TWI304237B - Process for packaging a flip chip on a leadframe - Google Patents

Description

1304237 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種覆曰 種在導線架上覆晶封裝之製;封裝製程’㈣係有關於-【先前技術】 ^封裝（flip chip package)係為 發展重心，基板與導線架均可 曰 對裝技術的 然而一般導線架之複數個導腳並^ ^日:之承載70件， 成^ Π ^ 腳並不容易製作出基板之防鋥 層，故凸塊之銲接面積無法有效界定，因此當以一曰 片之複數個凸塊接合於該些導腳時，該些 散而影響接合後之凸塊高度，為控制該些凸塊高1貝= 民國專利公告4985 1 7「具控制潰縮量功能之導線架及且 該導線架之覆晶型半導體封裝件」係揭示有一種覆晶型 導體封裝件，其係包括一導線架、至少一半導體覆^晶片 以及一封裝膠體，該導線架係具有一覆晶晶片座及鄰接該 覆晶晶片座配置之多數導腳，其中該覆晶晶片座高度係^ 於該等導腳厚度，且該覆晶晶片座與該等導腳間之高度差 不超過提供半導體覆晶晶片與該等導腳電性連接用之多數 導電元件（凸塊）之南度’該半導體覆晶晶片係藉由多數導 電元件（凸塊）將該半導體覆晶晶片電性連接至該等導腳 上’該封裝膠體係用以包覆該半導體覆晶晶片及多數導電 元件（凸塊）於該導線架上，雖然該覆晶型半導體封裝件可 藉由該覆晶晶片座與該等導腳間之高度差來控制該等導電 元件（凸塊）迴銲後之高度，但於該導線架之製作過程中， 為控制該導線架之該覆晶晶片座與該等導腳間之高度差不

第6頁 1304237 五、發明說明（2) "—: 超過該等導電元件（凸塊）之高度，常造成該導線架之良率 過低’增加成本，且該覆晶晶片座高度之變異性也太大， 使得該半導體覆晶晶片覆晶接合後之高度之變異性也增 大。 【發明内容】 本發明之主要目的係在於提供一種在導線架上覆晶封 裝製程，首先以一黏晶膠將一覆晶晶片黏接於一導線架之 ^晶片承座，以使該覆晶晶片之複數個凸塊對平於該導線 架之複數個導腳，再形成一封膠體，以密封該覆晶晶片之 該些凸塊，之後進行一回銲步驟，以使該些凸塊銲接於該 導線架之該些導腳，並且藉由該封膠體局限該些導腳供該 些凸塊之接合面積，避免該些凸塊潰縮造成該覆晶晶片上 浮或滑動。 •本發明之次一目的係在於提供一種在導線架上覆晶封 裝^程，其係以一黏晶膠將一覆晶晶片之一主動面貼合至 二導線^之一晶片承座，以在固化該黏晶膠後，使該覆晶 晶片固定於該導線架，以避免進行壓模與回銲步驟時，該 覆晶晶片產生位移。 依本發明之在導線架上覆晶封裝製程，其係包含提供 —導線条，該導線架係具有複數個導腳及一晶片承座，接 著，形成一黏晶膠於該晶片承座，之後，以該黏晶膠貼合 覆晶晶片之一主動面至該晶片承座，該覆晶晶片係具有 上述之主動面及一背面並包含複數個在該主動面之凸塊， 在固化該黏晶膠之後，接著形成—封膠體，以密封該覆晶 1304237 五、發明說明（3) 晶片之該些凸塊並局限兮此 接合面積，最後，進2;;:;回供凸塊或銲料之 些導腳，以構成-覆晶封裝構^ 传該些凸塊導接該 【實施方式】 參閱所附圖式，本發明將丨爽 士主灸胡筮T国丄个知a將列舉以下之實施例說明。 喷參閱第1圖，本發明在莫綠& 要包含有.「摇徂導 覆晶封裝製程係主 ^3有.k供具有晶片承座之導線架」步驟i、 成黏晶膠於晶片承座」步驟2、 「貼合覆晶晶片之‘ 至黏晶膠」步驟3、「預烘烤黏θ赚半跡1 「 莉® . 顶L涔黏日日膠」步驟4、「形成封膠 體」步驟5以及「回銲」步驟6。 ， ’ 依本發明之第一具體實施例，一種在導線架上覆晶封 衣製程，首先，請參閱第2圖，在r提供具有晶片承座之 導線架」步驟1中，提供一導線架11〇，該導線架11〇係具 有複數個導腳111及一晶片承座Η2，較佳地，可在該些導 腳111之一上表面111a形成複數個銲料120，該些銲料12〇 係可為錫63/鉛37之共晶鮮料。 請再參閱第3圖，在「形成黏晶膠於晶片承座」步驟2 中’形成一黏晶膠130於該晶片承座112之一上表面112a， 該黏晶膠1 3 0係可為一種絕緣性之熱固性導熱黏膠。 請再參閱第4圖，在「貼合覆晶晶片之主動面至黏晶 膠」步驟3中，以該黏晶膠1 30貼合一覆晶晶片1 40於該晶 片承座112，該覆晶晶片140係具有一主動面141及一背面 142並包含有複數個在該主動面141之凸塊143，該些凸塊 143係可為共晶凸塊，該些凸塊丨43係設於該主動面141之 1304237 五、發明說明（4)

