專利名稱：無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引線框結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的引線框結(jié)構(gòu)主要有兩種
一種是四面扁平無引腳封裝(QFN)引線框，這種結(jié)構(gòu)的引線框?yàn)榱朔乐挂€框正面包封作業(yè)時(shí)，引線框的背面會(huì)產(chǎn)生塑封料的溢料，故在引線框背面貼附有一層昂貴的高溫膠膜(如圖14所示)，這種引線框結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)
1、金屬引線框的底部貼附了一層抗高溫膠膜，增加了至少50%的引線框成本；
2、金屬引線框底部貼附的膠膜是軟性有機(jī)物質(zhì)，所以在后續(xù)的封裝過程的裝片與金屬絲鍵合作業(yè)中，會(huì)因?yàn)楦邷睾婵井a(chǎn)生了有機(jī)物的揮發(fā)性污染，會(huì)直接污染到芯片正面與引線框正面與金屬絲鍵合的結(jié)合性，甚至?xí)绊懙叫酒媾c引線框正面后續(xù)封裝過程中導(dǎo)致與塑封料的結(jié)合能力失敗(俗稱分層)；
3、因?yàn)橐€框底部貼附了軟性有機(jī)膠膜，所以在后續(xù)的封裝過程中的金屬絲鍵合作業(yè)中，其部分鍵合的力量被軟性的有機(jī)膠膜給吸收，增加了金屬絲鍵合的難度，造成金屬絲鍵合良率的不穩(wěn)定，可能產(chǎn)生可靠性問題；
4、因?yàn)橐€框底部貼附了軟性有機(jī)膠膜，致使鍵合作業(yè)時(shí)金屬絲材料也被受限在較為軟性且昂貴的金絲，而不能使用硬質(zhì)且成本低廉的銅質(zhì)、鋁質(zhì)或其他低成本的金屬絲或金屬帶；
5、因?yàn)橐€框底部貼附了軟性有機(jī)膠膜，所以在后續(xù)的包封作業(yè)時(shí)，會(huì)因?yàn)槟z膜與金屬引線框發(fā)生分離而造成在高壓塑封過程中，塑封料滲入管腳或基島與軟性有機(jī)膠膜的中間(如圖15、圖16所示)。6、通常情況下QFN產(chǎn)品必須存在金屬基島才可以裝片，有時(shí)候會(huì)給線路板設(shè)計(jì)帶來一些麻煩，因?yàn)楸仨氁乐咕€路與金屬基島短路。另一種雙面蝕刻預(yù)包封引線框(如圖17所示)的設(shè)計(jì)與制造是采用金屬基板先進(jìn)行背面蝕刻后，再進(jìn)行背面塑封料的預(yù)包封，然后再進(jìn)行引線框正面引腳的蝕刻與表面電鍍。這種引線框結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)
1、引線框的制作程序太過復(fù)雜，造成引線框成本增加；
2、引線框的蝕刻分成上下面各蝕刻一次，容易因?yàn)樯舷挛g刻位置的重復(fù)定位誤差，造成錯(cuò)位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法，它省去了背面的耐高溫膠膜，當(dāng)然地解決了因軟性膠膜所帶來的缺點(diǎn)，并同時(shí)的降低了封裝材料、制程與生產(chǎn)效率等的成本，相對(duì)的提高了封裝過程的可靠性，而且生產(chǎn)工藝步驟簡(jiǎn)單、成本低，并且可以再無金屬基島時(shí)裝片，給線路板設(shè)計(jì)帶來方便。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)，它包括引腳，所述引腳正面鍍有第一金屬層，引腳背面鍍有第二金屬層，所述引腳與引腳之間的蝕刻區(qū)域填充有塑封料，所述塑封料與第一金屬層和第二金屬層齊平。本發(fā)明無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下工藝步驟
步驟一、取金屬基板步驟二、貼膜作業(yè)
利用貼膜設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光刻膠膜， 步驟三、金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜
利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成貼膜作業(yè)的金屬基板正面及背面進(jìn)行曝光、顯影與去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板上后續(xù)需要進(jìn)行電鍍的區(qū)域， 步驟四、鍍金屬層
在步驟三中金屬基板正面去除部分光刻膠膜的區(qū)域鍍上第一金屬層，在步驟三中金屬基板背面去除部分光刻膠膜的區(qū)域鍍上第二金屬層， 步驟五、金屬基板正面及背面揭膜作業(yè)將金屬基板正面及背面余下的光刻膠膜揭除， 步驟六、貼膜作業(yè)
利用貼膜設(shè)備在步驟五揭除光刻膠膜后的金屬基板正面及背面再次分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光刻膠膜，
步驟七、金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜
利用曝光顯影設(shè)備將步驟六完成貼膜作業(yè)的金屬基板正面及背面進(jìn)行曝光、顯影與去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板上后續(xù)需要進(jìn)行蝕刻的區(qū)域， 步驟八、金屬基板正面及背面進(jìn)行全蝕刻或半蝕刻
