TW525276B - Semiconductor package with molding compound flange and fabrication method thereof - Google Patents

Description

525276 A7 ----- Β7 五、發明説明。） [發明背景] [發明領域] 本發明係關於一種半導體封裝件，尤指一種以基板為 承載晶片之載體並以封裝膠體包覆晶片之半導體封裝件。 [先前技藝說明] 傳統上，以基板（Substrate)為承載晶片之載體（Chip Carrier)的半導體裝置，如球柵陣列（Ball Grid Array，bga) 半導體裝置，往往係以封裝膠體包覆晶片於該基板供晶片 黏置之表面上。而該封裝膠體一般則係以具上模與下模之 模具模壓成型者，如第6圖所示，在模壓（Molding)製程 中’黏接有晶片10之基板11係夾置於上模12與下模13 間’該上模12具有一模穴14以供用以固化形成該封裝膠 體15之封裝樹脂自注膠道（未圖示）流注其中。 但’由於用於BGA半導體裝置之基板成品往往會因 精密度不足，而有±0.05mm之厚度差，導致上模12與下 模13將基板11夾置其間而合模後，會因厚度不均而產生 下列問題：一係若合模壓力較大時，基板1丨較厚之部分 因不當受壓而使基板11表面上塗佈之拒焊層（S0lderMask) 發生微裂痕（Micro-Crack)，而微裂痕的產生則將影響到製 成品電子性能上之信賴性；二係若為避免合模麼力過大導 致基板11上出現微裂痕’而將合模壓力降低時，往往會 在基板11厚度較薄之部位上，造成基板u上表面與上模 12之底面間形成過大間隙而令封裝樹脂模流於模壓製程 中滲入該間隙中，致基板11不為封裝膠體15篕霜之表兩 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------ 15966 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) li· π寫本 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 五、發明説明（ ^發生溢膠（Flash)，溢膠雖可於模㈣程完成後綠，惟 增加製造成本與製程，且亦易因處理不慎而損及基板U 或封裝膝體15本身致製成品之良率降低；三係合模壓力 雖可藉裝設於模具上之浮動（Floating)機構調整之，惟仍 無法完全避免基板11#度㈣時產生局部合㈣力過大 或不足的問題。故而，如何有效解決模壓製程中因合模壓 力不當而造成之微裂痕或溢膠的發生，乃成業界亟須因應 之一大課題。 [發明概述] 本發明之一目的乃在提供一種能有效避免溢膠發生而 得降低合模壓力之封裝膠體具肩部之半導體封裝件。 本發明之另一目的在提供一種能降低合模壓力而不致 k成基板表面發生微裂痕之同時，尚能防止溢膠發生之封 裝膠體具肩部之半導體封裝件。 本發明之再一目的在提供一種能提高製成品良率且毋 須清除溢膠之後續處理（post_Treatment)的封裝膠體具肩 部之半導體封裝件。 為達成本發明上述及其它目的，本發明之封裝膠體具 肩部之半導體封裝件係包括：一基板，一黏置於該基板上 並與該基板電性連接之晶片，以及一用以包覆該晶片及部 分基板之表面的封裝膠體，該封裝膠體於與基板接合處並 向外延伸岀一肩部。 該肩部之形成係因用以模壓成型出該封裝膠體之模具 的上模（Upper Mold)中，其所開設之模穴（Cavity)的開口 Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) " ~ ' (請先聞讀背面之注意事項再本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 15966 A7

525276 五、發明説明（3 ) 緣上向外延伸有凹部（Recess)，使模具之上模合模至下模 (Lower Mold)上以夾固（Clamp)住該基板而注膠至上模之 模穴中後，融熔之封裝樹脂模流於流入該凹部時會因流道 窄化而加速吸收模具之熱量，導致模流之黏度變大而 流速減緩，從而避免樹脂模流溢膠至基板與上模之接人 之間’俟模壓製程完成後，流入該凹部内之封裝樹脂即固 化成型為自該封裝膠體之底部向外伸展出之肩部。 該凹部之形成亦得為階梯化，使凹部之深度自内（與 模穴相接處）而外（遠離模穴）漸次遞減，使於注膠作業中、 流入該呈階梯化之凹部内的封裝樹脂模流吸熱速度增快而 ^步緩滯流速，而更能有效避免樹脂模流發生溢膠的狀

