一種四邊無引腳封裝件及其封裝工藝、制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四邊無引腳封裝件及其封裝工藝、制作工藝，所述四邊無引腳封裝件包括基板基體，多個引腳內埋于基板基體并凸出于所述基板基體，基板基體上設有IC芯片、多個導線觸片，每個引腳凸出于所述基板基體的一端設有阻焊層；所述IC芯片與所述基板基體之間設有阻焊層，所述IC芯片與多個導線觸片之間通過鍵合線相連接；所述IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內；所述每個引腳的另一端上均電鍍有鍍鎳層或鎳球或鍍金層或金球。通過上述方式，本發(fā)明能夠提高生產效率，一次性加工兩版產品，并且創(chuàng)新的蝕刻工藝能夠避免四邊無引腳的受損及氧化，大大提高產品使用壽命。
【專利說明】—種四邊無引腳封裝件及其封裝工藝、制作工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無引腳封裝的加工領域，具體涉及一種四邊無引腳封裝的封裝工藝。

【背景技術】
[0002]QFN是一種無引腳封裝，呈正方形或矩形，封裝底部中央位置有一個大面積裸露焊盤用來導熱，圍繞大焊盤的封裝外圍四周有實現電氣連結的導電焊盤。由于QFN封裝不像傳統(tǒng)的SOIC與TSOP封裝那樣具有鷗翼狀引線，內部引腳與焊盤之間的導電路徑短，自感系數以及封裝體內布線電阻很低，所以它能提供卓越的電性能。此外，它還通過外露的引線框架焊盤提供了出色的散熱性能，該焊盤具有直接散熱通道，用于釋放封裝內的熱量。通常將散熱焊盤直接焊接在電路板上，并且PCB中的散熱過孔有助于將多余的功耗擴散到銅接地板中，從而吸收多余的熱量。
[0003]無引腳封裝的封裝工藝有多種，如aQFN框架采用半蝕刻(half etching)工藝后，其框架正面排列著許多規(guī)則排列的圓柱狀銅凸點(頂面半徑在0.230mm左右，高度
0.08_)，而aQFN框架背面是一整塊銅合金層，在完成后段封裝之后，利用酸性或是堿性溶液對產品背面的銅合金引腳進行選擇性蝕刻。MIS工藝采用QFN的雙面蝕刻，但提前在背面刷上塑封料(compound)，再進行封裝工藝。MIS工藝在金屬基材上進行引線框的內引腳、外引腳及連接線的金屬電鍍及蝕刻，而后進行塑封料的預包封，使金屬、塑封料等不同材質融入一體。
[0004]但上述封裝工藝均是逐片操作，加工速度較慢，且上述封裝方法由于基本是先封裝，然后再進行引腳的鍍層處理，則在封裝過程中，引腳容易受損或受到氧化，從而對后續(xù)生產及使用造成影響，即現有的封裝工藝不僅生產效率低下而且不能很好的保護封裝件。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供的四邊無引腳封裝的封裝工藝，能夠提高生產效率，一次性加工兩版產品，并且創(chuàng)新的蝕刻工藝能夠避免四邊無引腳的受損及氧化，大大提高產品使用壽命。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明公開的技術方案是:一種四邊無引腳封裝件，包括基板基體，多個引腳內埋于基板基體并凸出于所述基板基體，基板基體上設有IC芯片、多個導線觸片，每個引腳凸出于所述基板基體的一端設有阻焊層；所述IC芯片與所述基板基體之間設有阻焊層，所述IC芯片與多個導線觸片之間通過鍵合線相連接；所述IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內；所述每個引腳的另一端上均電鍍有鍍鎳層或鎳球或鍍金層或金球。
