專利名稱：非凹槽式封裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于半導(dǎo)體制程，特別是關(guān)于多晶片模組(multi-chip module；MCM)。
背景技術(shù)：
圖1是顯示一現(xiàn)有的晶片堆疊封裝體，其具有一基底100，具有第一表面101與第二表面102。而錫球150是置于第一表面101上。焊錫凸塊112是電性連接基板100的第二表面102與大晶片110(例如為數(shù)字晶片)的主動(dòng)表面。一小晶片120(例如為模擬晶片)，則疊于大晶片110的背面。小晶片120是通過焊線131與132，與基底100連接。
然而，大晶片110與小晶片120之間的晶片面積的差異，會(huì)造成品質(zhì)上的問題。如圖1所示，較長(zhǎng)的焊線132有可能會(huì)接觸到大晶片110的邊緣，而有可能在形成封裝膠體140的封膠制程中，偏離既定位置并接觸到鄰近的其他焊線(未繪示)，因而發(fā)生焊線短路(wire short；以下簡(jiǎn)稱“線短”)的問題，而對(duì)制程良率造成不良影響。另外，晶片堆疊封裝體的高度通常為1.4～1.6mm，且無法再縮減其尺寸。
為了解決上述線短的問題，通常從修改小晶片120的焊墊排列方面著手。改良后的小晶片120中，焊墊僅排列于其主動(dòng)表面的兩側(cè)。將此改良后的小晶片粘于大晶片110背面的邊緣附近時(shí)，就可以減少所需的焊線長(zhǎng)度而減少上述線短的問題。然而，上述的修改方式卻必須增加小晶片120的晶片面積，而會(huì)增加其制造的成本。
美國(guó)專利US 6,620,648揭露一種多晶片模組，包含第一晶片、第二晶片、與夾于二者之間的層積層。上述層積層包含一上側(cè)、下側(cè)、與中央溝道(central passage)。上述第一晶片是通過一粘著層，粘于上述層積層的下側(cè)，并通過經(jīng)過上述中央溝道的焊線，電性連接于上述層積層的上側(cè)。上述第二晶片是使用一凸塊，上述凸塊是置于上述層積層的上側(cè)中上述中央溝道以外的區(qū)域，而通過上述凸塊介于上述第二晶片與上述層積層之間的狀態(tài)，將兩者電性連接。上述多晶片模組是具有較小的外觀尺寸，但仍無法避免潛在的線短問題。其中，經(jīng)由上述溝道連接至上述層積層上側(cè)焊墊的焊線，仍有可能會(huì)接觸到上述第二晶片，而與其發(fā)生短路。
美國(guó)專利US 6,506,633揭露一種多晶片模組，包含內(nèi)嵌于一封裝基底中的一晶片，可縮減多晶片模組的外觀尺寸并減少線短的問題。其基底的制程實(shí)質(zhì)上包含上述內(nèi)嵌晶片的封裝，當(dāng)基底的制程中因壞片而必須報(bào)廢時(shí)，往往會(huì)犧牲掉內(nèi)嵌的可用晶片(good die)，而有高制造成本的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一目的是提供一種非凹槽式封裝體及其制造方法，可縮減封裝體的外觀尺寸，并在不增加額外成本負(fù)擔(dān)及不會(huì)衍生其他品質(zhì)問題的情況下，避免線短問題的發(fā)生，因此可提升制程良率，并減少使用本發(fā)明的非凹槽式封裝體的終端產(chǎn)品的外觀尺寸。
為達(dá)成本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明是提供一種非凹槽式封裝體，包含一非凹槽式基底具有相反的第一表面與第二表面；第一晶片通過焊線與上述非凹槽式基底的上述第一表面連接；一封裝膠體覆蓋上述第一晶片；以及尺寸大于上述第一晶片的第二晶片，電性連接于上述非凹槽式基底的上述第二表面。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該第二晶片與該第一晶片的面積比不小于2。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該第二晶片與該第一晶片的面積比為2至4。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該非凹槽式基底為陣列式的基底，包含多個(gè)封裝單元。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該非凹槽式基底位于該第一晶片與該第二晶片之間，形成三明治結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該第一晶片具有矩形的主動(dòng)表面、與多個(gè)焊線連接墊，該些焊線連接墊是沿著該主動(dòng)表面的四邊排列。
