，可以灵活地制备修饰塑封区域和厚度，省去了传统塑封模具开模周期，节省了高昂的开模费用；

4）本发明在包封料进行通孔，并在孔内填充金属，在金属上植球，用于引出芯片，可有效保证芯片封装的密封性，保证了芯片的可靠性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程简图。

图2为本发明IC载板上槽体形成的剖面结构示意图。

图3为本发明焊盘形成的剖面结构示意图。

图4为本发明芯片贴片后的剖面结构示意图。

图5为本发明包封后的剖面结构示意图。

图6为本发明通孔后的剖面结构示意图。

图7为本发明金属层形成后的剖面结构示意图。

图8为本发明的剖面结构示意图。