[0007]優(yōu)選的，所述鍍鎳層的厚度是0.lmm-0.3mm。
[0008]本發(fā)明公開了一種四邊無引腳封裝件的封裝工藝，取待封裝的四邊無引腳芯片結構，所述四邊無引腳芯片結構包括基板基體，多個引腳內埋于基板基體并凸出于所述基板基體，基板基體上設有IC芯片、多個導線觸片，每個引腳凸出于所述基板基體的一端設有阻焊層；所述IC芯片與所述基板基體之間設有阻焊層，所述IC芯片與多個導線觸片之間通過鍵合線相連接；所述IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內；所述塑封體位于所述基板基體的一側，所述基板基體的另一側封閉有銅層；將所述基板基體上的銅層完全蝕刻，原本被銅層封閉的引腳裸露，在裸露的引腳上做電鍍處理。
[0009]優(yōu)選的，所述電鍍處理是指在裸露的引腳上電鍍錫層或錫球或金層或金球。
[0010]所述封裝工藝中，優(yōu)選的，利用含有硫酸、H2O2的混合溶液將基板基體上的銅層完全蝕刻。所述的將基板基體上的銅層完全蝕刻時，是采用含有H2S04、H202、Cu2+的混合溶液進行蝕刻，其中，混合溶液中H2S04的含量范圍是75g/L-125g/L，H2O2的含量范圍是155g/L-205g/L, Cu2+的含量范圍是10g/L-75g/L。優(yōu)選的，混合溶液中H2SO4的含量范圍是80g/L-120g/L, H2O2 的含量范圍是 160g/L-200g/L，Cu2+ 的含量范圍是 15g/L_70g/L。
[0011]本發(fā)明還公開了一種四邊無引腳封裝件的制作工藝，包括如下步驟:
步驟a、制作基板基體:取一載板，在載板的兩面分別壓合銅層，將銅層均蝕刻變薄，在載板兩面的銅層上分別電鍍銅柱；待銅柱電鍍結束后，在載板的兩側均層壓基體，基體的外側鍍金屬層，載板兩面的銅柱均封裝于相應的基體內；
步驟b、制作引腳:在載板兩面的基體上分別開銅窗和鉆孔，將開設的銅窗和鉆孔進行電鍍，形成引腳；開銅窗和鐳射鉆孔后的基體形成基板基體；
步驟C、制作導線觸片:基體的外側鍍的金屬層在開銅窗和鐳射鉆孔過程中形成導線觸片；
步驟d、設置阻焊層:在引腳上設置阻焊層，引腳封裝于阻焊層內；所述阻焊層使用的是阻焊油墨；在導線觸片的表面電鍍鎳層或金層；
步驟e、設置IC芯片:去除載板，則載板兩側分別形成一四邊無引腳封裝件的半成品，將每個半成品的銅層蝕刻掉一定的厚度；在每個半成品上粘貼和固化IC芯片，利用鍵合線將IC芯片與相應的導線觸片連接；優(yōu)選的，將每個半成品的銅層蝕刻掉lum-5um ；
步驟f、塑封:將上述步驟e中的半成品層壓塑封體，使IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內；
步驟g、蝕刻引腳及電鍍:塑封體位于所述基板基體的一側，所述基板基體的另一側是步驟e中蝕刻后的銅層；將銅層完全蝕刻，使引腳裸露，在裸露的引腳上做電鍍處理。
[0012]優(yōu)選的，上述步驟a中，載板兩面分別壓合兩層銅層，其中，第一層銅層的厚度是在10-12um之間，第二層銅層的厚度是在l-5um之間，優(yōu)選的，第二層銅層的厚度是在l-3um之間。
[0013]所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，優(yōu)選的，所述電鍍處理是指在裸露的引腳上電鍍純錫層或純錫球。
[0014]所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，優(yōu)選的，步驟a中載板是PP材料制成的。