本發(fā)明是又提供一種非凹槽式封裝體，包含一非凹槽式基底具有相反的第一表面與第二表面，上述第一表面上具有一外部接點(diǎn)；第一晶片通過焊線與上述非凹槽式基底的上述第一表面連接；一封裝膠體覆蓋上述第一晶片；一導(dǎo)體凸塊凸出于上述非凹槽式基底的第二表面，且與其電性連接；尺寸大于上述第一晶片的第二晶片，具有一主動(dòng)表面電性連接于上述導(dǎo)電凸塊；以及一底膠置于上述第二晶片與上述非凹槽式基底的第二表面之間，而將上述些導(dǎo)體凸塊封于其中。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該第二晶片與該第一晶片的面積比不小于2。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該第二晶片與該第一晶片的面積比為2至4。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該非凹槽式基底為陣列式的基底，包含多個(gè)封裝單元。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該非凹槽式基底位于該第一晶片與該第二晶片之間，形成三明治結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，更包含一軟焊料球狀接合物于該外部接點(diǎn)上。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該封裝膠體的厚度不大于該軟焊料球狀接合物。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，其中該第一晶片具有矩形的主動(dòng)表面、與多個(gè)焊線連接墊，該些焊線連接墊是沿著該主動(dòng)表面的四邊排列。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，更包含一第二封裝膠體覆蓋該第二晶片與該底膠。
本發(fā)明是提供一種非凹槽式封裝體，包含一非凹槽式基底具有相反的第一表面與第二表面，上述第一表面上具有一外部接點(diǎn)；第一晶片通過焊線與上述非凹槽式基底的上述第一表面連接；第一封裝膠體覆蓋上述第一晶片；一導(dǎo)體凸塊凸出于上述非凹槽式基底的第二表面，且與其電性連接；尺寸大于上述第一晶片的第二晶片，具有一主動(dòng)表面電性連接于上述導(dǎo)電凸塊；一底膠置于上述第二晶片與上述非凹槽式基底的第二表面之間，而將上述些導(dǎo)體凸塊封于其中；以及第二封裝膠體覆蓋上述第二晶片與上述底膠。
本發(fā)明是提供一種非凹槽式封裝體的制造方法，包含提供一非凹槽式基底，具有相反的第一表面與第二表面，上述第一表面上具有一外部接點(diǎn)；通過焊線連接的方式，將第一晶片連接至上述非凹槽式基底的上述第一表面；形成一封裝膠體覆蓋上述第一晶片；以覆晶接合的方式，經(jīng)由一導(dǎo)體凸塊，將尺寸大于上述第一晶片的第二晶片，連接于上述非凹槽式基底的上述第二表面；以及一形成底膠于上述第二晶片與上述非凹槽式基底的第二表面之間，而將上述些導(dǎo)體凸塊封于其中。
本發(fā)明是提供一種非凹槽式封裝體的制造方法，包含提供一非凹槽式基底，具有相反的第一表面與第二表面，上述第一表面上具有一外部接點(diǎn)；以覆晶接合的方式，經(jīng)由一導(dǎo)體凸塊，將尺寸大于上述第二晶片，電性連接于上述非凹槽式基底的上述第二表面；一形成底膠于上述第二晶片與上述非凹槽式基底的第二表面之間，而將上述些導(dǎo)體凸塊封于其中；形成第二封裝膠體覆蓋上述第二晶片與上述底膠；通過焊線連接的方式，將小于上述第二晶片的第一晶片連接至上述非凹槽式基底的上述第一表面；以及形成第一封裝膠體覆蓋上述第一晶片。
本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，可有效地縮減封裝體的外觀尺寸，并在不增加額外成本負(fù)擔(dān)及不會(huì)衍生其他品質(zhì)問題的情況下，避免線短問題的發(fā)生，因此可提升制程良率，并減少使用本發(fā)明的非凹槽式封裝體的終端產(chǎn)品的外觀尺寸。


圖1為一剖面圖，是顯示一傳統(tǒng)的多晶片模組；圖2為一剖面圖，是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的非凹槽式封裝體；圖3為一剖面圖，是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的非凹槽式封裝體；圖4為一剖面圖，是顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的非凹槽式封裝體；圖5為一俯視圖，是顯示用于本發(fā)明上述實(shí)施例的半導(dǎo)體晶片。
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下
