TW541671B - Semiconductor chip package method - Google Patents

Description

541671 五、發明說明α) 發明領域： 本發明係有關於一種半導體晶片封裝構造之製造方法。 先前技術： 第一圖揭示習知半導體晶片封裝方法主要製程步驟之流 程圖。在步驟1 1 0，該黏晶製程即為將晶片以銀膠（s i 1 ver paste)或薄膜膠（film adhesive)點著於基板（substrate) (或導線架（lead frame))之製程。在步驟120，黏膠固 化製程即為將步驟1 1 0之產物送入爐中烘烤以使銀膠或薄 膜膠固化而得以將晶片固定於基板或導線架。在步驟 1 3 0，打線製程即為利用打線機將金線（或鋁線）連接至 晶片銘墊以及基板之導電線路（conductive trace)(或導 線架之導線）。在步驟1 4 0，封膠製程即為將步驟1 3 0之產 物以適當之封膠材料密封。 在步驟1 1 0中，銀膠一般係先點（d i s p e n s i n g)在基板 (或導線架）之特定區域。然後利用一自動化選取及安放 的機器將晶片置放在該特定區域之銀膠上。然而在晶ΚΊ 放的過程中，常會有氣體回包（entrapped)在銀膠内而導 致銀膠孔洞（e ρ ο X y v 〇 i d )的產生。此外，當晶片係利用薄 膜膠粘著於基板（或導線架）時，由於薄膜膠一般含有一 定比例之易揮發性成分（v〇1 a t i 1 e i n g r e d i e II t)，因此在 步驟1 2 0之黏膠固化製程中，該薄膜膠所含之易揮發性成 分亦可能會揮發而在薄膜膠中產生孔隙。 而當膠層有孔洞產生時，週遭的水分就可能會經由封膠 體滲透積聚到孔洞中，而一旦水分積聚，則遇到溫度快速

P00-101.ptd 第4頁 541671 五、發明說明（2) 增加時，積聚的水分會瞬間蒸發為水蒸汽而在該孔洞週邊 產生一内部壓力而樓破附近之封膠體，而導致在封裝構造 中發生破裂（c r a c k )之現象。因此膠層孔洞為封裝製程中 對產品可靠性影響很大的一種失敗模式（fai lure mode)。 因此，有必要尋求一種半導體晶片封裝方法，其可有效 減少或減小膠層之孔洞，藉此減少對產品可靠性的影響。 發明概要： 本發明之主要目的係提供一種半導體晶片封裝方法，其 可解決前述先前技術的孔洞（vo i d)問題。 根據本發明一較佳實施例之半導體晶片封裝方法其包含 下列步驟··（ a )將一晶片粘著環氧膠點至一用以承載晶片 之裝置的預先設定區域；（b )將該半導體晶片置於該預先 設定區域的晶片粘著環氧膠上；（c)對該晶片粘著環氧膠 進行除氣（degas sing) ; (d)在除氣步驟後，固化該晶片 枯著環氧膠；（e)電性連接該半導體晶片至該晶片承載g 置上用以與外界形成電性連接之構造；及（f )以封膠塑料 包覆該晶片以及該基板之部分表面。 根據本發明另一較佳實施例之半導體晶片封裝方法其包 含下列步驟··（ a )將一薄膜膠（f i 1 m a d h e s i v e)貼至_用 以承載晶片之裝置的預先設定區域；（b)將該半導體曰曰曰片 置於該預先設定區域的薄膜膠上；（c)對該薄膜膠同時進 行除氣（degassing)以及固化（curing) (d) 電性連接該半 導體晶片至該晶片承載裝置上用以與外界形成電性連接之 構造；及（e ) 以封膠塑料包覆該晶片以及該基板之部分表

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五、發明說明（3) 面0 根據本發明之^ ^ h 薄膜膠中的氣、;包J ·聖1 助排出或排除晶片枯著環氧膠或 固化後發生孔祠d 1 f U」e )或孔洞，因此大幅降低膠層 為了讓本發明^機率，错此確保其可靠性。 顯，下文特舉本机上込_二他目的、特徵、和優點能更明 細說明如下。★明較佳貫施例，並配合所附圖示，作詳 發明說明： 第二圖揭示根 ^ 裝方法主要製卷本發明第一較佳實施例之半導體晶片封 .t 炎驟之流程圖。 在步驟210，曰 ^ 係利用自動化枯著環氧膠（例如銀膠）的施加一般 膠以預先設定的卷系統（automated dispense system)銀 區域（'一般係在點或線圖案點在基板（或導線架）之特定 本發明之A杯金屬製的晶片承座（d丨e Pad)上）。根據 一般包含ΐ數條有一用以與外界形成電性連接之構造一其 由玻璃纖維強化J電:泉路(conductlve trace)。該基板可 νυ_Α , 1 (bismaleimide-triazine)樹月旨，或 FR_4i^离纖維強化環氧樹脂（flbergUSS remforced resin)製成之蕊層（core layer)形成。此外，該基 板’亦了以疋一陶瓷基板（ceramic substrate)。根據本發 明之導線架’其一般包含一晶片承座以及複數條導線環繞 吕亥曰日片承座。 在步驟2 2 0 ’半導體晶片晶片係利用一自動化選取及安

