TWI780500B - 感應加熱應用於重佈線路的方法 - Google Patents

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李九龍
張博勛
邱柏維
余柏均
李思彤
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本發明係一種感應加熱應用於重佈線路的方法，包括在半導體元件的表面塗佈導電膠，經由感應加熱器對導電膠進行感應加熱，使得導電膠形成重佈線路層。

Description

感應加熱應用於重佈線路的方法
本發明係有關於半導體製備方法，尤指一種感應加熱應用於重佈線路於半導體元件的方法。
按，當原設計的晶片的接點位置需要改變位置，線路重佈(Redistribution Line，簡稱：RDL)製程可以重新安排晶片的接點(pad)位置，進一步而言，線路重佈技術係透過導電金屬線形成重佈線路層，進而可以重新布局晶片表面的接點位置，使晶片能應用於不同的元件模組。
例如：臺灣專利第I701779號發明專利(以下簡稱發明前案)的先前技術提到「如第1D圖所示，進行線路重佈層(Redistribution layer，簡稱RDL)製程，以形成一線路重佈部於該封裝膠體與該些通訊晶片之作用面上，且令該線路重佈部電性連接該些通訊晶片之電極墊。接著，形成一絕緣保護層於該線路重佈部上，且該絕緣保護層外露該線路重佈部之部分表面，以供結合如銲球之導電元件。由前案的第1D圖可以明顯地看到通訊晶片的作用面(接點)之位置，經由線路重佈部改變成如焊球之導電元件的位置。
但是傳統的線路重佈層係將導電金屬線佈設在晶片表面後，將整個晶片送入烘烤製程，以在晶片表面形成線路重佈層，此種全面性烘烤方式成本高，而且製程複雜，導致良率不佳，因此有需要改善此種線路重佈層的製程。
有鑑於先前技術的問題，本發明的目的在於利用電磁感應加熱金屬的原理，通過感應加熱來加熱導電膠中的金屬顆，以代替傳統的加熱方法。
根據本發明之目的，係提供一種感應加熱應用於重佈線路的方法，係在半導體元件的表面塗佈導電膠，經由感應加熱器對導電膠進行感應加熱，使得導電膠形成重佈線路層。
其中，當形成重佈線路層之後，再於重佈線路層設置導電元件。
其中，半導體元件在塗佈導電膠之前，係在半導體元件的表面設置凹槽，設置凹槽的方式為令半導體元件之原始接點與重佈線路層電性連接，而凹槽的形狀及路徑則依照所需線路設置在半導體元件的表面。
其中，導電膠係為導電金屬膠(Conductive metal glue)，而金屬顆粒則為金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的金屬粉末、石墨，或上述任一種金屬粉末的合成物。
其中，導電膠的加熱溫度為70~200°C。
其中，半導體元件的表面塗佈導電膠的方式，係以噴墨技術直接在半導體元件的表面噴塗導電膠。
其中，導電膠係為奈米銀墨水(Nano-Silver ink)，而金屬顆粒則為奈米銀顆粒。
據上所述，本發明之優點為在感應加熱的過程中，只有導電膠被加熱，並未對整個半導體元件加熱，使得加熱的成本低於傳統烘烤製程。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。
請參閱圖1所示，本發明係一種感應加熱應用於重佈線路的方法，包括下列步驟： (S101)在半導體元件1的表面塗佈導電膠2(如圖2所示)，其中半導體元件1係可為矽晶圓、晶片或太陽能板；以及 (S102)經由感應加熱器3對導電膠2進行感應加熱，尤其是高週波感應加熱的方式，使得導電膠2形成重佈線路層4(如圖3所示)，其中感應加熱的溫度是為了固化導電膠2，而形成重佈線路層4。
在本發明之一實施例中，半導體元件1的表面塗佈導電膠的方式，係以噴墨技術直接在半導體元件1的表面噴塗導電膠2，導電膠2係為奈米銀墨水(Nano-Silver ink)，而金屬顆粒20則為奈米銀顆粒。導電膠2的加熱溫度為70~200°C，更佳的加熱溫度為150°C。
在本發明之另一實施例中，請參閱圖4所示，在半導體元件1的表面塗佈導電膠2之前(即步驟S101之前)，係在半導體元件1的表面設置凹槽10，設置凹槽10係為了讓半導體元件1之原始接點12與重佈線路層4可以電性連接，而凹槽10的形狀及路徑則依照所需線路設置在半導體元件1的表面(步驟S100)，而在步驟(S101)時，導電膠2係塗佈在凹槽10內。
在該另一實施例，其中導電膠2係為導電金屬膠(Conductive metal glue)，而金屬顆粒則為金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的金屬粉末、石墨，或上述任一種金屬粉末的合成物，尤其是，導電膠2經常使用的金屬粉末為銀粉末，故稱之為導電銀膠。又，導電膠2的加熱溫度亦為70~200°C，此外，若金屬顆粒20則為奈米銀顆粒，而且進一步加熱將奈米銀顆粒熔解，使得奈米銀顆粒彼此電性連結，讓導電效果更好，其中奈米銀顆粒熔解溫度為500~550°C，較佳的熔解溫度530°C。
在本發明的該等實施例中，當在半導體元件1的表面形成重佈線路層4後(即步驟S103，如圖4所示)，再於重佈線路層4設置至少一個導電元件5(如焊點，如圖6所示)，導電元件5係提供連接一電子元件，電子元件係可為電路板或另一晶片…等。
據上所述，本發明在感應加熱的過程中只對導電膠，尤其是對金屬顆粒加熱，半導體元件的其他位置並未被加熱，而且感應加熱的溫度是為了形成重佈線路層4，使得加熱的成本低於傳統烘烤製程，也減少發生半導體元件其他位置受熱可能造成其他部位受損的問題。
上列詳細說明係針對本發明的可行實施例之具體說明，惟前述的實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
1:半導體元件 10:凹槽 2:導電膠 20:金屬顆粒 3:感應加熱器 4:重佈線路層 5:導電元件 S100~S103:流程步驟
圖1係本發明之流程示意圖。 圖2係本發明在半導體元件上塗佈導電膠的示意圖。 圖3係本發明之半導體元件進行感應加熱的示意圖。 圖4係本發明在半導體元件上設置凹槽的示意圖。 圖5係本發明之另一實施例的流程示意圖。 圖6係本發明之重佈線路層重新設置導電元件的示意圖。
1:半導體元件
3:感應加熱器
4:重佈線路層

