本發(fā)明涉及一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，改善已有結(jié)構(gòu)中上層的球焊芯片在裝片和球焊的作業(yè)過(guò)程中對(duì)下層倒裝芯片的不良影響，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的下層為倒裝芯片上層為球焊芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖1，其工藝步驟如下：1、先將倒裝芯片焊接至基板上；2、對(duì)倒裝芯片下方焊點(diǎn)凸塊之間用underfill填充膠進(jìn)行填充；3、然后在球焊芯片非功能面畫(huà)裝片膠，再進(jìn)行球焊芯片的裝片；4、球焊芯片進(jìn)行焊線作業(yè)；5、最后通過(guò)塑封料包封以保護(hù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

目前已有的技術(shù)上層球焊芯片和下層倒裝芯片之間只有一層膠層，膠層很薄；當(dāng)上方的球焊芯片在裝片和焊線過(guò)程中對(duì)下方倒裝芯片作用力只有一層很薄的膠層作為緩沖，這樣就很容易傷害到下方的倒裝芯片。且在球焊芯片裝片前還有一道underfill的填充步驟。underfill通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象填充到倒裝芯片焊球之間的空間，由于underfill的毛細(xì)作用，underfill容易溢到倒裝芯片側(cè)面甚至是非功能面，以及擴(kuò)散至倒裝芯片焊接區(qū)外圍的基板表面上，沾污金屬線鍵合的焊墊。當(dāng)underfill由于毛細(xì)現(xiàn)象爬至倒裝芯片非公能區(qū)的情況下，在畫(huà)膠后裝片作業(yè)時(shí)，會(huì)影響球焊芯片裝片的共面性。由于一部分underfill膠溢出至芯片表面或者是倒裝芯片焊接區(qū)外圍的基板表面上，使得倒裝芯片底部焊球與基板之間的空間的underfill填充膠的膠量會(huì)相應(yīng)減少，進(jìn)而導(dǎo)致倒裝芯片底部焊球與基板之間的空間填充不充分，進(jìn)一步地會(huì)帶來(lái)分層和塑封料填充空洞的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，它采用fow膜或fod膜的膠膜，取代倒裝芯片underfill填充膠及球焊芯片的裝片膠，從而消除球焊芯片在裝片和焊線過(guò)程中對(duì)下方倒裝芯片的一些不良影響。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、取一基板；

步驟二、在基板的多個(gè)焊墊上通過(guò)焊球焊接倒裝芯片；

步驟三、在球焊芯片圓片下方非功能面貼好一層膠膜，并且與球焊芯片同時(shí)劃片分割成單元；

步驟四、將非功能面粘附一層膠膜的球焊芯片直接設(shè)置在倒裝芯片的上方，膠膜受球焊芯片裝片的壓力及熱等共同作用的影響，會(huì)包覆倒裝芯片，并填充下方的倒裝芯片與基板之間的空間，倒裝芯片和球焊芯片中間間隔較厚的一層緩沖膠膜層；

步驟五、膠膜固化，使堆疊結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，膠膜的狀態(tài)在一定條件下固化后將不可逆轉(zhuǎn)；

步驟六、膠膜固化后，進(jìn)行球焊芯片的焊線作業(yè)，通過(guò)金屬線使球焊芯片和基板進(jìn)行電信連接；

步驟七、對(duì)基板上方、倒裝芯片、球焊芯片和金屬線外圍進(jìn)行塑封料的包封。

所述膠膜采用fow膜或fod膜。

多個(gè)焊墊之間形成引導(dǎo)槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、改善了現(xiàn)有工藝中出現(xiàn)的球焊芯片裝片作業(yè)過(guò)程中，由于underfill毛細(xì)現(xiàn)象的作用爬至倒裝芯片非功能面，從而導(dǎo)致上層球焊芯片裝片時(shí)，球焊芯片共面性不佳的問(wèn)題；

2、增加倒裝芯片與球焊芯片之間的厚度，增加倒裝芯片與球焊芯片之間膠層的緩沖能力，避免球焊芯片在打線作業(yè)過(guò)程中受打線應(yīng)力而產(chǎn)生的損傷問(wèn)題；

3、本發(fā)明打破常規(guī)技術(shù)偏見(jiàn)，將fow膜或fod膜應(yīng)用于倒裝芯片與球焊芯片的堆疊，相比球焊芯片與球焊芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)，可以減少焊線的布設(shè)空間，提高基板的利用率，以及降低封裝厚度；

