一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于集成電路封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 集成電路封裝不僅起到集成電路芯片內(nèi)鍵合點(diǎn)與外部進(jìn)行電氣連接的作用，也為 集成電路芯片提供了一個(gè)穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境，對(duì)集成電路芯片起到機(jī)械或環(huán)境保護(hù)的作 用，從而使集成電路芯片能夠發(fā)揮正常的功能，并保證其具有高穩(wěn)定性和可靠性?？傊?，集 成電路封裝質(zhì)量的好壞，對(duì)集成電路整體性能的影響很大。因此，封裝應(yīng)具有較強(qiáng)的機(jī)械性 能、良好的電氣性能、散熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性。
[0003] 雖然1C的物理結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、I/O數(shù)量差異很大，但是1C封裝的作用和功能卻 差別不大，封裝的目的也相當(dāng)?shù)囊恢?。作?芯片的保護(hù)者"，封裝起到了好幾個(gè)作用，歸納 起來(lái)主要有以下兩個(gè)：
[0004] (1)保護(hù)芯片，使其免受物理?yè)p傷；
[0005] (2)重新分布1/0,獲得更易于裝配處理的引腳節(jié)距。封裝還有其他一些次要的作 用，比如提供一種更易于標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，為芯片提供散熱通路，避免使芯片產(chǎn)生〇粒子造 成的軟錯(cuò)誤，以及提供一種更便于測(cè)試和老化試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)。封裝還能用于多個(gè)1C的互連。
[0006] 隨著微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS)器件和片上實(shí)驗(yàn)室（lab-on-chip)器件的不斷發(fā)展， 封裝起到了更多的作用：如限制芯片與外界的接觸、滿足壓差的要求以及滿足化學(xué)和大氣 環(huán)境的要求。最近幾年人們對(duì)1C封裝的重要性和不斷增加的功能的看法發(fā)生了很大的轉(zhuǎn) 變，1C封裝已經(jīng)成為了和1C本身一樣重要的一個(gè)領(lǐng)域，這是因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，1C的性能 受到1C封裝的制約。因此，人們?cè)絹?lái)越注重發(fā)展1C封裝技術(shù)以應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)。
[0007] 隨著人們對(duì)智能設(shè)備功能要求的不斷增加，特別是智能家電的興起，產(chǎn)品需要更 多的存儲(chǔ)器，以208milS0P8為封裝載體的FlashMemory(閃存）的需求量急劇上升，以前 這塊芯片封裝市場(chǎng)被韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣的企業(yè)所壟斷，隨著國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司的興起，技術(shù)能力不 提高，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)撐握該芯片設(shè)計(jì)技術(shù)，但封裝技術(shù)方面韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)的封裝廠技術(shù)比 較成熟，大陸封裝廠正在追趕中。
[0008] 目前，國(guó)內(nèi)封裝廠還很少有這種208mil寬體S0P8封裝技術(shù)，即使有也是技術(shù)不夠 完善，可靠性比較低。而臺(tái)灣企業(yè)在封裝代工方面積累了多年的經(jīng)驗(yàn)，在208mil寬體S0P8 封裝技術(shù)上比較成熟和完善，在行業(yè)內(nèi)處于壟斷地位。因此開(kāi)發(fā)此項(xiàng)電路封裝結(jié)構(gòu)及封裝 技術(shù)極為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)， 以增加封裝體內(nèi)的電路積集度、降低封裝成本以及提高集成電路封裝的可靠性。