Claims (10)

  1. 一種感應加熱應用於重佈線路的方法，包括下列步驟： 在一半導體元件的表面塗佈一導電膠；以及 使用感應加熱器對該導電膠進行感應加熱，使得該導電膠形成一重佈線路層。
  2. 如請求項1所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該半導體元件的表面塗佈導電膠的方式，係以噴墨技術直接在該半導體元件的表面。
  3. 如請求項2所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該導電膠係為奈米銀墨水。
  4. 如請求項3所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該金屬顆粒則為奈米銀顆粒。
  5. 如請求項4所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該導電膠的加熱溫度為70~200°C。
  6. 如請求項1所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中在該半導體元件的表面塗佈該導電膠之前，係在該半導體元件的表面設置一凹槽，設置該凹槽係為了該半導體元件之原始接點與該重佈線路層電性連接，且該凹槽的形狀及路徑則依照所需線路設置在半導體元件的表面。
  7. 如請求項6所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中在該導電膠係填入該凹槽內，且該導電膠為導電金屬膠。
  8. 如請求項7所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該金屬顆粒則為金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的金屬粉末、石墨，或上述任一種金屬粉末的合成物。
  9. 如請求項8所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該金屬顆粒係為奈米銀顆粒，該奈米銀顆粒的熔解溫度為500~550°C。
  10. 如請求項1所述的感應加熱應用於重佈線路的方法，其中該重佈線路層的表面設置至少一個導電元件。
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