[0015]所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，優(yōu)選的，所述步驟a中載板兩側層壓的基體是采用聚丙烯材料或玻璃纖維材料制成。
[0016]所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，優(yōu)選的，所述步驟a中，銅層均蝕刻變薄后的厚度是10-14um。
[0017]本專利發(fā)明利用單層無玻璃纖維核心層的塑膠基版(是附圖中的基材I)製作QFN的布線層，并進線進行IC芯片的封裝。本發(fā)明封裝工藝及制作工藝中，在塑封料灌膠完成后，再進行產品背面銅箔的蝕刻而將產品的銅材質的外引腳蝕刻裸露出，最后進行銅質引腳的純錫電鍍，由于Cu在空氣中易氧化，影響引腳的可靠性，鍍錫既避免Cu發(fā)生氧化，又具備導電傳熱作用，還可以加強產品與PCB板結合的能力，即錫電鍍層強化了表面貼片的能力，可以避免銅綠的發(fā)生。
[0018]本發(fā)明所述的制作工藝與現有制作工藝相比，由于是在一個載板上一次性加工兩版產品，能有效提高生產速度，并且在引腳的外表面做鍍層處理，避免了銅質引腳的受損及氧化等情況，提聞廣品使用壽命。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明四邊無引腳封裝件的封裝方法及制作工藝能夠提高生產效率，一次性加工兩版產品，并且創(chuàng)新的蝕刻工藝能夠避免四邊無引腳的受損及氧化，大大提聞廣品使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明四邊無引腳封裝件一較佳實施例的結構示意圖；
圖2至圖13是本發(fā)明四邊無引腳封裝件的制作工藝流程示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0022]請參考附圖1至附圖13，本發(fā)明實施例包括:
實施例1:請參考附圖1，一種四邊無引腳封裝件，包括基板基體1，多個引腳2內埋于基板基體I并凸出于基板基體1，基板基體I上設有IC芯片4、多個導線觸片6，每個引腳2凸出于基板基體I的一端設有阻焊層3 ；IC芯片4與基板基體I之間設有阻焊層3，IC芯片4與多個導線觸片6之間通過鍵合線5相連接；IC芯片4、引腳2設有阻焊層3的一端、導線觸片6、鍵合線5均封裝于塑封體7內；每個引腳2的另一端上均電鍍有鍍鎳球20。
[0023]實施例2:請參考附圖13，一種四邊無引腳封裝件，包括基板基體1，多個引腳內埋于基板基體I并凸出于基板基體1，基板基體I上設有IC芯片4、多個導線觸片6，每個引腳2凸出于基板基體I的一端設有阻焊層3 ；IC芯片4與基板基體I之間設有阻焊層3，IC芯片4與多個導線觸片6之間通過鍵合線5相連接；IC芯片4、引腳2設有阻焊層3的一端、導線觸片6、鍵合線5均封裝于塑封體7內；每個引腳2的另一端上均電鍍有鍍鎳層20。
[0024]鍍鎳層20的厚度可以在0.lmm-0.3mm之間；本實施例中，鍍鎳層20的厚度是
0.1mm0
[0025]實施例3:本實施例與實施例2的不同之處在于，本實施例中，鍍鎳層的厚度是
0.2mmο
[0026]實施例4:本實施例與實施例2的不同之處在于，本實施例中，每個引腳2的另一端上均電鍍有鍍金層20。鍍金層20的厚度可以在0.lmm-0.3mm之間。