圖2是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的非凹槽式封裝體。上述封裝體包含一非凹槽式基底200、第一晶片210、一封裝膠體240與第二晶片220。
非凹槽式基底200，其不具有凹槽，因此其可以是陣列式基底，可具有多個(gè)封裝單元，可同時(shí)進(jìn)行封裝作業(yè)而可增加產(chǎn)出，而其中一個(gè)封裝單元是繪示于圖2中。非凹槽式基底200包含相反的第一表面201與第二表面202。第一表面201上具有一外部接點(diǎn)203，可電性連接至一外部元件例如一電子設(shè)備的印刷電路板。非凹槽式基底200可以是導(dǎo)線架、印刷電路板、或是其他已知的封裝基底；在本實(shí)施例中，非凹槽式基底200為印刷電路板。在某些實(shí)施例中，非凹槽式基底200可具有二層或二層以上的線路。在某些實(shí)施例中，非凹槽式基底200的厚度最薄可達(dá)0.20mm；而在一較佳的實(shí)施例中，非凹槽式基底200的厚度為約0.26mm。
第一晶片210是粘著于非凹槽式基底200的第一表面201上，并通過焊線與其電性連接，其中一焊線212是將第一晶片210電性連接至非凹槽式基底200的第一表面201。第一晶片210的一實(shí)施例是繪示于圖5中，在該實(shí)施例中，第一晶片210是具有一矩形的主動(dòng)表面，位于其主動(dòng)表面上的焊線連接墊211，是沿著其主動(dòng)表面的四邊排列，而可減少所需的晶片面積，而降低其制造成本。
封裝膠體240，例如為熱固性樹脂與二氧化硅填充物的混合物，是覆蓋第一晶片210與焊線212以保護(hù)其不受外在環(huán)境因素所造成的傷害。
第二晶片220，通常大于第一晶片210，是電性連接于非凹槽式基底200的第二表面202。另外，第二晶片220亦可以小于第一晶片210。在某些實(shí)施例中，第二晶片220與第一晶片210的面積比不小于2；而在某些特定的實(shí)施例中，第二晶片220與該第一晶片210的面積比為2～4。
第二晶片220較好為以倒裝技術(shù)連接于非凹槽式基底200，以縮減封裝體的尺寸。例如在圖2中，一導(dǎo)體凸塊222是凸出于非凹槽式基底200的第二表面202并與其電性連接；而第二晶片220則電性連接于導(dǎo)體凸塊222。導(dǎo)體凸塊222可以是軟焊料、金、銅、具導(dǎo)電性的有機(jī)材料、或是其他的導(dǎo)體材料。在其他實(shí)施例中，亦可使用焊線接合、引帶式自動(dòng)接合(tape-automatic bonding；TAB)、或是其他可用以連接第二晶片220與非凹槽式基底200的封裝技術(shù)。非凹槽式基底200較好為位于第二晶片220與第一晶片210之間而形成三明治結(jié)構(gòu)，以減少封裝體所占用的面積。
在某些實(shí)施例中，可使用被動(dòng)元件、連接器或已封裝的集成電路來取代第二晶片220。在某些實(shí)施例中，可將一散熱器(未繪示)導(dǎo)熱性地連接于第二晶片220以幫助其散熱。
由于第一晶片210連接于第一表面201、而第二晶片220連接于第二表面202，本發(fā)明的非凹槽式封裝體就不需要使用到長(zhǎng)焊線，而兩晶片的面積差異亦不會(huì)引發(fā)線短的問題。另外，本發(fā)明的非凹槽式封裝體更不會(huì)增加額外成本負(fù)擔(dān)、且不會(huì)衍生其他品質(zhì)問題。
請(qǐng)參考圖3，在本發(fā)明第二實(shí)施例中，一底膠260是置于第二晶片220與非凹槽式基底200的第二表面202之間。底膠260的熱膨脹系數(shù)是介于第二晶片220與非凹槽式基底200之間，而作為熱應(yīng)力作用的緩沖層，上述熱應(yīng)力會(huì)因某些環(huán)境因素例如溫度的循環(huán)所引發(fā)。底膠260更可將導(dǎo)體凸塊222封于其內(nèi)。
在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的非凹槽式封裝體可包含一軟焊料球狀接合物250于外部接點(diǎn)203上，其可含鉛、而亦可以是無鉛材質(zhì)，視需求而定。封裝膠體240的厚度較好為不大于軟焊料球狀接合物250的厚度。軟焊料球狀接合物250在一較佳實(shí)施例中，軟焊料球狀接合物250的厚度為約0.4mm，而封裝膠體240的厚度則小于0.3mm。
在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的非凹槽式封裝體的厚度不大于1.0mm。在一較佳實(shí)施例中，第二晶片220的厚度約0.2mm、連接于第二晶片220與非凹槽式基底200之間的軟焊料凸塊222的厚度約0.07mm、非凹槽式基底200的厚度約0.26mm、而軟焊料球狀接合物250的厚度約0.4mm，因此其非凹槽式封裝體的厚度約0.93mm。
