[发明专利]一种基于胶膜的FCBGA单芯片封装件及其制作工艺

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种基于胶膜的FCBGA单芯片封装件及其制作工艺，属于集成电路封装技术领域。 

背景技术

Flip Chip既是一种芯片互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术．早在30年前IBM公司已研发使用了这项技术。但直到近几年来，Flip-Chip已成为高端器件及高密度封装领域中经常采用的封装形式。今天，Flip-Chip封装技术的应用范围日益广泛，封装形式更趋多样化，对Flip-Chip封装技术的要求也随之提高。同时，Flip-Chip也向制造者提出了一系列新的严峻挑战，为这项复杂的技术提供封装，组装及测试的可靠支持。以往的一级封闭技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线健合和载带自动健全（ＴＡＢ）。ＦＣ则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连．硅片直接以倒扣方式安装到ＰＣＢ从硅片向四周引出Ｉ／Ｏ，互联的长度大大缩短，减小了ＲＣ延迟，有效地提高了电性能．显然，这种芯片互连方式能提供更高的Ｉ／Ｏ密度．倒装占有面积几乎与芯片大小一致．在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。 但是由于以往传统封装的局限性， 晶圆只能减薄到200um，特别是减薄到150um以下的厚度是容易翘曲，封装可靠性得不到保证。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种基于胶膜的FCBGA单芯片封装件及其制作工艺，采用一种基于Flux的晶圆减薄封装工艺，采用在封装件后固化后再进行减薄工序，保证了晶圆减薄至50um以下，并且极大得降低了晶圆翘曲的可能性，使封装件尺寸更薄，性能更高，显著提高封装件的可靠性。

本发明采用的技术方案：一种基于胶膜的FCBGA单芯片封装件包括基板、Flux层、芯片、胶膜、粗磨部分、精磨部分、植球、塑封体；其中芯片上的Sn、Ag凸点与基板通过Flux层通过回流焊相连，基板上是Flux层，Flux层上是芯片上的Sn、Ag凸点，对芯片和的芯片上的Sn、Ag凸点起到了支撑和保护作用的塑封体包围了基板、Flux层、芯片上的Sn、Ag凸点及基板构成了电路的整体，芯片、芯片上的Sn、Ag凸点和基板构成了电路的电源和信号通道。

所述的一种基于胶膜的FCBGA单芯片封装件的制作工艺，按照下面步骤进行：

第一步、上芯、回流焊：在基板上镀Flux层，芯片上直接用Sn、Ag与基板过回流焊，形成线路互连；

第二步、利用等离子清洗机清洁杂质；

第三步、使用胶膜填充产品空隙，保护电路以及凸点；

第四步、后固化：采用传统工艺进行；

第五步、晶圆减薄：减薄厚度减薄至50um ，后产品分离；

第六步、植球、检验、包装、入库；工艺均同传统工艺。

本发明的有益效果：本发明采用一种基于胶膜的晶圆减薄封装工艺，采用在封装件后固化后再进行减薄工序，保证了晶圆减薄至50um以下，并且极大得降低了晶圆翘曲的可能性，使封装件尺寸更薄，性能更高，显著提高封装件的可靠性。

附图说明

图1   基板剖面图；

图2   基板镀Flux层产品剖面图；

图3   芯片剖面图；

图4   芯片贴膜后剖面图；

图5   上芯、后固化后产品剖面图；

图6   芯片粗磨后产品剖面图；

图7   精磨后产品剖面图；

图8   植球后产品成品剖面图。

图中：1—基板、2—Flux层、3—芯片、4—胶膜、5—粗磨部分、6—精磨部分、7—植球、8—塑封体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，以方便技术人员理解。

如图1-8所示：本发明包括基板1、Flux层2、芯片3、胶膜4、粗磨部分5、精磨部分6、植球7、塑封体8；其中芯片3上的Sn、Ag凸点与基板1通过Flux层2 通过回流焊相连，基板1上是Flux层2，Flux层2上是芯片3上的Sn、Ag凸点，对芯片3和芯片3上的Sn、Ag凸点起到了支撑和保护作用的塑封体8包围了基板1、Flux层2、芯片3上的Sn、Ag凸点及基板1构成了电路的整体，芯片3、芯片3上的Sn、Ag凸点和基板1构成了电路的电源和信号通道。

所述的一种基于胶膜的FCBGA单芯片封装件的制作工艺，按照下面步骤进行：

第一步、上芯、回流焊：在基板1上镀Flux层2，芯片上直接用Sn、Ag与基板过回流焊，形成线路互连；

第二步、利用等离子清洗机清洁杂质；