[0010] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)， 包括由引線框基島、內(nèi)引腳線和外引腳構(gòu)成的金屬引線框架，引線框基島上固定有芯片， 芯片和內(nèi)引腳線之間設(shè)有微連接線，所述的引線框架、芯片和微連接線密封在長(zhǎng)方體的 塑封體內(nèi)，所述塑封體的長(zhǎng)度A1滿足5. 13mmSA1 < 5. 23mm，塑封體的寬度A2滿足 5. 18mm彡A2彡5. 38_，塑封體的厚度A3滿足1. 70mm彡A3彡1. 90_。
[0011] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其外引腳的跨度B1滿足 7. 70mm彡B1彡8. 10mm，外引腳的間距B2滿足1. 250mm彡B2彡2. 540mm，外引腳的長(zhǎng)度B3 滿足B3 = (B1-A2) /2,外引腳的腳掌長(zhǎng)度A6滿足0? 60mm彡A6彡0? 70mm，外引腳的寬度B4 滿足 〇? 38mm<B4 < 0? 48mm。
[0012] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其塑封體的寬度A2為5. 28mm，塑封體的 厚度A3為1.80mm，所述外引腳的個(gè)數(shù)B滿足6 <B< 40的整數(shù)，外引腳的跨度B1為 7. 90mm，外引腳的間距B2為1. 27mm，外引腳的長(zhǎng)度B3為1. 31mm，外引腳的腳掌長(zhǎng)度A6為 0? 65mm，外引腳的寬度B4為0? 415mm，塑封體的長(zhǎng)度A1與外引腳的個(gè)數(shù)B之間滿足A1 = 5. 23+(B_8)X1. 8/2mm。
[0013] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其外引腳的個(gè)數(shù)B為八個(gè)，塑封體的長(zhǎng)度 A1 為 5. 23mm〇
[0014] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其引線框基島背面開(kāi)設(shè)有呈陣列分布的多 個(gè)錐形的凹坑。
[0015] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其引線框基島內(nèi)開(kāi)有八個(gè)長(zhǎng)方形孔。
[0016] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其內(nèi)引腳線為銅線、銅合金線、鐵線、鐵合 金線、鋁線或鋁合金線，內(nèi)引腳線上還設(shè)有厚度為17-76um的銀合金鍍層，所述的銀合金由 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 1. 8-2. 5% 的Cu、l. 2-1. 5% 的Ge、l. 5-2. 5% 的Sn、0. 8-1. 2% 的In和余量的 Ag組成。
[0017] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其引線框基島由銅、銅合金、鐵、鐵合金、 鋁或鋁合金制成，引線框基島的外部邊緣表面鍍有一圈厚度為17-76nm的氧化層，所述的 氧化層的通過(guò)濺射沉積，該氧化層由質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為45-50%的氧化銦、25-30%的氧化錫、 8-10%的氧化鍺和余量的氧化鋅組成。
[0018] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其引線框基島到內(nèi)引腳線頂端的距離為 0. 203mm，引線框基島的下沉距離為0. 203mm，內(nèi)引腳線的長(zhǎng)度為0. 659mm，所述的塑封體所 使用的封裝材料為環(huán)保樹(shù)脂塑封料。
[0019] 所述的一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)，其引線框架尺寸為長(zhǎng)300±0. 100mm、寬 100mm和厚0. 203mm，引線框架上設(shè)置有多個(gè)安裝單元，所述的安裝單元沿寬度方向列成11 排，沿長(zhǎng)度方向排成36列，所述的引線框架中間設(shè)置有多個(gè)工藝孔，所述的工藝孔包括長(zhǎng) 橢圓孔和方形孔。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 1、通過(guò)對(duì)塑封體長(zhǎng)、寬、高的尺寸設(shè)計(jì)，使得本封裝集成電路產(chǎn)品能夠用于對(duì)高 頻、高帶寬、低噪聲、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電性能有特殊需求（如閃存芯片）的大規(guī)模集成電路，克 服了現(xiàn)有技術(shù)中的封裝結(jié)構(gòu)電路積集度低、封裝成本高、性能較低的缺點(diǎn)。