[0027]實施例5:本實施例與實施例2的不同之處在于，本實施例中，每個引腳2的另一端上均電鍍有鍍鎳層，在鍍鎳層的外表面又電鍍有鍍金層；鍍鎳層與鍍金層共同形成引腳2表面的鍍層20。鍍層20的厚度可以在0.lmm-0.3mm之間。
[0028]實施例6:請參考附圖11與附圖13，一種四邊無引腳封裝件的封裝工藝，取待封裝的四邊無引腳芯片結構，所述四邊無引腳芯片結構包括基板基體1，多個引腳2內埋于基板基體I并凸出于基板基體1，基板基體I上設有IC芯片4、多個導線觸片6，每個引腳2凸出于基板基體I的一端設有阻焊層3 ；IC芯片4與基板基體I之間設有阻焊層3, IC芯片4與多個導線觸片6之間通過鍵合線5相連接；IC芯片4、引腳2設有阻焊層3的一端、導線觸片6、鍵合線5均封裝于塑封體7內；塑封體7位于基板基體I的一側，基板基體I的另一側封閉有銅層81’ ；將基板基體I上的銅層81’完全蝕刻，原本被銅層81’封閉的引腳2的一端裸露，在裸露的引腳2上做電鍍處理，形成鍍層20。
[0029]所述電鍍處理是指在裸露的引腳2的一端上電鍍錫層或錫球或金層或金球。
[0030]本實施例中，蝕刻銅層81’時是利用含有硫酸、H202的混合溶液將基板基體I上的銅層81’完全蝕刻。
[0031]實施例7:請參考附圖11與附圖13，一種四邊無引腳封裝件的封裝工藝，取待封裝的四邊無引腳芯片結構，所述四邊無引腳芯片結構包括基板基體1，多個引腳2內埋于基板基體I并凸出于基板基體1，基板基體I上設有IC芯片4、多個導線觸片6，每個引腳2凸出于基板基體I的一端設有阻焊層3 ；IC芯片4與基板基體I之間設有阻焊層3, IC芯片4與多個導線觸片6之間通過鍵合線5相連接；IC芯片4、引腳2設有阻焊層3的一端、導線觸片6、鍵合線5均封裝于塑封體7內；塑封體7位于基板基體I的一側，基板基體I的另一側封閉有銅層81’ ；將基板基體I上的銅層81’完全蝕刻，原本被銅層81’封閉的引腳2的一端裸露，在裸露的引腳2上做電鍍處理，形成鍍層20。
[0032]所述電鍍處理是指在裸露的引腳2的一端上電鍍錫層，錫層的厚度是在
0.1mm-0.3謹之間，錫層的厚度可以是0.1謹、0.2謹、0.3謹。
[0033]本實施例中，蝕刻銅層81’時是利用含有H2S04、H202、Cu2+的混合溶液將基板基體I上的銅層81’完全蝕刻。其中，混合溶液中H2SO4的含量范圍是75g/L-125g/L，H2O2的含量范圍是155g/L-205g/L，Cu2+的含量范圍是10g/L_75g/L。
[0034]實施例7:本實施例與上述實施例中的不同之處在于，所述電鍍處理是指在裸露的引腳2的一端上電鍍錫層，錫層的厚度是0.3mm。
[0035]本實施例中，蝕刻銅層81’時是利用含有H2S04、H2O2, Cu2+的混合溶液將基板基體I上的銅層81’完全蝕刻。其中，混合溶液中H2SO4的含量范圍是80g/L-120g/L，H2O2的含量范圍是160g/L-200g/L，Cu2+的含量范圍是15g/L_70g/L。
[0036]實施例8:本實施例與上述實施例中的不同之處在于，所述電鍍處理是指在裸露的引腳2的一端上電鍍錫球，錫球凸出于基板基體I的厚度是0.25mm。
[0037]本實施例中，蝕刻銅層81’時是利用含有H2S04、H2O2Xu2+的混合溶液將基板基體I上的銅層81’完全蝕刻。其中，混合溶液中H2SO4的含量是100g/L，H202的含量范圍是180g/L, Cu2+的含量范圍是65g/L。
[0038]實施例9:請參考附圖2至附圖13，本發(fā)明還公開了一種四邊無引腳封裝件的制作工藝，包括如下步驟:
步驟a、請參考附圖2、附圖3及附圖4，制作基板基體:取一載板10，在載板10的兩面分別壓合銅層8，本實施例中，載板10兩面分別壓合兩層銅層，分別是銅層80及銅層81。將載板10兩面的銅層81均蝕刻變薄，然后在載板10兩面的銅層8上分別電鍍銅柱9 ;待銅柱9電鍍結束后，在載板10的兩側均層壓基體1’，基體I’的外側鍍金屬層6’，載板10兩面的銅柱9均封裝于相應的基體I’內；優(yōu)選的，本實施例所述步驟a中，載板10兩面的銅層8均蝕刻變薄后的總厚度是15um，其中銅層81的厚度是12um，銅層80的厚度是3um。
[0039]步驟b、制作引腳:請參考附圖5及附圖6，在載板10兩面的基體I’上分別開銅窗和鉆孔，將開設的銅窗和鉆孔進行電鍍，形成引腳2 ;開銅窗和鐳射鉆孔后的基體I’形成基板基體I。
[0040]步驟C、制作導線觸片:外側金屬層6’在開銅窗和鐳射鉆孔過程中形成導線觸片6 ；
步驟d、設置阻焊層:請參考附圖7及附圖8，在引腳2上層壓阻焊層3，引腳2封裝于阻焊層3內；阻焊層3使用的是商品名為PSR4000 AUS308的阻焊油墨；在導線觸片6的表面電鍍金屬層60，金屬層60可以是鎳層也可以是金層，也可以在導線觸片6的表面依次電鍍鎳層和金層。
[0041]步驟e、設置IC芯片:請參考附圖9及附圖10，去除載板10，則載板10兩側分別形成一四邊無引腳封裝件的半成品，將每個半成品的銅層8蝕刻掉一定的厚度，將銅層80完全蝕刻掉，銅層81蝕刻成為銅層81’ ；在每個半成品上粘貼和固化IC芯片4，利用鍵合線5將IC芯片4與相應的導線觸片6連接；
步驟f、塑封:請參考附圖11，將上述步驟e中的半成品層壓塑封體7，使IC芯片4、引腳2設有阻焊層3的一端、導線觸片6、鍵合線5均封裝于塑封體7內；
步驟g、蝕刻引腳及電鍍:塑封體7位于基板基體I的一側，基板基體I的另一側是步驟e中蝕刻后的銅層81’;將銅層81’完全蝕刻，使引腳2原本被銅層81’封閉的一端裸露，在裸露的引腳2上做電鍍處理；所述電鍍處理是指在裸露的引腳2上電鍍純錫層或純錫球。
[0042]本實施例中，上述步驟a中載板10是PP材料制成的。
[0043]本實施例中，上述步驟a中載板10兩側層壓的基體I’是采用商品名為GHPL-830NX的玻璃纖維材料。
[0044]實施例10:本實施例與實施例7的不同之處在于，本實施例中，阻焊層3使用的是商品名為AUS320的阻焊油墨。
[0045]實施例11:本實施例與實施例7的不同之處在于，本實施例中，載板10兩側層壓的基體I’是采用聚丙烯材料。
[0046]實施例12:本實施例與實施例7的不同之處在于，本實施例中，步驟e中將每個半成品的銅層80完全蝕刻掉，銅層81蝕刻掉3um成為銅層81’。
[0047]實施例13:本實施例與實施例7的不同之處在于，本實施例中，步驟e中將每個半成品的銅層80完全蝕刻掉，銅層81蝕刻掉7um成為銅層81’。
[0048]實施例14:在本發(fā)明另一個實施例中，載板10兩面的銅層8蝕刻變薄后的厚度可以是 10um、llum、12um、13um、14um。
[0049]實施例15:在本發(fā)明另一個實施例中，載板10是采用商品名為GHPL-830NX的玻璃纖維材料制成。
[0050]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種四邊無引腳封裝件，其特征在于，包括基板基體，多個引腳內埋于基板基體并凸出于所述基板基體，基板基體上設有IC芯片、多個導線觸片，每個引腳凸出于所述基板基體的一端設有阻焊層；所述IC芯片與所述基板基體之間設有阻焊層，所述IC芯片與多個導線觸片之間通過鍵合線相連接；所述IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內；所述每個引腳的另一端上均電鍍有鍍鎳層或鎳球或鍍金層或金球。