對(duì)步驟七中金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜的區(qū)域同時(shí)進(jìn)行全蝕刻或半蝕刻， 在金屬基板正面及背面形成凹陷的蝕刻區(qū)域，同時(shí)相對(duì)形引腳， 步驟九、金屬基板正面及背面揭膜作業(yè)將金屬基板正面及背面余下的光刻膠膜揭除， 步驟十、金屬基板蝕刻區(qū)域預(yù)填充塑封料
在步驟八形成的金屬基板的蝕刻區(qū)域內(nèi)，利用包封模具填充塑封料，完成引線框的預(yù)填充，
所述包封模具包括上模具和下模具，所述下模具或上模具上開設(shè)有注料孔，包封時(shí)將步驟就揭除光刻膠膜后的金屬基板放置于上模具與下模具之間，待上模具和下模具合模后通過下模具上向上的注料孔或上模具上向下的注料孔往引腳與引腳之間的蝕刻區(qū)域內(nèi)填充塑封料，完成引線框的預(yù)填充。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明涉及一種無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)，其引腳與引腳之間的蝕刻區(qū)域內(nèi)填充有塑封料，且塑封料與第一金屬層和第二金屬層齊平，它具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、引線框底部不需要再貼附一層昂貴的抗高溫軟性有機(jī)物膠膜。因此也沒有前面背景中所述的裝片、打線、包封會(huì)產(chǎn)生的各種問題，材料成本、制程成本與質(zhì)量成本等都得到大大降低，并且可以再無金屬基島時(shí)裝片，給線路板設(shè)計(jì)帶來方便。2、引線框采用正背面同時(shí)蝕刻，對(duì)比雙面蝕刻預(yù)包封弓丨線框，在工序上可減少50% 的復(fù)雜度，降低成本；又可以減少因?yàn)槎螌?duì)位造成的錯(cuò)位風(fēng)險(xiǎn)。


圖廣圖12為本發(fā)明無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框的生產(chǎn)方法各工序示意圖。圖13為本發(fā)明無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)示意圖。圖14為以往四面無引腳引線框背面貼上耐高溫膠膜的示意圖。圖15為以往背面貼上耐高溫膠膜的四面無引腳引線框封裝時(shí)溢料的示意圖。圖16為封裝時(shí)產(chǎn)生溢料的四面無引腳引線框封裝揭下耐高溫膠膜后的示意圖。圖17為以往預(yù)包封雙面蝕刻引線框的結(jié)構(gòu)示意圖。其中 基島1 引腳2
耐高溫膠膜3 塑封料4 第一金屬層5 第二金屬層6 上模具7 下模具8 金屬基板9 光刻膠膜10和11 蝕刻區(qū)域12。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框生產(chǎn)方法如下 步驟一、取金屬基板
參見圖1，取一片厚度合適的金屬基板9，金屬基板9的材質(zhì)可以依據(jù)芯片的功能與特性進(jìn)行變換，例如銅、鋁、鐵、銅合金、不銹鋼或鎳鐵合金等。步驟二、貼膜作業(yè)
參見圖2，利用貼膜設(shè)備在鍍完金屬層的金屬基板9正面及背面分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光刻膠膜10和11，所述光刻膠膜10和11可以是干膜，也可以是濕膜。步驟三、金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜
參見圖3，利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成貼膜作業(yè)的金屬基板9正面及背面進(jìn)行曝光、顯影與去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板9上后續(xù)需要進(jìn)行電鍍的區(qū)域。步驟四、鍍金屬層
參見圖4，在步驟三中金屬基板9正面去除部分光刻膠膜的區(qū)域鍍上第一金屬層5，在步驟三中金屬基板9背面去除部分光刻膠膜的區(qū)域鍍上第二金屬層6，電鍍的材料可以為金、鎳金、鎳鈀金或銀。步驟五、金屬基板正面及背面揭膜作業(yè)
參見圖5，將金屬基板9正面及背面余下的光刻膠膜揭除。步驟六、貼膜作業(yè)
參見圖6，利用貼膜設(shè)備在步驟五揭除光刻膠膜后的金屬基板9正面及背面再次分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光刻膠膜10和11，以保護(hù)后續(xù)的蝕刻工藝作業(yè)，所述光刻膠膜10和 11可以是干膜，也可以是濕膜。步驟七、金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜
參見圖7，利用曝光顯影設(shè)備將步驟六完成貼膜作業(yè)的金屬基板9正面及背面進(jìn)行曝光、顯影與去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板9上后續(xù)需要進(jìn)行蝕刻的區(qū)域。步驟八、金屬基板正面及背面進(jìn)行全蝕刻或半蝕刻
參見圖5，對(duì)步驟七中金屬基板9正面及背面去除部分光刻膠膜的區(qū)域同時(shí)進(jìn)行全蝕刻或半蝕刻，在金屬基板9正面及背面形成凹陷的蝕刻區(qū)域12，同時(shí)相對(duì)形成引腳2。步驟九、金屬基板正面及背面揭膜作業(yè)
