專(zhuān)利名稱(chēng)：多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的立體堆疊技術(shù)，特別是涉及一種多 柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，可運(yùn)用于高密度封裝堆疊模組的架構(gòu)
(Package- 0n- Package module, POP)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的微小化發(fā)展趨勢(shì)，印刷電路板的表面可以供設(shè)置半導(dǎo) 體封裝構(gòu)造的面積越來(lái)越小。因此，有一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的立體堆疊技 術(shù)，是將復(fù)數(shù)個(gè)可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造相互堆疊一起，成為封裝堆疊模組 (Package-On-Package module, POP),以符合小型表面4妄合面積與高密度 元件設(shè)置的要求。然而，焊接缺陷在封裝堆疊的接合過(guò)程中是一 大問(wèn)題,封 裝構(gòu)造的微間距端子與端子之間的焊接界面更容易受到應(yīng)力而產(chǎn)生斷裂現(xiàn) 象，而導(dǎo)致電性斷路。
富士通(Fujitsu)公司在美國(guó)專(zhuān)利第6476503號(hào)以及泰斯拉(Tessera) 公司在美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第2006/0138647號(hào)，各提出一種可以應(yīng)用于封裝堆疊 的微接觸架構(gòu)，利用柱狀或針狀的凸塊焊接至焊料內(nèi)。
請(qǐng)參閱圖1所示，是現(xiàn)有習(xí)知的多個(gè)可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的截面示 意圖。 一種現(xiàn)有習(xí)知的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100，主要包含一晶片載體 110、 一晶片120以及復(fù)數(shù)個(gè)單柱凸塊130。
該晶片載體110,具有一上表面111與一下表面112;其中，該上表面 Hl設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)接墊113，該下表面112設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)外接墊114。
該晶片120,是設(shè)置該晶片載體110，并利用復(fù)數(shù)個(gè)焊線121通過(guò)該晶 片載體110的打線槽孔115電性連接至該晶片載體110，并以一封膠體140 密封該些焊線121。
該些單柱凸塊130，是對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些外接墊114，連接在每一外接墊上 114上是一個(gè)單柱凸塊130。
并且，利用焊料150,焊接至下方可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100的轉(zhuǎn)接墊 113，藉以達(dá)到微接觸的型態(tài)，可增加訊號(hào)接腳數(shù)(high pin count)，并可增 加走線面積，更可以縮小封裝堆疊間隙(small POP stacking standoff)。
然而，對(duì)于應(yīng)力的抵抗性會(huì)變得較為敏感，當(dāng)應(yīng)力產(chǎn)生在該些單柱凸 塊130的焊接界面時(shí)，裂縫會(huì)沿著該些單柱凸塊130的表面擴(kuò)張，而導(dǎo)致 電性斷路。此外，在封裝堆疊時(shí)，應(yīng)回焊上述焊料150，該焊料150變得具
有流動(dòng)性，一旦該晶片載體110的翹曲或是壓合力的不平均，該焊料150會(huì) 溢流擴(kuò)散，導(dǎo)致該些單柱凸塊130之間的微接觸接點(diǎn)為橋接短路。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍 存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān) 廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā) 展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè) 者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封 裝構(gòu)造，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造存在的缺陷，本發(fā)明人基于 從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn) 用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu) 造，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò) 不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià) 值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造存在的缺 陷，而提供一種新型的多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，所要解決的技術(shù) 問(wèn)題是使其每一外接墊上設(shè)置的凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，能夠增 加焊料接合面積，達(dá)成較高的產(chǎn)品耐用度，非常適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新型的多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝 構(gòu)造，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是還能使凸塊組的焊接界面形狀復(fù)雜化，而可 以降低裂縫成長(zhǎng)的可能，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的還一目的在于，提供一種新型的多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝 構(gòu)造，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其每一外接墊上設(shè)置的凸塊組具有焊料填 入間隙，可使焊料填入并收藏在凸塊組內(nèi)，即使基板傾斜或翹曲仍不會(huì)擠 壓焊料導(dǎo)致橋接短路，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依 據(jù)本發(fā)明提出的一種可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其包含:一晶片載體，其具有 一上表面與一下表面，其中該上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)第一墊，該下表面設(shè)有復(fù) 數(shù)個(gè)第二墊； 一晶片，其設(shè)置并電性連接至該晶片載體；以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸 塊組，其對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些第二墊，連接在每一第二墊上的下凸塊組是由復(fù) 數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，在同一下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之間形成設(shè)有焊料填入 間隙。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的焊料填入間隙是由相鄰導(dǎo)
體柱的頂面往底部收斂。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的同一下凸塊組的導(dǎo)體柱是 為矩陣排列。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中每一下凸塊組包含一 中央導(dǎo)體柱 以及復(fù)數(shù)個(gè)周邊導(dǎo)體柱。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其另包含有復(fù)數(shù)個(gè)上凸塊組，其對(duì)應(yīng)設(shè) 置于該些第一墊，連接在每一第一墊上的上凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組 成，在同一上凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之間形成設(shè)有焊料填入間隙。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的每一上凸塊組的導(dǎo)體柱是 與縱向?qū)?yīng)的下凸塊組的導(dǎo)體柱為交錯(cuò)配置。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的該些上凸塊組的相鄰導(dǎo)體 柱的焊料填入間隙是與對(duì)應(yīng)下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱的焊料填入間隙為相等 且垂直。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的晶片載體為 一多層印刷電路板。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述晶片載體具有一打線槽孔，并 以復(fù)數(shù)個(gè)焊線通過(guò)該打線槽孔電性連接該晶片與該晶片載體。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其另包含有一封膠體，其形成于該打線 槽孔并突出于該下表面，以密封該些焊線。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的晶片的一主動(dòng)面是貼設(shè)于 該晶片載體的該上表面。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的晶片的一背面是顯露于該 晶 片載體的該上表面。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的晶片是設(shè)置于該晶片載體 的該下表面，該些下凸塊組是排列于該晶片的側(cè)邊。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的晶片的一背面是顯露于該 晶 片載體的該下表面。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造,其另包含有一熱耦合元件，其形成于該 晶片的顯露背面。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造,其另包含有一密封膠，其形成于該晶片 載體的該下表面。
前述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其中所述的該些導(dǎo)體柱是具有頂窄底 寬的梯形截面。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為了 達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明一種多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，主要包 含一晶片載體、 一晶片以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組。該晶片載體具有一上表面與
一下表面，其中，該上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)接墊，該下表面設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)外接 墊。該晶片是設(shè)置并電性連接至該晶片載體。該些下凸塊組是對(duì)應(yīng)設(shè)置于 該些外接墊，連接在每一外接墊上的下凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，在 同 一下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之間形成設(shè)有焊料填入間隙。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造至少具有
下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果