周邊，在本實施例中，該主動面1 41係大於該晶片承座 112，該黏晶膠130係黏合該覆晶晶片140之主動面丨41與該 導線架110之晶片承座11 2，並使該些凸塊143對準於該導 線架110之該些導腳111並接觸該些銲料120，此外，在形 成該黏晶膠130於該晶片承座111之步驟中，該黏晶膠13〇 之高度係高於該些凸塊1 43之高度。接著，執行一「預供 烤黏晶膠」步驟4，以固化該黏晶膠1 30，使該覆晶晶片 140固定於該導線架11〇，並使該覆晶晶片14〇之主動面141 與該些導腳111之間距被該黏晶膠130固定，該黏晶膠丨3〇 之固化溫度係低於該些銲料120之熔化溫度（例如為攝氏 183度）與該些凸塊143之溶化溫度，即在該步驟4之預烘烤 溫度係低於該步驟6之回銲溫度，故在固化該黏晶膠丨3 〇之 過程中，該些銲料120或該些凸塊133並不會熔化。

請再參閱第5圖，在「形成封膠體」步驟5中，形成一 封膠體150於該導線架11〇之該些導腳in，以密封該些凸 塊1 4 3及该些録料1 2 0，較佳地，該封膠體1 5 0係包覆該覆 晶晶片140之背面1 42，且該些導腳1 11之一下表面1 1 ib與 該晶片承座112之一下表面112b係顯露於該封膠體15〇，之 後可再進行一後固化製程（p0St mold cure)，以增進該封 膠體150與該些導腳ιη以及該覆晶晶片13〇之背之結 合強度，在形成該封膠體150與固化過程中，最高溫度一 般係控制在攝氏1 7 5至1 8 0度，仍低於該些銲料1 2 0之溶化 溫度（攝氏183度）與該些凸塊133之熔化溫度，故該些鋅料 1 20與該些凸塊丨33亦還不會熔化銲接。

1304237 五、發明說明（5) 請再參閱第6圖’進行該r回銲」步驟6，使得該些凸 塊143銲接於該些導腳in，以構成一覆晶封裝構造，在回 銲過程中’由於该覆晶晶片14〇之主動面141與該些導腳 111之間距係已被该黏晶膠1 3 0固定，且該些凸塊14 3及該 些銲料120係被該封膠體15〇密封，當該些銲料12〇與該些 凸塊143因回銲溫度升高而產生熔融銲接於該些導腳丨^ 時，其可炼化流動空間已被該封膠體丨5〇限制，因此不會 造成該些凸塊143潰縮而使該覆晶晶片14〇上浮、下沉或滑 動’該些凸塊1 4 3係能順利銲接至該些導腳丨丨1，以電性連 接該覆晶晶片140與該導線架。 本發明之回銲步驟係在形成該封膠體15〇之後進行， 不同於習知之覆晶封裝製程，習知係先進行回銲步驟使凸 塊與導腳接合’再形成一封膠體以包覆凸塊，因此，本發 明可則用該封膠體1 50局限該些導腳111在回銲時供該些銲 料120與該些凸塊143之接合面積，以避免該些凸塊143在 回銲步驟潰散擴散至整個導腳1 1 1而影響接合後之凸塊高 度覆晶晶片。 依本發明之弟二具體實施例，一種在導線架上覆晶封 裝製程，首先’請參閱第7圖，在步驟1中，提供一導線架 21 0，該導線架2 1 0係具有複數個導腳211及一晶片承座 212 ’並於该些導腳211形成複數個鲜料220，該些銲料220 係可為錫6 3 /錯3 7之共晶銲料；請再參閱第8圖，在步驟2 中，形成一黏晶膠230於該導線架210之晶片承座212，較 佳地，該黏晶膠2 3 0係包含有至少一固定尺寸之間隔物

第10頁 1304237 五、發明說明（6) 231，用以界定該覆晶晶片240之主動面241與蝽導線架210 之晶片承座2 1 2之黏合間距；請再參閱第9圖，在步驟3 中’以該黏晶膠23 0貼合一覆晶晶片240之一主動面241於 該晶片承座212 ’該覆晶晶片240係另具有一對應於該主動 面241之背面242並包含複數個在該主動面241之凸塊243， 在本實施例中，該些凸塊243係為高鉛凸塊或其它高溶點 金屬凸塊，該黏晶膠230係貼合該覆晶晶片240之主動面 241與該導線架210之晶片承座212，且該些凸塊243對準該 些導腳211並接觸該些銲料220，接著固化該黏晶膠230，