關(guān)于本發(fā)明的非凹槽式封裝體的其他元件的詳細(xì)敘述，與第一實(shí)施例中所述等效的，在此便予以省略。
請(qǐng)參考圖4，在本發(fā)明第三實(shí)施例中，是形成有一封裝膠體207，而覆蓋第二晶片220。封裝膠體可對(duì)第二晶片220提供額外保護(hù)，避免因?yàn)榄h(huán)境因素例如碰撞所造成的傷害。封裝膠體207的形成可能會(huì)略微增加本發(fā)明的非凹槽式封裝體的厚度，在某些實(shí)施例中，其厚度可不大于1.1mm。
關(guān)于本發(fā)明的非凹槽式封裝體的其他元件的詳細(xì)敘述，與第一、二實(shí)施例中所述等效的，在此便予以省略。
如上所述，本發(fā)明的非凹槽式封裝體，可有效地縮減封裝體的外觀尺寸，并在不增加額外成本負(fù)擔(dān)及不會(huì)衍生其他品質(zhì)問題的情況下，避免線短問題的發(fā)生，因此可提升制程良率，并減少使用本發(fā)明的非凹槽式封裝體的終端產(chǎn)品的外觀尺寸。
本發(fā)明另外提供一實(shí)施例，是關(guān)于例如圖3所示的非凹槽式封裝體的制造方法。首先，提供一非凹槽式基底200，其具有相反的第一表面201與第二表面202，第一表面201具有一外部接點(diǎn)203于其上。然后將第一晶片210粘著于非凹槽式基底200的第一表面201上并以焊線連接的方式與其連接。在某些實(shí)施例中，可將一導(dǎo)電性或絕緣性的熱固性粘著劑(未繪示)置于第一表面201的預(yù)定粘著區(qū)上，再將第一晶片210粘著于上述粘著劑上，而后再使其硬化。在某些實(shí)施例中，一焊線212例如為金線或鋁線，是用以將第一晶片210電性連接至非凹槽式基底200的第一表面201。
接下來，形成一封裝膠體240覆蓋第一晶片210。在某些實(shí)施例中，例如將具有熱固性環(huán)氧樹脂與二氧化硅填充物的液態(tài)膠體，以點(diǎn)膠的方式來形成封裝膠體240而覆蓋第一晶片210，接下來使上述液態(tài)膠體硬化而完成封裝膠體240。焊線212通常為封裝膠體240所覆蓋。
接下來，將第二晶片220粘著于非凹槽式基底200的第二表面202上并以倒裝法的技術(shù)，經(jīng)由兩者之間的導(dǎo)電凸塊222，使第二晶片220與非凹槽式基底200的第二表面202電性連接。在某些實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊222可預(yù)先形成于第二晶片220的一主動(dòng)表面上，然后在第二晶片220以主動(dòng)表面朝下的方式粘于非凹槽式基底200的第二表面202后，經(jīng)由回流(reflow)，而形成兩者之間的電性連接。而在其他實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊222亦可預(yù)先形成于非凹槽式基底200的第二表面202上的凸塊連接墊上，然后在第二晶片的粘著后與其電性連接。
最后，將一底膠260置于第二晶片220與非凹槽式基底200的第二表面202之間，而作為緩沖層，以吸收因第二晶片220與非凹槽式基底200之間熱膨脹系數(shù)的差異所造成的熱應(yīng)力。底膠260是將導(dǎo)電凸塊222封于其中。如上所述，是完成了圖3所示的非凹槽式封裝體。
另外，可以更形成一封裝膠體207以覆蓋第二晶片220，而對(duì)其提供額外的保護(hù)。在某些實(shí)施例中，可以射出成型的方法來形成封裝膠體207。如上所述，是完成了圖4所示的非凹槽式封裝體。
另外，上述本發(fā)明的非凹槽式封裝體的制造方法的實(shí)施順序亦可視需要加以變化。例如，可先將第二晶片220粘著于非凹槽式基底200的第二表面202上并以倒裝法的技術(shù)，經(jīng)由兩者之間的導(dǎo)電凸塊222，使第二晶片220與非凹槽式基底200的第二表面202電性連接。然后，將一底膠260置于第二晶片220與非凹槽式基底200的第二表面202之間。接下來亦可以更形成一封裝膠體207以覆蓋第二晶片220。而再通過焊線連接的方式，將小于第二晶片220的第一晶片210連接至非凹槽式基底200的第一表面201。最后再形成第一封裝膠體240覆蓋第一晶片210，而完成圖4所示的非凹槽式封裝體。
另外，本發(fā)明的非凹槽式封裝體的制造方法，亦可包含將軟焊料球狀接合物250形成于外部接點(diǎn)203上的步驟，其形成方法可以是網(wǎng)板印刷、電鍍、植球、或是其他方法。
雖然本發(fā)明已通過較佳實(shí)施例說明如上，但該較佳實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對(duì)該較佳實(shí)施例做出各種更改和補(bǔ)充，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說明如下100基底101第一表面102第二表面110大晶片112焊錫凸塊120小晶片131、132焊線140封裝膠體200非凹槽式基底201第一表面202第二表面203外部接點(diǎn)