1 、本發(fā)明利用該些下凸塊組增加了焊料的接合面積與接合形狀復(fù)雜 度，能夠達(dá)成較高的焊接可靠度，并降低了裂縫成長(zhǎng)的可能。即使在應(yīng)力作 用下，有其中一周邊導(dǎo)體柱與焊料斷裂，但只要是中央導(dǎo)體柱或其余導(dǎo)體 柱仍與焊料保持焊接，則不會(huì)有斷裂斷路的問(wèn)題，提高了封裝堆疊的產(chǎn)品 耐用度。因此，本發(fā)明藉由每一外接墊上設(shè)置的凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱 組成，能夠增加焊料的接合面積，而可以達(dá)成較高的產(chǎn)品耐用度，非常適于 實(shí)用。
2 、本發(fā)明藉由每一上凸塊組的導(dǎo)體柱是可與縱向?qū)?yīng)的下凸塊組的導(dǎo) 體柱為交錯(cuò)配置，具有齒接扣合的功效，而上凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱的焊料 填入間隙，可與下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱的焊料填入間隙為等距且垂直，因 此，當(dāng)該些可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造相互堆疊，焊料連接對(duì)應(yīng)的下凸塊組與上 凸塊組，具有更大的焊接面積與更復(fù)雜的焊接形狀，而可增加封裝堆疊產(chǎn) 品的焊接點(diǎn)可靠性，并能夠防止焊料的溢流。因此，本發(fā)明還能使凸塊組的 焊接界面形狀復(fù)雜化，而可降低裂縫成長(zhǎng)的可能，更加適于實(shí)用。
3、本發(fā)明的每一外接墊上設(shè)置的凸塊組具有焊料填入間隙，可以使焊 料填入并收藏在凸塊組內(nèi)，即使基板傾斜或翹曲仍不會(huì)擠壓焊料導(dǎo)致橋接 短;洛，/人而更加適于實(shí)用。
4 、本發(fā)明當(dāng)復(fù)數(shù)個(gè)可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造相互堆疊在 一 印刷電路板 上，可另包含有一熱耦合元件，如導(dǎo)熱介面物質(zhì)或散熱膏，其形成于該晶片 的顯露背面，可熱耦合至該印刷電路板或下方的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的 晶片載體，而可均勻散熱。每一可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造還可另包含有一密 封膠，形成于該晶片載體的下表面，以密封該些焊料與該晶片，能夠避免塵 埃落入或沉積在封裝堆疊間隙，進(jìn)而能夠消除可能的污染或電性短路。
綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，主要 包含一晶片載體、 一晶片以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組。該晶片載體具有在上表面 的復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)接墊以及在下表面的復(fù)數(shù)個(gè)外接墊。該晶片是設(shè)置并電性連接 至該晶片載體。該些下凸塊組對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些外接墊，連接在每一外接墊 上的下凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，在同一下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之 間形成設(shè)有焊料填入間隙。藉此，增加焊接面積與復(fù)雜化焊接界面形狀，可 以達(dá)成較高的焊點(diǎn)耐用度并降低裂縫成長(zhǎng)的可能。本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)
點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著 的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造 具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新 設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖l是現(xiàn)有習(xí)知的多個(gè)可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的截面示意圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例， 一種多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu) 造相互堆疊的截面示意圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例，該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的下凸塊 組的立體示意圖。
圖4A與圖4B是依據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例，在該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu) 造中 一下凸塊組的復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱的頂面與底部比對(duì)示意圖。
圖5是依據(jù)本發(fā)明第二具體實(shí)施例，另一種多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝 構(gòu)造相互堆疊的截面示意圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明第二具體實(shí)施例，該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的上凸塊 組對(duì)應(yīng)下凸塊組的導(dǎo)體柱錯(cuò)位關(guān)系的示意圖。
圖7是依據(jù)本發(fā)明第三具體實(shí)施例，復(fù)數(shù)個(gè)多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝 構(gòu)造相互堆疊在一印刷電路板上的截面示意圖。
10:印刷電路板100:可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造
110:晶片載體111:上表面
112:下表面113:轉(zhuǎn)接墊
114:外接墊115:打線槽孔
120:晶片121:焊線
130:單柱凸塊140:封膠體
