TWI474413B - 晶片封裝結構的製程 - Google Patents

Description

晶片封裝結構的製程

本發明是有關於一種晶片封裝結構的製程，且特別是有關於一種較薄的晶片封裝結構的製程。

在半導體產業中，積體電路(integrated circuits, IC)的製程主要分為三個階段：積體電路設計、積體電路的製作及積體電路的封裝。

在積體電路的製程中，晶片係經由晶圓(wafer)製作、電路設計以及切割晶圓等步驟而完成。晶圓具有一主動面，其為有多個主動元件形成於其上的表面。於形成晶圓內的積體電路之後，在晶圓的主動面上形成多個接墊，以使由切割晶圓所形成的晶片可透過接墊電性連接至承載器。承載器可為一導線架或一線路板。晶片經由打線接合(wire bonding)或覆晶接合(flip chip bonding)等方式電性連接至承載器(carrier)，其中晶片的接墊電性連接至承載器的接墊，以形成一晶片封裝結構。

一般而言，習知的線路板製程都必需用到核心介電層，而圖案化線路層與圖案化介電層以全加成法(fully additive process)、半加成法(semi-additive process)、減成法(subtractive process)或是其他適合的方法交替地堆疊於核心介電層上。由前述可知，核心介電層的厚度為線路板的總厚度的主要部分。因此，若無法有效地降低核心介電層的厚度，勢必不利於降低晶片封裝結構的總厚度。

本發明提供一種晶片封裝結構的製程，其可製得厚度較薄的晶片封裝結構。

本發明提出一種晶片封裝結構的製程如下所述。首先，提供一圖案化導電層與一圖案化防焊層圖案化防焊層，圖案化防焊層配置於圖案化導電層上。接著，接合多個晶片至圖案化導電層上，以使晶片與圖案化防焊層分別配置於圖案化導電層的相對二表面上。然後，藉由多條導線電性連接晶片至圖案化導電層，其中晶片與導線位於圖案化導電層的同一側。之後，形成至少一封裝膠體，以包覆圖案化導電層、晶片以及導線。然後，分離封裝膠體、圖案化導電層與圖案化防焊層以形成至少一封裝體。

在本發明之一實施例中，提供圖案化導電層與圖案化防焊層的方法如下所述。首先，提供一導電層。接著，形成一防焊層於導電層上。然後，圖案化防焊層以形成圖案化防焊層，其中圖案化防焊層暴露出部分導電層。之後，圖案化導電層以形成圖案化導電層。

在本發明之一實施例中，提供圖案化導電層與圖案化防焊層的方法如下所述。首先，提供一防焊層。接著，形成一導電層於防焊層上。然後，圖案化防焊層以形成圖案化防焊層，其中圖案化防焊層暴露出部分導電層。之後，圖案化導電層以形成圖案化導電層。

在本發明之一實施例中，提供圖案化導電層與圖案化防焊層的方法如下所述。首先，提供一導電層。然後，形成一防焊層於導電層上。之後，圖案化導電層以形成圖案化導電層。然後，圖案化防焊層以形成圖案化防焊層，其中圖案化防焊層暴露出部分圖案化導電層。

在本發明之一實施例中，提供圖案化導電層與圖案化防焊層的方法如下所述。首先，提供一防焊層。接著，形成一導電層於防焊層上。然後，圖案化導電層以形成圖案化導電層。之後，圖案化防焊層以形成圖案化防焊層，其中圖案化防焊層暴露出部分圖案化導電層。

在本發明之一實施例中，多個晶片墊與多個引腳形成於圖案化導電層上。

在本發明之一實施例中，多個開口形成於圖案化防焊層上。

在本發明之一實施例中，晶片封裝結構的製程更包括於各開口中形成一外部電極，且外部電極透過開口電性連接至圖案化導電層。

在本發明之一實施例中，分離的方式包括衝壓或切割。

在本發明之一實施例中，晶片封裝結構的製程更包括形成一黏著層於晶片與圖案化導電層之間。

在本發明之一實施例中，位於晶片與圖案化導電層之間的黏著層為一B階黏著層。

在本發明之一實施例中，B階黏著層預先形成於晶片的一背面上。

在本發明之一實施例中，在晶片黏著至圖案化導電層之前，B階黏著層形成於圖案化導電層上。

基於上述，本發明之晶片封裝結構的製程可在不需用到核心介電層的情況下，製作出晶片封裝結構，故本發明之晶片封裝結構的製程所製得的晶片封裝結構的厚度小於習知之晶片封裝結構的厚度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的實施例可參照對應的圖示，且於圖示或描述中標號相同之處為彼此相同或相似。