207封裝膠體210第一晶片212焊線220第二晶片222導(dǎo)體凸塊240封裝膠體250軟焊料球狀接合物260底膠
權(quán)利要求
1.一種非凹槽式封裝體，該非凹槽式封裝體包含一非凹槽式基底具有相反的第一表面與第二表面；第一晶片通過焊線與該非凹槽式基底的該第一表面連接；一封裝膠體覆蓋該第一晶片；以及尺寸大于該第一晶片的第二晶片，電性連接于該非凹槽式基底的該第二表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該第二晶片與該第一晶片的面積比不小于2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該第二晶片與該第一晶片的面積比為2至4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該非凹槽式基底為陣列式的基底，包含多個(gè)封裝單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該非凹槽式基底位于該第一晶片與該第二晶片之間，形成三明治結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該第一晶片具有矩形的主動(dòng)表面、與多個(gè)焊線連接墊，該焊線連接墊是沿著該主動(dòng)表面的四邊排列。
7.一種非凹槽式封裝體，該非凹槽式封裝體包含一非凹槽式基底具有相反的第一表面與第二表面，該第一表面上具有一外部接點(diǎn)；第一晶片通過焊線與該非凹槽式基底的該第一表面連接；一封裝膠體覆蓋該第一晶片；一導(dǎo)體凸塊凸出于該非凹槽式基底的第二表面，且與其電性連接；尺寸大于該第一晶片的第二晶片，具有一主動(dòng)表面電性連接于該導(dǎo)電凸塊；以及一底膠置于該第二晶片與該非凹槽式基底的第二表面之間，而將該導(dǎo)體凸塊封于其中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該第二晶片與該第一晶片的面積比不小于2。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該第二晶片與該第一晶片的面積比為2至4。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該非凹槽式基底為陣列式的基底，包含多個(gè)封裝單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該非凹槽式基底位于該第一晶片與該第二晶片之間，形成三明治結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，更包含一軟焊料球狀接合物于該外部接點(diǎn)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該封裝膠體的厚度不大于該軟焊料球狀接合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，該第一晶片具有矩形的主動(dòng)表面、與多個(gè)焊線連接墊，該焊線連接墊是沿著該主動(dòng)表面的四邊排列。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非凹槽式封裝體，其特征在于，更包含一第二封裝膠體覆蓋該第二晶片與該底膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非凹槽式封裝體。上述非凹槽式封裝體包含一非凹槽式基底具有相反的第一表面與第二表面，上述第一表面上具有一外部接點(diǎn)；第一晶片通過焊線與上述非凹槽式基底的上述第一表面連接；一封裝膠體覆蓋上述第一晶片；一導(dǎo)體凸塊凸出于上述非凹槽式基底的第二表面，且與其電性連接；尺寸大于上述第一晶片的第二晶片，具有一主動(dòng)表面電性連接于上述導(dǎo)電凸塊；以及一底膠置于上述第二晶片與上述非凹槽式基底的第二表面之間，而將上述導(dǎo)體凸塊封于其中。本發(fā)明所述的非凹槽式封裝體，可提升制程良率，并減少使用本發(fā)明的非凹槽式封裝體的終端產(chǎn)品的外觀尺寸。
文檔編號(hào)H01L23/495GK1848424SQ20061005877
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者蘇昭源, 曹佩華, 黃傳德 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司