TW200910540A - Package structure and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

200910540 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種封裝架構及·造方法，特默有_—種於 器 承載器上形成有—.結構，晶片可嵌設於其巾麟確配置於承载 上之新式封裝架構及其製造方法。 【先前技術】 由於晶片技術不斷朝高頻、高腳數的方向發展，單純依靠傳統的打 線封裝並無法滿足電性上的要求。覆晶封裝係獅触凸塊作爲晶片 細反間之連接的封裝技術，覆晶封裝除了可大幅度提高晶片接聊的 讀以外’更可降低雜訊谓、触紐效能、提高散熱性能及縮減 封裝體積等。惟’此種覆晶職财相#麵技術細f要克服。例 如爲確保晶片與基板之間的密合，須以點膠方式來填滿晶片與基板 間之空隙 '然而，在點膠作業時，膠體之流動方向很難控制，極易造 成充填膠體外溢，污_位於基板轉區料之表面，以致影響後續 之銲線或其他被動元件之裝設品質。 美國專利第MGM36號提出—種在基板上形成—阻溢堤的半導 體晶片結構體200，如第-圖所示，該阻溢謂係位於基板撤之晶 片接置區2021與外銲墊2022之間的區域中。惟，雖舰習知半導體 晶片結構體之阻溢堤測可以解決溢膝的問題，但由於基板2〇2 與晶片203之間的空隙报小，而晶片2〇3之接腳數又相當的多，因此 在封膠製程中’虽要利用封膠2〇4填滿基板2〇2與晶片2〇3之間的空 隙時’不但要花費很長-段時間，而且對封膠材料的減、溫度均有 200910540 相當1¾的要I ’甚至於封膠材料的熱膨脹係數亦要詳加考慮，否則會 嚴重景>響該半導體aaa片結構體測内部之電性連接的安全性。 f \ έ 爲解決上述問題，美國專利第6,138,348號提出一種在基板上形成 内連接導電聚合物300之方法，如第二圖所示，於第一基板3〇1之每 -第-接合墊3011上均形成有一導電塊3〇12，於第二基板3〇2之其中 一表面形成一有機保護層303，並且第二基板3〇2之每一第二接合墊 3021均分別暴露於該有機保護層3()3之通孔細中。當第一基板謝 认置於第一基板302上時’藉由第一接合塾謝卜導電塊綱2及第二 接σ墊3021之相互連接’可使得第一基板3〇1與第二基板观之間形 成電連接。惟，該習知方法雖可避免於第一基板謝與第二基板她 之間產生間隙’從而解決封膠困難的問題，但該方法必須要借助對位 接合器雜bonder)，才能夠使得位於第—基板謝上的第一接 合墊3G11與導魏3G12賴目應通孔·丨及第二接合塾·。惟， 藉由對位接合器而使得第一基板謝配置於第二基板繼上的方法和 當複雜、操作極其錢，該習知結構設計存在有缺陷，故仍有進—步 改進之必要。 ’ 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供__餘淑其製造方法，其可以簡 化封裝架翻製程，錄高難麵之紐連接效果。 依據本㈣之上述目的，本發日峨供—種封裝轉，叫含有.— 承載器、―㈣架構及H射承翻具有相對之—第一表面及 200910540 -第二表面，該第—表面上具有複數個第—連接墊；固晶架構係設置 於該承載器上，該固晶架構具有相對之—第—表面及—第二表面，且 該固晶架構之第二表面係輯於該承脑之第—表社，顧晶架構 β 複數轉塊’其中凹槽係形成 “爲B架構之第—表面上’堤壩係位於該凹槽周遭；該些通孔係位 於該凹槽之區翻並貫穿於觀晶架構之第_表面及第二表面 ;該些 銲鬼係合、膽通孔巾，其巾該魏孔及其崎應之職係位於該承載 器之該些第-連接塾上，並且該些第—連接塾與對應之銲塊形成電性 接觸’以及aa>j具有相狀—主動面及_背面，於該主動面上具有複 數個第-銲塾’該晶片係嵌置於該固晶架構之凹彻，且其主動面係 緊貼於顧晶_之第-表面上，而該些第—銲賴與對應之銲塊形 成電性接觸。 