弹性引脚pop结构及工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种弹性引脚POP结构及工艺方法，属于半导体封装技术领域。
【背景技术】
[0002]随着微电子技术的发展，集成电路互连密度不断提高。二维互连逐渐成为限制半导体芯片性能提高的瓶颈，微电子封装逐渐倾向于3D封装。芯片堆叠是提高电子封装高密化的主要途径之一，作为目前封装高密集成的主要方式，POP (叠层封装)得到越来越多的重视。堆叠式封装是一种集成电路封装技术，用于在垂直方向上对离散的逻辑和存储的球栅阵列(BGA)封装进行联合，将两个或两个以上封装连接，即堆叠。
[0003]传统的POP封装结构有两种:一种是基板四边正面植球，工艺是通过基板正面植球、包封然后进行镭射钻孔暴露正面锡球(如图1所示)。改进后的POP方案是在基板上电镀导电金属柱子，塑封后通过减薄工艺露出引脚(如图2所示)。传统POP封装结构存在以下缺点:
1、传统POP封装结构都需要进行镭射钻孔或减薄工艺把上下互接引脚露出塑封料，工艺成本高；
2、传统POP结构上层不能直接安装普通SOP等插拔式封装结构。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种弹性引脚POP结构及工艺方法，它无需镭射钻孔或减薄工艺，包封后即可露出连接引脚，简化了工艺流程，提高了生产效率，节约了成本。
[0005]本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种弹性引脚POP结构，它包括上层封装结构和下层封装结构，所述下层封装结构包括基板和芯片，所述芯片通过焊球贴装于基板上，所述芯片周围通过导电材料设置有弹性引脚模块，所述芯片和弹性引脚模块外围包封有塑封料，所述弹性引脚模块包括上部结构和下部结构两部分，所述下部结构为两端宽中间窄的腰鼓形且中空的柱状体，所述下部结构顶部沿纵向开设有至少两道豁口，所述上部结构是实心的柱状体结构或顶部开口的空心柱状体结构，所述上部结构伸进下部结构内部，所述上部结构与下部结构通过豁口的设计实现电性互联，所述弹性引脚模块上表面露出于塑封料表面，所述上层封装结构通过弹性引脚模块堆叠设置于下层封装结构上。
[0006]所述豁口等分下部结构侧壁，所述豁口深度不超过下部结构的一半高度。
[0007]所述上部结构的最大外直径范围在下部结构最小内直径与最大内直径之间。
[0008]所述导电材料采用导电胶或锡膏。
[0009]当弹性引脚模块的上部结构采用实心的柱状体结构时，所述上层封装结构为普通平脚、L型脚、J型脚、球栅阵列型脚的封装结构，此时所述上层封装结构通过SMT印刷锡膏或焊球与下层封装结构互联；
当弹性引脚模块的上部结构采用顶部开口的空心柱状体结构时，所述上层封装结构为普通SOP、PGA、插线槽或带有针脚的模块结构，所述上层封装结构插装于所述下层封装结构上。
[0010]所述上部结构的外壁上设置有多道环形凸筋。
[0011]一种弹性引脚POP结构的工艺方法，所述方法包括以下步骤:
步骤一、在基板上进行装片作业；
步骤二、将弹性引脚模块通过导电胶或锡膏等导电材料粘接于基板上，所述弹性引脚模块初始高度高于塑封模具厚度；
步骤三、弹性引脚模块安装后进行烘烤固定；
步骤四、进行包封作业形成下层封装结构，封装作业中弹性引脚模块上表面与塑封模具上模接触，使塑封后弹性引脚模块上表面露出于塑封料表面形成引脚；
步骤五、在下层封装结构上堆叠安装上层封装结构。
[0012]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1、采用弹性引脚作为上下层结构的连接件，无需镭射钻孔或减薄工艺，简化了工艺流程，提高了生产效率，节约了成本；
2、采用上部开口结构的弹性引脚可以安装普通的SOP(小外形封装)、PGA (插针网格阵列封装)、插线槽或带有针脚的模块。
【附图说明】
[0013]图1为传统的POP封装结构一种实施例的结构示意图；
图2为传统的POP封装结构另一种实施例的结构示意图；
图3为本发明一种弹性引脚POP结构中弹性引脚模块一种实施例的结构示意图；
图4为本发明一种弹性引脚POP结构中弹性引脚模块另一实施例包封前的结构示意图；
图5为图3、图4中弹性引脚模块的上部结构示意图。
[0014]图6、图7为图3、图4中弹性引脚模块的两种下部结构示意图；
图8~图11为本发明一种弹性引脚POP结构的工艺流程示意图；
图12为本发明一种弹性引脚POP结构一种实施例的结构示意图；
图13为本发明一种弹性引脚POP结构另一种实施例的结构示意图。
[0015]其中:
基板I 芯片2 焊球3
弹性引脚模块4 上部结构4a 下部结构4b 豁口 4c 导电材料5 塑封料6。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0017]参见图4、图12和图13，本实施例中的一种弹性引脚POP结构，它包括上层封装结构和下层封装结构，所述下层封装结构包括基板I和芯片2，所述芯片2通过焊球3贴装于基板I上，所述芯片2周围通过导电材料5设置有弹性引脚模块4，所述芯片2和弹性引脚模块4外围包封有塑封料6，所述弹性引脚模块4包括上部结构4a和下部结构4b两部分，所述下部结构4b为两端宽中间窄的腰鼓形且中空的柱状体，所述下部结构4b顶部沿纵向开设有至少两道豁口 4c，所述上部结构4a是实心的柱状体结构或顶部开口的空心柱状体结构，所述上部结构4a伸进下部结构4b内部，所述上部结构4a与下部结构4b通过豁口 4c的设计实现电性互联，所述弹性引脚模块4上表面露出于塑封料6表面，所述上层封装结构通过弹性引脚模块4堆叠设置于下层封装结构上。
[0018]所述豁口 4c等分下部结构4b侧壁，所述豁口 4c深度不超过下部结构4b的一半高度。