150:焊料200:可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造
210:晶片載體211:上表面
212:下表面213:轉(zhuǎn)接墊
214:外接墊215:打線槽孔
220:曰tt221:焊線
230:下凸塊組231:中央導(dǎo)體柱
232:周邊導(dǎo)體柱240:封膠體250:焊料300:可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造
310:晶片載體311:上表面
312:下表面313:轉(zhuǎn)接墊
314:外接墊320:晶片
321:焊線330:下凸塊組
331:導(dǎo)體柱340:上凸塊組
341:導(dǎo)體柱350:封膠體
360:焊料400:可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造
410:晶片載體411:上表面
412:下表面413:第一墊
414:第二墊420:晶片
421:凸塊430:下凸塊組
431:導(dǎo)體柱440:封膠體
450:焊料460:熱耦合元件
470:密封膠Sl:焊料填入間隙
S2:焊料填入間隙S3:焊料填入間隙
S4:焊料填入間隙
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的多柱體的可堆疊半導(dǎo) 體封裝構(gòu)造其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖 式較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)
;了解，、然而所附圖式僅是提:參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以 限制。
依據(jù)本發(fā)明的第 一具體實(shí)施例，揭示一種多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝
構(gòu)造。請(qǐng)參閱圖2所示，是依據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例的一種多柱體的可 堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造相互堆疊的截面示意圖，其是為兩顆可堆疊半導(dǎo)體封 裝構(gòu)造200的堆疊組合，但是并不受限地，可以再往上堆疊更多顆可堆疊 半導(dǎo)體封裝構(gòu)造200,例如三顆、四顆或更多。每一可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造 200，主要包含一晶片載體210、 一晶片220以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組230。
該晶片載體210,可為 一多層印刷電路板，具有雙面電性導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)。該 晶片載體210具有一上表面211與一下表面212，其中，該上表面211設(shè)有 復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)接墊213，可作為該晶片載體210的第一墊，該下表面212設(shè)有復(fù)
數(shù)個(gè)外接墊214,可作為該晶片載體210的第二墊。
該晶片220，是設(shè)置并電性連接至該晶片載體210,例如，可以利用粘 晶材料將該晶片220的主動(dòng)面貼設(shè)在該晶片載體210的該上表面211，再以 打線形成的焊線221將該晶片220的焊墊電性連接至該晶片載體210的內(nèi) 接指(圖未繪出)。
在本實(shí)施例中，該晶片載體210可具有一打線槽孔215,并以該些焊線 221通過(guò)該打線槽孔215電性連接該晶片220與該晶片載體210。該晶片220 的一背面則可顯露于該晶片載體210的該上表面211。在不同實(shí)施例中，該 晶片220可利用凸塊(圖未繪出)覆晶接合至該晶片載體210,達(dá)到晶片設(shè)置 與電性連接的目的。
在本實(shí)施例的具體架構(gòu)中，該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造200，可另包含有 一封膠體240，以壓?；螯c(diǎn)膠方式，形成于該打線槽孔215并可突出于該下 表面212,以密封該些焊線221。
該些下凸塊組230，是對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些外接墊214,即每一外接墊214上 連接有一下凸塊組230。如圖3所示，是依據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例該可堆 疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的下凸塊組的立體示意圖。連接在每一外接墊214上的 下凸塊組230，是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱231、 232所組成，在本實(shí)施例中，每一下 凸塊組230可包含一中央導(dǎo)體柱231以及復(fù)數(shù)個(gè)周邊導(dǎo)體柱232,利用該中 央導(dǎo)體柱231可以確保該些周邊導(dǎo)體柱232的間隙不會(huì)過(guò)大，而與該中央 導(dǎo)體柱231達(dá)到等距微間隙。
該些導(dǎo)體柱231、 232，可為電鍍形成的銅柱、打線形成的金柱、蝕刻 厚銅層所形成的銅柱、或其它金屬柱體。較佳地，同一下凸塊組230的導(dǎo) 體柱231、 232可為矩陣排列。
請(qǐng)參閱圖4A與圖4B所示，是依據(jù)本發(fā)明第一具體實(shí)施例，在該可堆 疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造中一下凸塊組的復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱的頂面與底部比對(duì)示意
圖。在同一下凸塊組230的相鄰導(dǎo)體柱231、 232之間是形成設(shè)有焊料填入 間隙S1或S2。其中，該焊料填入間隙Sl為相鄰導(dǎo)體柱231、 232的頂面距 離；該焊料填入間隙S2為相鄰導(dǎo)體柱231、 232的底部距離。較佳地，該焊 料填入間隙是可由相鄰導(dǎo)體柱231、 232的頂面往底部收斂，即焊料填入間 隙Sl大于焊料填入間隙S2。藉由毛細(xì)現(xiàn)象，在回焊溫度時(shí)可以將具有流動(dòng) 性的焊料250填入并收藏在該些導(dǎo)體柱231、 232之間的焊料填入間隙Sl 與S2內(nèi)，不會(huì)有受擠壓往外溢流的問(wèn)題。