依據本發明之上述目的’本發賴供—觀餘狀製造方法，其 包含有以下步驟： 提供-承顧’該承顧具有⑽之—第—表面及—第二表面，該 第一表面上具有複數個第一連接墊； 形成-固晶架構於該承載II的第―表面，該固晶雜具有相對之_ 第-表面及-第二表面’且顧晶架構之第二表面緊貼於該承载器之 第-表面，該雜包含有—哺，係形成於朗晶架構之第一表 面上；-堤壩，餘於該凹槽周遭；以及複數個通孔，係位於該凹槽 之區域内並貫穿於顧晶架構之第—表面及第二表面，且該些通孔係 200910540 位於該承鑛之該些第—連跡上，並職些第—連接絲露於其中； 植入複數個銲塊於該些通孔中，該些銲塊係位於該承載器之該些第 一連接塾上，並且與該些第一連接墊形成電性接觸；以及 嵌入-晶片於該固晶架構之凹槽内，該晶片具有相對之一主動面及 於該主動©_L具有複數個第—銲墊，且該絲面係緊貼於該 固晶架構之第—表面上’而該些第—銲制與對應續塊形成電性接 觸。 *與先前技術相比較，本發明封裝架構之晶片絲設於固晶架構内並 藉此準確配置於承載紅，如料__程，還可錢得封裝架 構内之晶片與承載器之間形成穩定之電性連接效果。 、 【實施方式】 本貫施例將會結合圖示對本發明嶋構之製造方法作詳細介紹。 請參照第三A圖及第五圖之步驟a所示，首先須提供 該承載器1G具有崎之-第—表㈣及—第二表面12，且於第一表 成有咖 明π乐二β圃所示 q⑼"、吨小軾亞iU艾第一表面 上/在本實施例中，該塗覆層扣係-阻銲層（solder喊）。 請參照第三C圖所示，對該塗覆層2G進行侧以於該承載器1〇 的第一表面11形成—固晶架構加，該固晶架構30具有相對之—第 表面31及H面32,卿晶咖㈣二細係緊貼於承 200910540 載器1〇之第表面11上。該固晶架構30包含有一凹槽33、一堤域 &複數個通孔35°該凹槽犯係形成於固晶架構3()之第—表面^ 在本實此例中，该凹槽33係位於承載器1〇之晶片接置區Μ内； &疋壩34係位於凹槽33周遭，且位於承載器1〇之晶片接置區μ外。 z-通孔35係位於該凹槽33的區域内並貫穿於該固晶架構洲之第一 表面31及第一表面32之間’且該些通孔奶係位於該承載器ι〇之該 -第連接墊13上’並將該些第—連接墊η暴露於其中。 在本實施例中，該堤壩34之高度係小於該晶片50之背面52之高 \如第一 E圖中所不。當然，該堤壩34之高度亦可等於該晶片5〇 背面52之冋度’而只須確保晶片5〇係以後入之方式置於該凹槽％ 中即可。 本發明可、料_或籽束侧

層20進行侧。需要說明的3 士欲 M &«Μ的疋，本發日細晶架構3G之形成可不限定 _塗覆㈣餅她軸，㈣_财恤，例如，藉由 ^該承載㈣的第—表面11形成――請，並且該該晶圓 之各個部分：凹槽33、一堤壩34及複數個通孔35，可以是一 是各卿分分飾成。本㈣之重點在於：於該承載 器10的第一表面11形成一固晶芊槿初& 難曰Μ 3賴3G，轉以賴賴層20進行蝕 刻爲目的，如第五圖之步驟b所示。 請參照第三D圖及第五圖之步驟 晶架構加之該些通孔35中，該此_塊=#複數個輝塊40於固 4塊40係位於該承载器10之該些 200910540 第連接塾13上’並與該些第一連接塾以形成電性接觸。 請參照第三請及第五圖之步驟_示，50於該固晶 架構3〇之凹槽33内，該晶片具有相對之-主動面51及-背面52， 於„亥主動面51上设有複數個第—輝墊53，且該主動面51係緊貼於該 固晶架構3〇之第一表面31上’而該些第—銲墊53則與對應之鐸塊4〇 形成電性接觸。 藉由乂上製xe方法而形成—新式封裳架構通，如第三e圖所示， 裳架構雇之晶片50係嵌人於固晶架構加内並藉此設置於承載 器10上。如此，不但可簡化製程，還可以在晶片50與承個10之間 形成穩定之電性連接效果。 田…、在上述步驟d之後，本發贿裝架構⑽之製造方法還可以 另外再進行-回銲步驟，即對第—連接墊13 '馳4q及第—鲜塾犯 進行加熱，賤得該等獅結在—起。