(請先閱讀背面之注意事項再本頁J 丨裂一 本 fj 以下茲以較佳具體例配合附圖進一步詳述本發 點與功效。 明之特 -訂- [圖式簡單說明 意圖； 第1圖係本發明第一實施例之半導體封裝件 的剖面示 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖；第2圖係本發明第—實施例之半導體封裝件之俯視 第3圖係本發明第—實施例之黏接有 於模具中的剖面示意圖； 板九 意圖； 第4圖係本發日月實施狀^體封裝件 固 的剖面示 一 ^接有晶片之基板夹 固 3 15966 525276 A7 ---~~—_____B7_ 五、發明説明（4 ) ' '~~ --- 於模具中的剖面示意圖；以及 第6圖係習知之半導體封裝件置於模具中之剖面示意 圖。 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) [發明之詳細說明] 線_ 如第1圖所示，本發明第一實施例之半導體封裝件2 係包括：一基板3,黏設於該基板3上之晶片4,用以電 性連接該晶片4至基板3上之多數金線5，用以包覆該晶 片4、金線5及基板3之上表面3〇之部分的封裝膠體6， 以及作為晶片4與外界產生電性連接之介質並植銲於該基 板3之下表面31上之多數銲球7。該基板3結構無異於 習用者，故在此不另為文贅述。本發明第一實施例之bga 半導體封裝件僅係用以例釋本發明之結構特徵，而非以之 限定本發明適用之範疇，實質上，其它類型之bga半導 體封裝件亦適用，如CSP(Chip Scale Package)半導體封裝 件、TFT(Thin Fine Tape) BGA 半導體封裝件、l〇c bc}a 半導體封裝件或Cavity-llp-type BGA半導體封裝件菴。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明第一實施例之封裝製程，係於基板3上黏接該 晶片4並以金線5電性連接該晶片4與基板3後，將該黏 接有晶片4之基板3夾固於模壓用之上模8及下模9之間， 以進行模壓，如第3圖所示。該上模8具有一用以形成該 封裝膠體6之模穴80，並於模六80之開口緣上向外延伸 有一凹部81，俾在該上模8與基板3間形成一與模穴 通連之狹道結構。模壓製程開始後，注入模穴8〇之封裝 樹脂模流於流入該凹部81所限定之狹道結構内時，會因 本紙張尺度適财國國家縣（[叫纟4規格（21^<297公釐）— '^一 — 15966 4 525276 A7

五、發明説明（5 ) 流道窄化而加快吸熱速度，從而使封裝樹脂模流之黏度變 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 大，進而減緩模流之流速，遂得避免模流溢膠至基板3未 為封裝膠體6覆蓋之表面上。由於本發明所使用之封裝模 具得避免溢膠的發生，故上模8與下模9合模時所須之合 模壓力得以降低，所施加於基板3之合模壓力不致過大， 則能防止基板3因受壓而有微裂痕的發生，故以上模8與 下模9製成之半導體封裝件具有較高之良率，較佳之信賴 性，且毋須去除溢膠之後續處理，從而得簡化製程並降低 製造成本。 上述之模壓作業完成後，該流入上模8之凹部8 i内 之封裝樹脂即會固化成型為向外伸展於該封裝膠體6底部 上之肩部（Flange)60，如第1及第2圖所示。 如第4圖所示者為本發明之第二實施例之半導體封裝 件的剖面示意圖。該第二實施例之半導體封裝件2，結構 上大致同於第一實施例，不同點僅在於該第二實施例之封 裝膠體6’固化成型後，與之一體相連之肩部6〇，係呈階梯 狀。該階梯狀肩部60,之成型，係使上模8，之模穴8〇，的 開口緣形成向外伸展之階梯狀凹部8 1，，如第5圖所示； 因而’該凹部8Γ之深度係自模穴8〇，向外漸次遞減，以 在模壓製程中，流入該凹部81，内之封裝樹脂模流吸熱之 速度會漸次遞增，令封裝樹脂模流之流速隨凹部81，之深 度遞減而逐漸減緩，故能進一步增加避免溢膠之效果，並 降低合模壓力而有效防止基板3,之表面產生微裂痕。 上述之具體實施例僅係用以詳細說明本發明之特點及 [紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格do χ 297公董） 15966 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) —裝- 本 ，訂· 525276 A7 五、發明説明（6 ) 功效，而非以之限定本發明之實 施耗圍，在未脫離本發 明所揭示之技術㈣與精神下，任何運用本發明所完成之 等政改變與修飾，均應仍為本發明下揭之中請專利範圍所 涵蓋。 [圖式符號說明] (請先閲讀背面之注意事項再^^本頁) 、11 _辦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 晶片 11 基板 12 上模 13 下模 14 模穴 15 封裝膠體 2〜2， 半導體封裝件 3、3 1 9 基板 30 上表面 31 下表面 4 晶片 5 金線 6 封裝膠體 60 > 60, 肩部 7 銲球 8、? Γ 上模 80 、 80, 模穴 8卜 81， 凹部 9 下模 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公釐） 15966

Claims (1)

1. 525276 |1]件1^ H3 第89104218號專利申請案 申請專利範圍修正本 (92年1月3曰） -種封裝膠體具肩部之半導體封裝件，係包括： 一基板； 及 黏置於該基板上並與該基板電性連接 之晶片；以 經濟部中央標準局員工福利委員會印制衣 一用以包覆該晶片及基板之部分表面之封裝膠 體，該封裝膠體並於其與基板接連處向外延伸有一肩 部。 2·如申請專利範圍第丨項之半導體封裝件，其中，該肩部 係藉模具之用以形成該封裝膠體之模穴的開口緣上向 外延伸而成之凹部所形成者。 3·如申請專利範圍第1項之半導體封裝件，其中，該肩部 係具有均勻厚度者。 4.如申請專利範圍第丨項之半導體封裝件，其中，該肩部 係成階梯狀者。 5· —種封裝膠體具肩部之半導體封裝件之製法，係包括下 列步驟： 製備一基板，令該基板上黏設有晶片並使該晶片與 該基板電性連接； 將該黏設有晶片之基板夾固於模壓用之上模及用 以與該上模合模之下模之間，該上模具有一模穴，且該 模穴之開口緣向外延伸形成有一凹部； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 x 297公釐） 15966 525276 _H3_ 進行一模壓製程；以及 移除該上模及下模，形成封裝膠體具肩部之半導體 封裝件。 6. 如申請專利範圍第5項之製法，其中，該凹部具有均勻 之深度。 7. 如申請專利範圍第5項之製法，其中，該凹部係形成階 梯狀者。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 2 15966