[0022] 2、通過(guò)對(duì)引線框基島到內(nèi)引腳線間距的設(shè)計(jì)，使得集成電路產(chǎn)品的電性能明顯改 善，生產(chǎn)效率、生產(chǎn)合格率、成本等綜合效果較好；引線框基島背面的凹坑和長(zhǎng)方形孔能夠 提高基島密封塑料的結(jié)合強(qiáng)度，避免分層，提高了封裝的可靠性。
[0023] 3、本發(fā)明所公布的引線框架，每條上的安裝單元數(shù)量增加了 106. 25%，安裝單元 面積單只減少21. 65%，引線框架的利用率多71. 4%，極大的節(jié)約了材料；塑封生產(chǎn)效率高 達(dá)彡80000顆/小時(shí)，增大生產(chǎn)效率。
[0024] 4、本發(fā)明所采用的設(shè)備為自動(dòng)設(shè)備，塑封時(shí)每?jī)善蚣芙M成一組，塑封料從中間 溢料填充，最大化的節(jié)約了塑封料，塑封料利用率多70. 0%，增大了塑封料的利用率；
[0025] 5、本發(fā)明使用的切筋成型技術(shù)使切筋成型生產(chǎn)效率達(dá)到彡112000顆/小時(shí)，增大 生產(chǎn)效率；
[0026] 6、本發(fā)明塑封后引線框架的翹曲度（warp)在10_以下，增強(qiáng)了產(chǎn)品的可靠性；潮 濕度敏感等級(jí)（MSL) 3級(jí)以上；封裝體熱脹冷縮的耐久性（TCT) 500次；高溫加速老化試驗(yàn) (HAST) 168小時(shí)；高溫使用壽命測(cè)試（HTOL) 1000小時(shí)。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明引線框基島的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明引線框架正面結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0030] 圖4為本發(fā)明引線框架塑封的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 其中各標(biāo)記名稱為：1 一外引腳、2-塑封體、3-內(nèi)引腳線、4一凹坑、5-引線框基 島、6-長(zhǎng)方形孔、7-引線框架、8-工藝孔、9一溢J3父槽。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0033] 如圖1所示，是本發(fā)明一種高密度集成電路封裝結(jié)構(gòu)的示意圖，包括外引腳1和塑 封體2,塑封體2的長(zhǎng)度A1滿足關(guān)系5. 13mm<A1 < 5. 23mm，塑封體2的寬度A2滿足關(guān)系 5. 18mm彡A2彡5. 38_，塑封體2的厚度A3滿足關(guān)系1. 70mm彡A3彡1. 90_，外引腳1的 跨度B1滿足3. 123mm彡B1彡5. 123_，外引腳1的跨度B1滿足7. 70mm彡B1彡8. 10_，外 引腳1的間距B2滿足1. 250mm彡B2彡2. 540_，外引腳1的長(zhǎng)度B3滿足B3 = (Bl-A2)/2， 即1. 26mm<B3 < 1. 36mm，外引腳1腳掌A6滿足0? 60mm<A6 < 0? 70mm，外引腳1的寬度 B4滿足0? 38mm<B4 <0? 48mm;通過(guò)對(duì)以上尺寸的設(shè)計(jì)，使得本封裝集成電路產(chǎn)品能夠用 于對(duì)高頻、高帶寬、低噪聲、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電性能有特殊需求（如閃存芯片）的大規(guī)模集成電 路，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的封裝結(jié)構(gòu)電路積集度低、封裝成本高、性能較低的缺點(diǎn)。
[0034] 進(jìn)一步，所述塑封體2的寬度A2為5. 28mm，塑封體2的厚度A3為1. 80mm，所述外 引腳1的個(gè)數(shù)B滿足6彡B彡40的整數(shù)，外引腳1的跨度B1為7. 90mm，外引腳1的間距B2為 1.27mm，外引腳1的長(zhǎng)度B3為1. 31mm，外引腳1的腳掌長(zhǎng)度A6為0? 65mm，外引腳1的寬度B4 為0? 415mm，塑封體2的長(zhǎng)度A1與外引腳1的個(gè)數(shù)B之間滿足A1 = 5. 23+(B-8)XL8/2mm， 外引腳1的個(gè)數(shù)B為八個(gè)，塑封體2的長(zhǎng)度A1為5. 23mm。
[0035] 如圖2所示是本發(fā)明引線框基島5的結(jié)構(gòu)示意圖，引線框基島5上固定