4、本發(fā)明將fow膜或fod膜應(yīng)用于倒裝芯片與球焊芯片的堆疊，與傳統(tǒng)的倒裝芯片與球焊芯片的堆疊封裝結(jié)構(gòu)，可將fow膜或fod膜取代underfill填充膠和裝片膠，可減少相應(yīng)的步驟，提高效率；

5、膠膜的流散能力較underfill填充膠的毛細(xì)作用下的流散能力弱，可避免underfill填充膠擴(kuò)散至焊接區(qū)外圍基板上，沾污金屬線鍵合的焊墊；優(yōu)選的，通過(guò)在基板焊接區(qū)的多個(gè)焊墊之間形成引導(dǎo)槽，來(lái)促進(jìn)膠膜的流動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為本發(fā)明一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3~圖9為本發(fā)明一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法各工序的流程圖。

圖10為本發(fā)明另一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

其中：

基板1

焊球2

底部填充膠3

金屬線4

倒裝芯片5

球焊芯片6

焊墊7

膠膜8

塑封料9

引導(dǎo)槽10。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖2所示，本實(shí)施例中的一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)，它包括基板1，所述基板1正面設(shè)置有多個(gè)焊墊7，所述焊墊7上通過(guò)焊球2設(shè)置有一倒裝芯片5，所述倒裝芯片5上方設(shè)置有球焊芯片6，所述球焊芯片6背面非功能區(qū)粘附有一層膠膜8，所述膠膜8包覆倒裝芯片5并填充倒裝芯片5與基板1之間的空間，所述球焊芯片6正面通過(guò)金屬線4電性連接至基板1，所述基板1、倒裝芯片5、球焊芯片6和金屬線4外圍包覆有塑封料9；

所述膠膜8采用fow膜或fod膜。

其制造方法包括以下步驟：

步驟一、參見(jiàn)圖3，取一基板；

步驟二、參見(jiàn)圖4，在基板的多個(gè)焊墊上通過(guò)焊球焊接倒裝芯片；

步驟三、參見(jiàn)圖5，在球焊芯片圓片下方（非功能面）貼好一層膠膜，并且與球焊芯片同時(shí)劃片分割成單元；

步驟四、參見(jiàn)圖6，將非功能面粘附一層膠膜的球焊芯片直接設(shè)置在倒裝芯片的上方，膠膜受球焊芯片裝片的壓力及熱等共同作用的影響，會(huì)包覆倒裝芯片，并填充下方的倒裝芯片與基板之間的空間，倒裝芯片和球焊芯片中間間隔較厚的一層緩沖膠膜層；

步驟五、參見(jiàn)圖7，膠膜固化，使堆疊結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，膠膜的狀態(tài)在一定條件下固化后將不可逆轉(zhuǎn)；

步驟六、參加圖8，膠膜固化后，進(jìn)行球焊芯片的焊線作業(yè)（通過(guò)金屬線使球焊芯片和基板進(jìn)行電信連接）；

步驟七、參加圖9，對(duì)基板上方、倒裝芯片、球焊芯片和金屬線外圍進(jìn)行塑封料的包封。

如圖10所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述多個(gè)焊墊7之間形成引導(dǎo)槽10，來(lái)引導(dǎo)、促進(jìn)膠膜的流動(dòng)。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還包括有其他實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種倒裝芯片和球焊芯片堆疊的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，所述方法包括以下步驟：步驟一、取一基板；步驟二、在基板的多個(gè)焊墊上通過(guò)焊球焊接倒裝芯片；步驟三、在球焊芯片圓片下方非功能面貼好一層膠膜，并且與球焊芯片同時(shí)劃片分割成單元；步驟四、將非功能面粘附一層膠膜的球焊芯片直接設(shè)置在倒裝芯片的上方，膠膜包覆倒裝芯片并充分填充下方的倒裝芯片與基板之間的空間；步驟五、膠膜固化；步驟六、膠膜固化后，進(jìn)行球焊芯片的焊線作業(yè)；步驟七、塑封料包封。本發(fā)明采用FOW膜或FOD膜，取代倒裝芯片underfill填充膠及球焊芯片的裝片膠，從而消除球焊芯片在裝片和焊線過(guò)程中對(duì)下方倒裝芯片的一些不良影響。

技術(shù)研發(fā)人員：殷炯;龔臻;劉怡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.31
技術(shù)公布日：2017.10.10