參見圖9，將金屬基板正面及背面余下的光刻膠膜揭除。步驟十、金屬基板蝕刻區(qū)域預(yù)填充塑封料
參見圖10 圖12，在步驟八形成的金屬基板的蝕刻區(qū)域內(nèi)，利用包封模具填充塑封料， 完成引線框的預(yù)填充。所述包封模具包括上模具7和下模具8，所述上模具7或下模具8上開設(shè)有注料孔，包封時(shí)將步驟九揭除光刻膠膜后的金屬基板放置于上模具7與下模具8之間，待上模具 7和下模具8合模后通過下模具8向上的注料孔或上模具7向下的注料孔往引腳2與引腳 2之間的蝕刻區(qū)域12內(nèi)填充塑封料，完成引線框的預(yù)填充。最后成品參見圖13，本發(fā)明無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)，它包括引腳 2，所述引腳2的正面鍍有第一金屬層5，引腳2的背面鍍有第二金屬層6，所述引腳2與引腳2之間的蝕刻區(qū)域填充有塑封料4，所述塑封料4與第一金屬層5和第二金屬層6齊平。
權(quán)利要求
1.一種無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)，它包括引腳(2)，所述引腳(2)正面鍍有第一金屬層(5)，引腳(2)背面鍍有第二金屬層(6)，其特征在于所述引腳(2)與引腳 (2)之間的蝕刻區(qū)域填充有塑封料(4)，所述塑封料(4)與第一金屬層(5)和第二金屬層(6) 齊平。
2.一種如權(quán)利要求1所述的無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框的生產(chǎn)方法，其特征在于所述方法包括以下工藝步驟步驟一、取金屬基板步驟二、貼膜作業(yè)利用貼膜設(shè)備在金屬基板的正面及背面分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光刻膠膜， 步驟三、金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜利用曝光顯影設(shè)備將步驟二完成貼膜作業(yè)的金屬基板正面及背面進(jìn)行曝光、顯影與去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板上后續(xù)需要進(jìn)行電鍍的區(qū)域， 步驟四、鍍金屬層在步驟三中金屬基板正面去除部分光刻膠膜的區(qū)域鍍上第一金屬層，在步驟三中金屬基板背面去除部分光刻膠膜的區(qū)域鍍上第二金屬層， 步驟五、金屬基板正面及背面揭膜作業(yè)將金屬基板正面及背面余下的光刻膠膜揭除， 步驟六、貼膜作業(yè)利用貼膜設(shè)備在步驟五揭除光刻膠膜后的金屬基板正面及背面再次分別貼上可進(jìn)行曝光顯影的光刻膠膜，步驟七、金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜利用曝光顯影設(shè)備將步驟六完成貼膜作業(yè)的金屬基板正面及背面進(jìn)行曝光、顯影與去除部分光刻膠膜，以露出金屬基板上后續(xù)需要進(jìn)行蝕刻的區(qū)域， 步驟八、金屬基板正面及背面進(jìn)行全蝕刻或半蝕刻對(duì)步驟七中金屬基板正面及背面去除部分光刻膠膜的區(qū)域同時(shí)進(jìn)行全蝕刻或半蝕刻， 在金屬基板正面及背面形成凹陷的蝕刻區(qū)域，同時(shí)相對(duì)形引腳， 步驟九、金屬基板正面及背面揭膜作業(yè)將金屬基板正面及背面余下的光刻膠膜揭除， 步驟十、金屬基板蝕刻區(qū)域預(yù)填充塑封料在步驟八形成的金屬基板的蝕刻區(qū)域內(nèi)，利用包封模具填充塑封料，完成引線框的預(yù)填充，所述包封模具包括上模具和下模具，所述下模具或上模具上開設(shè)有注料孔，包封時(shí)將步驟就揭除光刻膠膜后的金屬基板放置于上模具與下模具之間，待上模具和下模具合模后通過下模具上向上的注料孔或上模具上向下的注料孔往引腳與引腳之間的蝕刻區(qū)域內(nèi)填充塑封料，完成引線框的預(yù)填充。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無基島預(yù)填塑封料先鍍后刻引線框結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法，所述結(jié)構(gòu)包括引腳(2)，所述引腳(2)正面鍍有第一金屬層(5)，引腳(2)背面鍍有第二金屬層(6)，所述引腳(2)與引腳(2)之間的蝕刻區(qū)域填充有塑封料(4)，所述塑封料(4)與第一金屬層(5)和第二金屬層(6)齊平。本發(fā)明的有益效果是引線框底部不需要再貼附一層昂貴的抗高溫軟性有機(jī)物膠膜，也沒有背景中所述的裝片、打線、包封會(huì)產(chǎn)生的各種問題，成品良率得到大大提升，而且引線框采用正背面同時(shí)蝕刻，在工序上可減少50%的復(fù)雜度，降低了成本，又可以減少因?yàn)槎螌?duì)位造成的錯(cuò)位風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H01L21/48GK102324412SQ20111026835
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者吳昊, 夏文斌, 梁志忠, 耿叢正, 謝潔人, 郁科峰 申請(qǐng)人:江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司