該黏晶膠230之固化溫度係低於該些銲料220之熔化溫度 (攝氏1 83度），故在預烘烤該黏晶膠丨3〇之步驟4中，該些 鲜料220並不會溶化。 請再參閱第1 0圖，執行上述之步驟5，形成一封膠體 250於該導線架2 1〇之該些導腳211，以密封該些凸塊24 3， 之後叮再進行一後固化製程（post mold cure)，以增進該 封膠體250與該些導腳21 !以及該覆晶晶片23〇之背面232之 結合強度，在形成該封膠體25〇與固化製程中，最高溫产 一般係控制在攝氏175至18()度，仍低於該些銲料22〇之^ 化溫度（例如為攝氏183度），故該些銲料22〇亦還不會熔

兮此Ϊ後…亍「回銲」步驟6，使得該些凸塊2 4 3導 =:211 ’以構成一覆晶封裝構造，在回銲過程中 0 2 ^二凸塊243係為高鉛凸塊或其它高熔點金屬凸塊 -有該些銲料22 0會溶化鲜接該些凸塊⑷與該

第11頁 1304237 五、發明說明（7) 211，並利用該封膠體2 5 0局限該些導腳211在回銲時供銲 料220之接合面積與該些凸塊243供銲料220之接合面積， 以避免該些銲料220回銲步驟潰散擴散至整個導腳211而影 響接合後之強度。 ' 、本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和# 圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範軏

1304237 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 Ξ .依據本發明在導線架上覆晶封裝之流程圖。 上覆曰封V制依，本發明之第一具體實施例，一種在導線架 第7至曰10图導線架在封裝過程中之截面示意圖。 =0曰圖.依本發明之第二具體實施一插： 圖。 導線木在封裝過程中之截面示意 元件符號簡單說明： 1 提供具有晶片承座之導線架 2 形成黏晶膠於晶片承座 3 貼合覆晶晶片之主動面至黏晶膠 4 預烘烤黏晶膠 少 5 形成封膠體 6 回銲 110 導線架 111 b下表面 112 b下表面 120 銲料 140 覆晶晶 143 凸塊 111 導腳 112 晶片承座 111 a上表面 11 2 a上表面

片 130 141 黏晶膠 主動面 142 背面 150 封膠體 210 導線架 211 導腳 220 銲料 212 晶片承座

第13頁 —^

1304237 圖式簡單說明 230 黏晶膠 231 間隔物 240 覆晶晶片 241 主動面 242 背面 243 凸塊 250 封膠體

II·! 第14頁

Claims (1)

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年月曰 六、申請專利範圍 【申請專利範圍】 1、一種在導線架上覆晶封裝製程，包含： 提供一導線架，該導線架係包含有複數個導腳及一晶 片承座； 形成一黏晶膠於該晶片承座； 以該黏晶膠貼合一覆晶晶片之一主動面至該晶片承 $ ’該覆晶晶片係包含有複數個在該主動面之凸塊； 形成一封膠體，該封膠體係密封該些凸塊並局限對該 些導腳之銲接面積；以及 於封膠之後進行一回銲步驟，使得該些凸塊導接該些 導在回系"過程’該覆晶晶片之主動面與該些導腳之間 距係已被該黏晶膠舆該封膠體固定。 γ、如申請專利範圍第i項所述之在導線架上覆晶封裝製 程，在形成該封膠體之前，其另包含：提供一預烘烤步 驟’以固化該黏晶膠。 3如申明專利範圍第2項所述之在導線架上霜封#制

坚〇现興該些導腳。 以供銲接該 項所述之在導線架上覆晶封裝製 、如申請專利範圍第5項所述之 ，其中該些凸塊係為高鉛凸塊。 1304237

如申^專利範圍第5項所述之在導線架上覆晶封裝製 程，其中該些銲料之熔化溫度係高於該黏晶膠之固化溫 如申明專利乾圍第1項所述之在導線架上覆晶封裝製 程’其中該些凸塊係與該些導腳銲接接合。 9、如申請專利範圍第8項所述之在導線架上覆晶封裝製 中〃亥些凸塊之溶化溫度係南於該黏晶膠之固化溫 度。 1 〇、如申請專利範圍第i項所述之在導線架上覆晶封裝製 程’其中在形成該黏晶膠於該晶片承座之步驟中，該黏晶 膠之塗施高度係高於該些凸塊之高度。 11、 如申請專利範圍第1項所述之在導線架上覆晶封裝製 ，’其中該黏晶膠係包含有至少一間隔物（spacer)，以界 定該覆晶晶片之主動面與該導線架之晶片承座之距離。 12、 如申請專利範圍第1項所述之在導線架上覆晶封裝製 程’其中該覆晶晶片之主動面係大於該晶片承座。

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