然後，再形成—封㈣於該 承載W之第-表面U上，如第三F _示，該封雜覆蓋該晶片 5〇、該固晶架構30及該承載器1〇之第—表面 請參照第四®所示，於本發簡餘構⑽之承載㈣之第一表 面η上還可設置複辑二連接墊15，該些第二繼15係位於晶 片接置區14外。另外，在該承細G之第二表面12上可設置複數個 第三連接墊16 f纖_ 7Q。聲編5Q之背面 犯上亦賴54。姐觀打，繩雜中，可 於封膠之前，進行—打線步驟，以形成複數條銲線80於該晶片50及 200910540 該承載器10之間，用以連接晶片50之第二銲墊52及承載器ι〇之第 一連接墊15。然後，再進行封膠製程，以形成一封膠6〇於該承載器 之第一表面11上，覆蓋該晶片50、該固晶架構3〇、該承載器1〇之 第—表面Η、該些銲線80、該晶片50之第二銲墊54，以及該承載器 10之第二連接墊15。而於封膠之後’該方法還可再包含有植鲜球之步 驟，即形成複數個銲球70於該承載器10之該些第三連接墊16上。 綜上所述，本發明確已符合發明補之要件，爰依法提出專利申 "月准，以上所述者僅爲本發明之較佳實施方式，舉凡熟習本案技術 之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，冑涵級後附之申 請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係一習知封裝結構之示意圖。 第二圖係另一習知封裝結構之示意圖。 第三Α圖係顯示本發明承載器之示意圖。

第三E圖係顯示本發明嵌入— 第三F圖係顯示本發明形成— 塗覆層於承載器之第一表面上之示意圖。 器的第-表面形成-固晶架構之示意圖。 數個銲塊於固綠構之舰巾的示意圖。 晶片於固晶架構之凹槽内的示意圖。 第四圖係顯示本發明封裝架構之示惫圖

封膠於承載ϋ之第_表面上的示意圖。 之示意圖。 之封裝方法之流程圖。 200910540 【主要元件符號說明】 封裝架構 100 承載器 10 承載器之第一表面11 承載器之第一表面12 第一連接墊 13 晶片接置區 14 、 2021 第二連接墊 15 第三連接墊 16 塗覆層 20 固晶架構 30 固晶架構之第 一表面31 固晶架構之第一表面32 凹槽 33 堤壩 34 通孔 35 ' 3031 銲塊 40 晶片 50、203 主動面 51 背面 52 第一銲墊 53 第二銲墊 54 封膠 60 ' 204 鲜球 70 銲線 80 半導體晶片結構體200 阻溢堤 201 基板 202 外銲墊 2022 内連接導電聚合物300 第一基板 301 第一接合墊 3011 導電塊 3012 第二基板 302 第二接合墊 3021 有機保護層 303 12

Claims (1)

1. 200910540 拾、申請專利範圍： 1 ·一種封裝架構，包含有： -承載器，具有相對之—第—表面及―第二表面，於該第一表 面上具有複數個第一連接墊； -固晶架構’設置於該承顧上，觀晶架構具有相對之—第 一表面及-第二表面，且棚晶架構之第二表面师貼於該承栽器 之第一表面上，該固晶架構包含有： 一凹槽，形成於該固晶架構之第一表面上； 一堤壩，位於該凹槽周遭； 複數個通孔，位於該凹槽之區域内並貫穿該固晶架構之第 一表面及第二表面；及 複數個輝塊’容納於該些通孔中； 其中該些通孔及其内對應之銲塊係位於該承載器之該些 第-連接塾上，並且該些第—連接塾與對應之銲塊形成電性接 觸；以及 一晶片，具有相對之-主動面及-麵，於該主動面上具有複 數個第-銲塾’該晶片係嵌置於該固晶架構之凹槽内，且其主動面 係緊貼於賴晶架構之第—表面上，而該些第—銲墊則與對應之鲜 塊形成電性接觸。 2.如申請專利範圍第1項所述之封裝架構，更包含有一封膠， 係設置於該承翻之第-表面上，並且覆蓋該晶片、翻晶架構及 13 200910540 該承载器之第一表面。 .爾利輪！項所述之封裝架構，其 是攝之高細、_物㈣㈣度。… 之第4 :申請專利範圍第1項所述之封裝架構，其中於該承載器 B片接f面上蝴—晶咖區，她係形成於該 日日片接置區内。 