圖1A至圖1G為本發明一實施例之晶片封裝結構的製程剖面圖。請參照圖1A，提供一導電層110與一圖案化防焊層120，其中導電層110具有相對的一第一表面112與一第二表面114，圖案化防焊層120具有多個開口122。此外，圖案化防焊層120配置於導電層110的第一表面112上，且開口122暴露出導電層110的部分第一表面112。在一較佳的實施例中，可對導電層110施加一棕化(brown oxidation)製程或一黑化(black oxidation)製程，以增加導電層110的表面粗糙度。如此，可提升導電層110與圖案化防焊層120的接合度。

在本實施例中，形成圖案化防焊層120的方法為貼附一B階膠膜(B staged film)於導電層110的第一表面112上，其中B階膠膜亦為一防焊層，且此固態狀的防焊層於貼附至導電層110之前或之後可被圖案化而形成圖案化防焊層120。在一實施例中，圖案化防焊層120的形成方式包括先於導電層110的第一表面112上塗佈一液態防焊材料(例如B階液態防焊材料)，以形成一液態防焊材料層，然後，固化與圖案化此液態防焊材料層，以形成圖案化防焊層120，固化方式可藉由加熱或是照射紫外光。

接著，請參照圖1B，以曝光顯影以及蝕刻的方式圖案化導電層110，以形成一圖案化導電層110’，其中圖案化導電層110’具有多個晶片墊116與多個引腳118，且圖案化防焊層120暴露出圖案化導電層110’的部分第一表面112。值得注意的是，前述形成圖案化導電層110’與圖案化防焊層120的圖案化製程的順序並非用以限定本發明。在一較佳實施例中，可進行一電鍍製程(plating process)，以於引腳118上形成一電鍍導電層(未繪示)。前述電鍍導電層可為一鎳/金疊層或是其他適合的金屬層。

然後，請參照圖1C，多個晶片130黏著至圖案化導電層110’的第二表面114，且晶片130分別配置於晶片墊116上。然後，形成多條導線150，以連接引腳118與晶片130，其中各晶片130具有一主動面132、一相對於主動面132的背面134以及多個配置於主動面132上的接墊136。各晶片130藉由一配置於晶片130與圖案化導電層110’之間的黏著層140黏著至圖案化導電層110’。

在本實施例中，導線150是以打線接合的方式形成，且各導線150電性連接一引腳118與一接墊136。導線150例如為金導線。

在本實施例中，黏著層140例如為一B階黏著層。B階黏著層可為ABLESTIK的8008或8008TH。此外，B階黏著層亦可為ABLESTIK的6200、6201或6202或HITACHI Chemical CO., Ltd.提供的S A-200-6、SA-200-10。在本發明之一實施例中，B階黏著層140形成在晶圓的背面。當晶圓被切割時，可形成多個晶片130，且晶片130具有位於其背面134上的黏著層140。因此，B階黏著層140有利於量產。此外，B階黏著層140的形成方式包括旋轉塗佈、印刷或是其他適合的製程。更明確而言，黏著層140是形成在晶片130的背面134上。具體而言，可先提供一晶圓，其具有多個成陣列排列的晶片130。然後，於晶片130的背面134上形成一二階黏著層，並藉由加熱或是照射紫外光的方式使此二階黏著層部分固化，以形成B階黏著層140。另外，在晶片130黏著至圖案化導電層110’之前，B階黏著層140可預先形成在圖案化導電層110’上。

在本實施例中，當晶片130黏著至圖案化導電層110’之後，或者是當一封裝膠體包覆晶片130之後，B階黏著層140才完全固化。在其他實施例中，可對B階黏著層140進行一固化製程，使其完全固化。

接著，請參照圖1D，一封裝膠體160包覆圖案化導電層110’、晶片130與導線150。封裝膠體160的材質例如為環氧樹脂(epoxy resin)。然後，分別於開口122中形成多個外部電極170，以電性連接圖案化導電層110’。外部電極170例如為銲球。

請參照圖1E，相較於圖1D是形成封裝膠體160來包覆圖案化導電層110’、圖案化防焊層120、晶片130與導線150，圖1E是形成多個封裝膠體160’來包覆圖案化導電層110’、圖案化防焊層120、晶片130與導線150。

請參照圖1F與圖1G，圖1D或圖1E中的結構可分離而成多個晶片封裝結構100(如圖1F所示)或多個晶片封裝結構100’(如圖1G所示)，其中分離的方法包括衝壓(punching)或切割(sawing)。

