[发明专利]一种半导体的封装方法

说明书

本发明涉及一种半导体的封装方法，包括：在引线框架上贴装芯片，在芯片的上表面AL焊盘上采用引线键合工艺制作打线端头结构；打线端头结构包括从下到上紧密连接的打线焊盘接触球、过渡连接台和线头；进行第一次塑封或者压合包封，实现芯片及打线端头结构全包裹，且包裹层的顶面高度超过打线端头结构的顶面20~50μm；对包裹层进行减薄，减薄至打线焊盘接触球露出，去掉过渡连接台和线头，实现AL焊盘向金球或铜球的改性，进行后续封装流程，本方法一方面可以避免打线工艺对产品相关性能提升的限制，另一方面避免复杂且高成本的焊盘改性或RDL工艺，本发明还提供了采用上述方法获得的封装结构和封装产品。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种半导体的封装方法及封装结构。

背景技术

作为传统半导体封装加工工艺，打线工艺目前已普遍应用在各领域芯片封装加工（图1，传统打线产品封装结构），包括引线框架1、芯片2、引线7和包裹层4。但随着产品对于性能的越来越高的极致要求：譬如产品内阻要求封装寄生内阻越来越小，产品散热要求封装体散热能力越来越强等，打线工艺（引线键合）加工下的线径（引线7的直径，一般常用的20~30 μm）一般较小，成为产品性能进一步提升的瓶颈。目前新型先进封装工艺采用传统PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）或基板（封装基板是Substrate（简称SUB）），基板可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多芯片模块化的目的。行业盲孔互连技术（图2，通过盲孔互连实习芯片封装的结构示意图），采用填充导通材质的盲孔替代传统打线工艺，包括封装基板8、芯片2、芯片盲孔51、内部连接线路9和包裹层4，产品内阻或封装体散热性能均得到一定提升。

传统打线工艺芯片焊垫结（图3所示，芯片焊垫结-芯片焊盘），其中焊垫结底部焊盘表面材质为铝（图4），通过铝金属与金线实现共晶焊（共晶焊的原理，共晶焊又称低熔点合金焊接。共晶合金的基本特征是：两种不同的金属可在远低于各自的熔点温度下按一定的重量比例形成合金。在微电子器件中最常用的共晶焊是把芯片焊到镀金的底座或引线框上去，即“金-芯共晶焊”。

但铝是一种较活跃的金属，它的耐酸碱性均表现较差，而现阶段采用盲孔互连技术（图2）需要用到PCB或基板行业的电镀工艺，此时铝焊盘已无法满足要求，需要对芯片焊垫进行改性或RDL（再布线，重新布线(RDL)是将原来设计的IC线路接点位置(I/O pad),通过晶圆级金属布线制程和凸块制程改变其接点位置,使IC能适用于不同的封装形式。）操作（如图5所示，将AL焊盘改性为Cu焊盘），最常用的是增加铜再布线层以此匹配盲孔互连技术。

一方面打线工艺存在限制产品相关性能的提升，另一方面新型盲孔互连工艺又需要对现有常规芯片做额外复杂且高成本的焊盘改性或RDL，如何有效解决上述问题值得研究。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种半导体的封装方法，该方法一方面可以避免打线工艺对产品相关性能提升的限制，另一方面避免复杂且高成本的焊盘改性或RDL工艺。

一种半导体的封装方法，包括：

步骤A. 在引线框架上贴装芯片，在芯片的上表面AL焊盘上采用引线键合工艺制作打线端头结构；打线端头结构包括从下到上紧密连接的打线焊盘接触球、过渡连接台和线头；

步骤B. 对完成打线端头结构制作的引线框架进行第一次塑封或者压合包封，实现芯片及打线端头结构全包裹，且包裹层的顶面高度超过打线端头结构的顶面20~50μm；

步骤C. 对包裹层进行减薄，减薄至打线焊盘接触球露出，去掉过渡连接台和线头。

优选的，引线键合工艺所使用的导线为金线或铜线，定义导线的直径为d，打线焊盘接触球的直径为D，D≥3d。