541671 五、發明說明（4) 放的機器將其置放在該特定區域之銀膠上。 接著，在步驟2 3 0，對銀膠進行除氣。該除氣步驟係在 真土的環境下進行。在步驟23〇中，基板（或導線架）以 及α又於其上之半導體晶片係被置入一真空室（^“㈣爪 chamber^)中。因此即使晶片安放（步驟22〇 )導致氣體回 u在銀膠内’真空的環境中的超低壓（步驟2 3 〇 )亦可協 或排除銀膠中的氣泡或孔@，而大幅降低銀膠固化 1 =生孔’同^之機率，藉此確保其可靠性。真空室中的壓力 二没=於1毫巴（milllbar)，較佳約為0.2至0.3毫巴。此 ^真空較佳維持額外的至少15秒至丄分鐘以完成該除氣 步驟2 3 0。 在步驟2 4 0，黏膠固化製程即為將步驟2 3 〇之產物送入爐 中烘烤以使銀膠固化而得以將晶片固定於基板或導線架二 在步驟2 5 0，打線製程即為利用打線機將金線（或鋁線 ^連接至晶片鋁墊以及基板之導電線路（或導線架之導^ 在步驟2 6 0 ’封膠製程即為將前一步驟之產物以適當之 封膠材料密封。該封膠製程一般係利用習知的鑄模方法， =如轉注成形法（transfer molding);其係藉由將前一步 j之產物置於一模具之膜穴内，然後將封膠塑料填滿該膜 穴而達成。最後，步驟2 50之產物必需送入爐中烘烤以使 封膠材料固化，其操作條件一般為15〇 t_19(rc，卜4小時 (視所選用之封膠材料而定）。 第三圖揭示根據本發明第二較佳實施例之半導體晶片封 P00-101. ptd 第7頁 541671 五、發明說明（5) 裝方法主要製程步驟之流程圖。 在步驟3 1 0 ’薄膜膠（f π m a d h e s i v e )係被貼至在基板 (或導線架）之特疋區域（一般係在金屬製的晶片承座 (d i e p ad )上）。根據本發明之薄膜膠較佳係以具黏性之 環氧膠（e ρ ο X y )組成物或聚醯亞胺（p ◦丨y丨m丨d e )組成物製 成，例如一適當之薄骐膠為購自ABLESTICI( LABORATORY之 RP571系列（series)。該薄膜膠一般係處於半固化狀態（ semi-cured condition) 〇 在步驟3 2 0，半導體晶片晶片係利用一自動化選取及安 放的機器將其置放在該特定區域之薄膜膠上。 接著，在步驟3 3 0，對薄膜膠同時進行除氣以及固化。 該除氣以及固化步驟係在真空的環境下加熱以使薄膜膠固 化而得以將晶片固定於基板或導線架。同時，真空的環境 中的超低壓亦可協助排出或排除薄膜膠中的氣泡或孔洞， 而大幅降低薄膜膠固化後發生孔洞之機率，藉此確保& 靠性。 ， 步驟3 4 0以及3 5 0之詳細技術内容大致係與前述之步驟 2 5 0以及2 6 0相同。 乂 ” 根據本發明之半 除氣步驟協助排出 固化該膠層的過程 因而增進其可靠性 導體晶片封裝方法 或排除膠層中的氣 中，孔洞（v 〇 i d )之 ’其特徵在於利用一 泡或孔洞。因此，在 發生機率大幅降低， 定 雖铁 本發 本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限 明，任何熟習此技藝者’在不脫離本發明之精神和

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P00-101.ptd 第9頁 541671 圖式簡單說明 圖示說明： 第1圖：習知半導體晶片封裝方法主要製程步驟之流程 圖， 第2圖：根據本發明第一較佳實施例之半導體晶片封裝 方法主要製程步驟之流程圖；及 第3圖：根據本發明第二較佳實施例之半導體晶片封裝 方法主要製程步驟之流程圖。 圖號說明： 110 黏晶 12 0 黏膠固化 130 打線 14 0 封膠

210 點上晶片粘著環氧膠 2 2 0 裝上半導體晶片 2 3 0 除氣 2 4 0 黏膠固化 2 5 0 打線 2 6 0 封膠 310 貼上薄月吴膠 320 裝上半導體晶片 3 3 0 除氣以及固化薄膜膠 340 打線 3 5 0 封膠

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Claims (1)

1. 541671 _ 案號89117034 _年月日 絛正__ 六、申請專利範圍 1、 一種半導體晶片封裝方法，其包含下列步驟： 將一晶片粘著環氧膠（di e attach epoxy)點至一用以承 載晶片之裝置的預先設定區域，該用以承載晶片之裝置具 有一用以與外界形成電性連接之構造； 將該半導體晶片置於該預先設定區域的晶片粘著環氧膠 上； 在真空中對該晶片钻者壞氧膠進行除氣（degassing); 在除氣步驟後，固化該晶片粘著環氧膠； 電性連接該半導體晶片至該用以與外界形成電性連接之 構造；及 以封膠塑料（m〇l ding compound)包覆該晶片以及該基板 之部分表面。 2、 依申請專利範圍第i項之半導體晶片封裝方法，其中該 除氣步驟係在一真空室中進行。 3、 一種半導體晶片封裝方法，其包含下列步驟： 將一薄膜膠（f i lm adhesive)貼至一用以承載晶片之裝 置的預先設定區域，該用以承載晶片之裝置具有一用以與 外界形成電性連接之構造； 將該半導體晶片置於該預先設定區域的薄膜膠上； 對5玄薄膜膠同時進行在真空中除氣（degassing)以及固 化（curing)； %性連接該半導體晶片至該用以與外界形成電性連接之

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