如圖1F所示，本實施例之晶片封裝結構100主要包括一圖案化導電層110’、一圖案化防焊層120、一晶片130、多條導線150與一封裝膠體160。圖案化導電層110’具有相對的一第一表面112與一第二表面114。圖案化防焊層120配置於第一表面112。圖案化防焊層120暴露出部分的第一表面112。晶片130配置於圖案化導電層110’的第二表面114上。導線150電性連接至晶片130以及圖案化導電層110’。封裝膠體160包覆圖案化導電層110’、晶片130以及導線150。

綜上所述，相較於習知之晶片封裝結構的製程，本發明的製程可製得無核心介電層且厚度較小的晶片封裝結構。因此，本發明可降低製作成本並提升產量。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。

100、100’．．．晶片封裝結構

110．．．導電層

110’．．．圖案化導電層

112．．．第一表面

114．．．第二表面

116．．．晶片墊

118．．．引腳

120．．．圖案化防焊層

122．．．開口

130．．．晶片

132．．．主動面

134．．．背面

136．．．接墊

140．．．黏著層

150．．．導線

160、160’．．．封裝膠體

170．．．外部電極

圖1A至圖1G為本發明一實施例之晶片封裝結構的製程剖面圖。

100．．．晶片封裝結構

110’．．．圖案化導電層

112．．．第一表面

114．．．第二表面

116．．．晶片墊

118．．．引腳

120．．．圖案化防焊層

122．．．開口

130．．．晶片

132．．．主動面

134．．．背面

136．．．接墊

140．．．黏著層

150．．．導線

160．．．封裝膠體

170．．．外部電極

Claims (11)

1. 一種晶片封裝結構的製程，包括：提供一圖案化導電層與一圖案化防焊層，其中多個開口形成於該圖案化防焊層上，該圖案化防焊層配置於該圖案化導電層上且該圖案化導電層與該圖案化防焊層皆為單層的結構；接合多個晶片至該圖案化導電層上，以使該些晶片與該圖案化防焊層分別配置於該圖案化導電層的相對二表面上；藉由多條導線電性連接該些晶片至該圖案化導電層，其中該些晶片與該些導線位於該圖案化導電層的同一側；形成至少一封裝膠體，以包覆該圖案化導電層、該些晶片以及該些導線；於各該開口中形成一外部電極，且該些外部電極透過該些開口電性連接至該圖案化導電層；以及分離該封裝膠體、該圖案化導電層與該圖案化防焊層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，其中提供該圖案化導電層與該圖案化防焊層的方法包括：首先提供一導電層；形成一防焊層於該導電層上；形成該防焊層之後，圖案化該防焊層以形成該圖案化防 焊層，其中該圖案化防焊層暴露出部分該導電層；以及形成該圖案化防焊層之後，圖案化該導電層以形成該圖案化導電層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，其中提供該圖案化導電層與該圖案化防焊層的方法包括：首先提供一防焊層；形成一導電層於該防焊層上；形成該導電層之後，圖案化該防焊層以形成該圖案化防焊層，其中該圖案化防焊層暴露出部分該導電層；以及形成該圖案化防焊層之後，圖案化該導電層以形成該圖案化導電層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，其中提供該圖案化導電層與該圖案化防焊層的方法包括：首先提供一導電層；形成一防焊層於該導電層上；形成該防焊層之後，圖案化該導電層以形成該圖案化導電層；以及形成該圖案化導電層之後，圖案化該防焊層以形成該圖案化防焊層，其中該圖案化防焊層暴露出部分該圖案化導電層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，其中提供該圖案化導電層與該圖案化防焊層的方法包 括：首先提供一防焊層；形成一導電層於該防焊層上；形成該導電層之後，圖案化該導電層以形成該圖案化導電層；以及形成該圖案化導電層之後，圖案化該防焊層以形成該圖案化防焊層，其中該圖案化防焊層暴露出部分該圖案化導電層。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，其中多個晶片墊與多個引腳形成於該圖案化導電層上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，其中分離的方法包括衝壓或切割。
8. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構的製程，更包括：形成一黏著層於該些晶片與該圖案化導電層之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之晶片封裝結構的製程，其中位於該些晶片與該圖案化導電層之間的該黏著層為一B階黏著層。
10. 如申請專利範圍第9項所述之晶片封裝結構的製程，其中該B階黏著層預先形成於該晶片的一背面上。
11. 如申請專利範圍第9項所述之晶片封裝結構的製程，其中在該晶片黏著至該圖案化導電層之前，該B階黏著層形成於該圖案化導電層上。