2.根據權利要求1所述的四邊無引腳封裝件，其特征在于，所述鍍鎳層的厚度是0.lmm-0.3mm。
3.—種四邊無引腳封裝件的封裝工藝，其特征在于，取待封裝的四邊無引腳芯片結構，所述四邊無引腳芯片結構包括基板基體，多個引腳內埋于基板基體并凸出于所述基板基體，基板基體上設有IC芯片、多個導線觸片，每個引腳凸出于所述基板基體的一端設有阻焊層；所述IC芯片與所述基板基體之間設有阻焊層，所述IC芯片與多個導線觸片之間通過鍵合線相連接；所述IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內；所述塑封體位于所述基板基體的一側，所述基板基體的另一側封閉有銅層；將所述基板基體上的銅層完全蝕刻，原本被銅層封閉的引腳裸露，在裸露的引腳上做電鍍處理。
4.根據權利要求3所述的封裝工藝，其特征在于，所述電鍍處理是指在裸露的引腳上電鍍錫層或錫球或金層或金球。
5.根據權利要求4所述的封裝工藝，其特征在于，利用含有硫酸、H2O2的混合溶液將基板基體上的銅層完全蝕刻。
6.一種四邊無引腳封裝件的制作工藝，其特征在于，包括如下步驟: 步驟a、制作基板基體:取一載板，在載板的兩面分別壓合銅層，將銅層均蝕刻變薄，在載板兩面的銅層上分別電鍍銅柱；待銅柱電鍍結束后，在載板的兩側均層壓基體，基體的外側鍍金屬層，載板兩面的銅柱均封裝于相應的基體內； 步驟b、制作引腳:在載板兩面的基體上分別開銅窗和鉆孔，將開設的銅窗和鉆孔進行電鍍，形成引腳；開銅窗和鐳射鉆孔后的基體形成基板基體； 步驟C、制作導線觸片:基體的外側鍍的金屬層在開銅窗和鐳射鉆孔過程中形成導線觸片；步驟d、設置阻焊層:在引腳上設置阻焊層，引腳封裝于阻焊層內；所述阻焊層使用的是阻焊油墨；在導線觸片的表面電鍍鎳層或金層； 步驟e、設置IC芯片:去除載板，則載板兩側分別形成一四邊無引腳封裝件的半成品，將每個半成品的銅層蝕刻掉一定的厚度；在每個半成品上粘貼和固化IC芯片，利用鍵合線將IC芯片與相應的導線觸片連接； 步驟f、塑封:將上述步驟e中的半成品層壓塑封體，使IC芯片、引腳設有阻焊層的一端、導線觸片、鍵合線均封裝于塑封體內； 步驟g、蝕刻引腳及電鍍:塑封體位于基板基體的一側，所述基板基體的另一側是步驟e中蝕刻后的銅層；將銅層完全蝕刻，使引腳裸露，在裸露的引腳上做電鍍處理。
7.根據權利要求6所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，其特征在于，所述電鍍處理是指在裸露的引腳上電鍍純錫層或純錫球。
8.根據權利要求7所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，其特征在于，步驟a中載板是PP材料制成的。
9.根據權利要求8所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，其特征在于，所述步驟a中載板兩側層壓的基體是采用聚丙烯材料或玻璃纖維材料制成。
10.根據權利要求9所述的四邊無引腳封裝件的制作工藝，其特征在于，所述步驟a中，銅層均蝕刻變薄后的厚度是10-14um。
【文檔編號】H01L23/495GK104167400SQ201410281990
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權日:2014年6月23日
【發(fā)明者】郭桂冠 申請人:蘇州日月新半導體有限公司