該焊料250,其是焊接一較上方可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造200的該些外接 墊214上的下凸塊組230與較下方可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造200的轉(zhuǎn)接墊 213，達(dá)到半導(dǎo)體封裝堆疊(POP)。因此，在本發(fā)明一具體結(jié)構(gòu)中，該些導(dǎo)體柱 231、 232是具有頂窄底寬的梯形截面，如半圓錐體形或半方錐體形。依正
負(fù)光阻的選擇與蝕刻液的調(diào)配可以利用過(guò)度曝光、不足曝光或不足蝕刻的
技術(shù)，以具體制成該些導(dǎo)體柱231、 232的形狀。
通常該些焊料250是可為無(wú)鉛焊劑，以錫96. 5%-4艮3%-銅0. 5°/。的焊料 而言，在到達(dá)回焊溫度約攝氏217度以上，最高溫約為攝氏245度時(shí)能產(chǎn) 生焊接的濕潤(rùn)性。而該些導(dǎo)體柱231、 232則是可為銅柱、金柱或是具有熔 點(diǎn)高于上述回焊溫度的金屬。
因此，利用該些下凸塊組230增加了焊料250接合面積與接合形狀復(fù) 雜度，能夠達(dá)成較高的焊接可靠度，并降低裂縫(crack)成長(zhǎng)的可能。即使 在應(yīng)力作用下，有其中一周邊導(dǎo)體柱232與焊料250斷裂，但只要是中央 導(dǎo)體柱231或其余導(dǎo)體柱232仍與焊料250保持焊接，則不會(huì)有斷裂斷路 的問(wèn)題，提高了封裝堆疊(POP)的產(chǎn)品耐用度。
請(qǐng)參閱圖5所示，是依據(jù)本發(fā)明第二具體實(shí)施例，另一種多柱體的可 堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造相互堆疊的截面示意圖。依據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施 例揭示了另一種半導(dǎo)體封裝堆疊裝置，該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造300,主要 包含一晶片載體310、 一晶片320以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組330,與第一實(shí)施例 大致相同。但是該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造300另還包含有復(fù)數(shù)個(gè)上凸塊組 340。
該晶片載體310,具有一上表面311與一下表面312;其中，該上表面 311設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)接墊313,該下表面312設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)外接墊314。
該晶片320，是設(shè)置并電性連接至該晶片載體310。
該些下凸塊組330,是對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些外接墊314,連接在每一外接墊 上314的下凸塊組330是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱331所組成，在同一下凸塊組330 的相鄰導(dǎo)體柱331之間是形成設(shè)有焊料填入間隙S3 (如圖6所示)，以供焊料 360的填入與容藏。
請(qǐng)參閱圖5及圖6所示，圖6是依據(jù)本發(fā)明第二具體實(shí)施例該可堆疊
些上凸塊組;40是對(duì)應(yīng)設(shè)置于ii些轉(zhuǎn)接墊313,連接在每一^接墊313上的 上凸塊組340是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱341所組成。在同一上凸塊組340的相鄰 導(dǎo)體柱341之間亦可形成設(shè)有焊料填入間隙S4。
較佳地，每一上凸塊組340的導(dǎo)體柱341,是可與縱向?qū)?yīng)的下凸塊組 330的導(dǎo)體柱331為交錯(cuò)配置，具有齒接扣合的功效。而上凸塊組340的相 鄰導(dǎo)體柱341的焊料填入間隙S4，可與下凸塊組330的相鄰導(dǎo)體柱331的 焊料填入間隙S3為等距且垂直。因此，當(dāng)該些可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造300 相互堆疊，焊料360連接對(duì)應(yīng)的下凸塊組330與上凸塊組340，具有更大的 焊接面積與更復(fù)雜的焊接形狀，而可以增加封裝堆疊產(chǎn)品(POP device)的 焊接點(diǎn)可靠性，并可防止焊料360的溢流。
請(qǐng)參閱圖7所示，是依據(jù)本發(fā)明第三具體實(shí)施例，復(fù)數(shù)個(gè)多柱體的可 堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造相互堆疊在一印刷電路板上的截面示意圖。本發(fā)明第
三具體實(shí)施例的復(fù)數(shù)個(gè)可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造400相互堆疊在一印刷電路 板10上。該可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造400，主要包含一晶片載體410、 一晶 片420以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組430。
上述的晶片載體410，具有一上表面411與一下表面412;其中
該上表面411，設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)第一墊413,如轉(zhuǎn)接墊。
該下表面412,設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)第二墊414,如外接墊。
上述的晶片420，在本實(shí)施例中，該晶片420具有復(fù)數(shù)個(gè)凸塊421,利 用覆晶接合技術(shù)，該些凸塊421能令該晶片420設(shè)置并電性連接至該晶片 載體410,并能以一如底部填充膠的封膠體440密封該些凸塊421。
在本實(shí)施例中，該晶片420設(shè)置于該晶片載體410的該下表面412，即 該些下凸塊組430是排列于該晶片420的側(cè)邊，故該晶片載體410的該上表 面411為平坦?fàn)睿灰子谂鰝摼?20與該些下凸塊組430。較佳地，該晶 片420的一背面是顯露于該晶片載體410的該下表面412，以利于散熱。