該晶片接置區内 =Μ請專· „4項所述之封餘構，其中棚晶架構 4係位於該晶片接置區外，而該固晶架構之凹槽之區域係位於 6 .如申請專利_第4項所述之封縣構，其中於該承載器 之第—表面上還具有複數個第二連接墊，且該些第二連接塾係位於 該晶片接置區外。 7如申凊專利範圍第6項所述之封裝架構，其中於該晶片之 背面上還具有複數個第二銲墊。 8.如申請專利範圍第7項所述之封裝架構，其還包含有複數 條鲜線’連接於該晶片之第二銲塾與該承載器之第二連接墊之内。 9·如申請專利範圍第8項所述之封裝架構，其中更包含有一 封膠’該封膠覆蓋該晶片、該固晶架構、該承載器之第一表面、該 些銲線、該晶片之第二銲塾，以及該承載器之第二連接墊。 10 ·如申請專利範圍第】或9項所述之封裝架構’其中於該承 載器之第二表面上具有複數個第彡連接墊’該些第三連接墊上設置 14 200910540 有複數個銲球。 U ·-種魏架構之製造方法，包含打列步驟： 提供-承載n，該承鮮具有相對之―第—表面及—第二表 面，該第一表面上具有複數個第一連接墊； 形成-固晶架構於縣鶴料_絲上，細晶架構具有相 對之1-表面及-第二表面，且該固晶架構之第二表面緊貼於該 承載器之第-表面，該固晶架構包含有—凹槽，形成於該固晶架構 之第-表面上；-堤場’位於該凹槽周遭；以及複數個通孔，位於 ，凹槽之區域内並貫穿於·晶架構之第—表面及第二表面，且該 通孔係位於該承載ϋ之馳第―連跡上，並賴鮮—連接塾 暴露於其中； &植人概_胁舰巾，該餅藝錄棘載器之該 些第-連接墊上，並且與該些第一連接塾形成電性接觸；以及 嵌入-晶片於該固晶架構之凹槽内，該晶片具有相對之一主動 面及一背面’触動面上具有複數個第—銲墊，且該絲面係緊貼 於該固晶面上’親㈣—_細之鮮塊形成 電性接觸。 κ如申請專利範圍第u項所述之封裝架構之製造方法，更 包含形成-_於該承餘之第―表面上，㈣蓋該以、該固晶 架構及該承裁器之第一表面。 13 .如”專利範圍第u項所述之封裝架構之製造方法，其 15 200910540 中該固晶賴之堤壩之高度係小於或等於該晶片之背面之高度。 14 .如申請專利範圍第11項所述之封裝架構之製造方法，其 中形成該IS晶架構的步驟包含有敷設—塗覆層於該承載器之第一 表面，並侧該鍵層以形成觀晶架構。 15如巾4專鄕圍第14項所述之封裝架構之製造方法，其 中對該塗覆層進行_可輯膽絲刻、濕絲麟離子束姓 刻。 16如申明專利範圍第u項所述之封裝架構之製造方法，其 中於封膠之别’ 4方法還包含有回輝步驟，以對第—連接塾、鲜塊 及第-銲墊進行加熱’以使得鱗元件麟在一起。 17如申叫專利範圍第1丨項所述之封裝架構之製造方法，其 中於該承載器之第-表面上形成有—晶片接置區 ，該些第一連接墊 係形成於該晶片接置區内。 18·如申印專利範圍第17項所述之封裝架構之製造方法，該 口 β曰木構之i疋壩係位於該晶片接置區外，而該固晶架構之凹槽之區 域係位於該晶片接置區内。 19如中轉利麵第17項所述之封餘構之製造方法，其 中該承载ϋϋ面上具有概_二連難，且触第二連接 墊係位於該晶片接置區外。 20如申叫專利範圍帛19項所述之封裝架構之製造方法，其 中該晶片之背面上具有複數個第二銲墊。 200910540 .如申5胃專利姻第2G項所述之封裝架構之製造方法，其 中於封谬之⑴該方法還包含有—打線步驟，其係形賴數條輝線 於該晶片及該承載器之間，用以連接該晶片之第二銲墊及該承載器 之第二連接墊。 22 .如申請專利範圍帛21項所述之封裝架構之製造方法，其 中更包含形成-層於該承餘之第—表面上，以覆蓋該晶片、該 固晶架構、該承載器之第-表面、該些銲線、該晶片之第二鮮塾， 以及該承載器之第二連接墊。 23·如申請專利範圍第η或22項所述之封裝架構之製造方 法，其中該承載器之第二表面上具有複數個第三連接墊。 24 .如申請專利範圍第23項所述之封裝架構之製造方法，其 中於封膠之後’該方法還包含有―麟球之轉，其係形成複數個 銲球於該承载器之該些第三連接墊上。 17