[发明专利]一种降低扇出型封装应力的方法及其应用的塑封模具

说明书

本发明公开一种降低扇出型封装应力的方法及其应用的塑封模具，其中，降低扇出型封装应力的方法包括步骤：提供塑封模具，在塑封模具的塑封槽的槽底与预塑封的芯片错开的位置凸设若干冷却针，并使冷却针的长度小于塑封槽的深度，采用塑封模具对贴装于载板上的若干芯片进行塑封。本发明在塑封模具的塑封槽的槽底增设冷却针，合模固化时，冷却针深入塑封料中，在塑封料冷却过程中，冷却针可以加快塑封料内部的冷却速度，从而平衡塑封料内外的冷却速度，使塑封料整体的冷却速度基本保持一致，以减小塑封料的内应力，从而有效减少扇出型芯片封装结构的翘曲。

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，具体涉及一种降低扇出型封装应力的方法及该方法中所应用的塑封模具。

背景技术

随着电子产品小型化和集成化的潮流，微电子封装技术的高密度化已在新一代电子产品上逐渐成为主流。为了顺应新一代电子产品的发展，尤其是手机、笔记本、智能穿戴设备等产品的发展，芯片向密度更高、速度更快、尺寸更小、成本更低等方向发展。

在封装过程中，由于塑胶、硅及金属等材料的热膨胀系数的差别，导致这几种材料的体积变化不同步，从而产生应力并导致翘曲。其中，芯片与注塑材料热膨胀系数的差别使注塑材料冷却过程中产生的应力是封装技术中翘曲产生的最主要原因。

如何降低封装热应力成为了当前封装和高密度集成微电子系统的重要问题，需要对扇出封装方法与技术进行改进和研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低扇出型封装应力的方法及其应用的塑封模具，可以平衡固化冷却时其内外的冷却速度，以减小塑封体的内应力，减少翘曲。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种降低扇出型封装应力的方法，提供塑封模具，在所述塑封模具的塑封槽的槽底与预塑封的芯片错开的位置凸设若干冷却针，并使所述冷却针的长度小于所述塑封槽的深度，采用所述塑封模具对贴装于载板上的若干芯片进行塑封。

本发明在塑封模具的塑封槽的槽底增设冷却针，合模固化时，冷却针深入塑封料中，在塑封料冷却过程中，冷却针可以加快塑封料内部的冷却速度，从而平衡塑封料内外的冷却速度，使塑封料整体的冷却速度基本保持一致，以减小塑封料的内应力，从而有效减少扇出型芯片封装结构的翘曲。

进一步地，本发明中的降低扇出型封装应力的方法包括以下步骤：

S1、提供所述塑封模具，所述塑封模具具有可开合的第一模板和第二模板，所述第一模板正对所述第二模板的一侧设有一塑封槽，在所述塑封槽的槽底增设若干冷却针；其中，冷却针与第一模板为一体成型结构，两者的材料也完全相同，冷却针的具体设置位置根据载板上芯片的贴装位置而定；

S2、提供所述载板和若干所述芯片，将所述芯片通过临时键合胶间隔贴装于所述载板上，制得芯片贴装结构；具体地，先在载板的一侧贴上临时键合胶，然后将若干个芯片间隔贴装于临时键合胶上，以实现初步固定于载板上，便于后续塑封；

S3、将所述芯片贴装结构置于所述第二模板上吸附固定，并在所述芯片贴装结构或者塑封槽的槽底均匀撒上塑封料；具体地，当第二模板位于第一模板的上方时，塑封槽的开口朝上，此时将颗粒状的塑封料均匀撒在塑封槽内即可；当第一模板位于第二模板的上方时，塑封槽的开口朝下，此时将颗粒状的塑封料均匀撒在芯片和载板上即可；可选地，塑封料为颗粒状、片状、液体状；

S4、加热使所述塑封料融化，并合模固化，然后开模；开模之后，固化后形成的塑封层上存在若干个与冷却针的位置一一对应的第二凹槽。

采用本发明的方法可以有效降低封装内应力，减少翘曲。

本发明中，合模时，所述冷却针位于相邻两个所述芯片之间，可以使相邻两个芯片之间的塑封料部分快速冷却。