上述的該些下凸塊組430，是對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些第二墊414，連接在每一第 二墊414上的下凸塊組430是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱431所組成，在同一下凸塊組 430的相鄰導(dǎo)體柱431之間是形成設(shè)有焊料填入間隙，以捉附焊料450。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D7所示，當(dāng)復(fù)數(shù)個(gè)可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造400相互堆疊在 一印刷電路板10上，較佳地，每一可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造400可另包含有一 熱耦合元件460，如導(dǎo)熱介面物質(zhì)(Thermal Interface Material, TIM)或散 熱膏，其是形成于該晶片420的顯露背面，可熱耦合至該印刷電路板10或 下方的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造400的晶片載體410，以均勻散熱。在一更詳 細(xì)的具體結(jié)構(gòu)中，每一可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造400可以另包含有一密封膠 470，如底部填充膠，其形成于該晶片載體410的該下表面412,以密封該些 焊料450與該晶片420，避免塵埃落入或沉積在封裝堆疊間隙(POP gap),消 除可能的污染或電性短;洛。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其包含一晶片載體，其具有一上表面與一下表面，其中該上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)第一墊，該下表面設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)第二墊；一晶片，其設(shè)置并電性連接至該晶片載體；以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組，其對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些第二墊，連接在每一第二墊上的下凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，在同一下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之間形成設(shè)有焊料填入間隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的焊料填入間隙是由相鄰導(dǎo)體柱的頂面往底部收斂。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的同 一下凸塊組的導(dǎo)體柱是為矩陣排列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中每 一下凸塊組包含一 中央導(dǎo)體柱以及復(fù)數(shù)個(gè)周邊導(dǎo)體柱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其另包 含有復(fù)數(shù)個(gè)上凸塊組，其對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些第一墊，連接在每一第一墊上的 上凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，在同 一上凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之間形 成設(shè)有焊料填入間隙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的每一上凸塊組的導(dǎo)體柱是與縱向?qū)?yīng)的下凸塊組的導(dǎo)體柱為交錯(cuò)配 置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的該些上凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱的焊料填入間隙是與對(duì)應(yīng)下凸塊組的相鄰 導(dǎo)體柱的焊料填入間隙為相等且垂直。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的晶片載體為 一多層印刷電路板。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的晶片載體具有一打線槽孔，并以復(fù)數(shù)個(gè)焊線通過(guò)該打線槽孔電性連接 該晶片與該晶片載體。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其另包 含有一封膠體，其形成于該打線槽孔并突出于該下表面，以密封該些焊線。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的晶片的一主動(dòng)面是貼設(shè)于該晶片載體的該上表面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中 所述的晶片的 一 背面是顯露于該晶片載體的該上表面。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其中所 述的晶片是設(shè)置于該晶片載體的該下表面，該些下凸塊組是排列于該晶片 的側(cè)邊。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造,其特征在于其中 所述的晶片的一背面是顯露于該晶片載體的該下表面。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其另 包含有一熱耦合元件，其形成于該晶片的顯露背面。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于其另 包含有一密封膠，其形成于該晶片載體的該下表面。
17、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造,其特征在于其中所 述的該些導(dǎo)體柱是具有頂窄底寬的梯形截面。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種多柱體的可堆疊半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，主要包含一晶片載體、一晶片以及復(fù)數(shù)個(gè)下凸塊組。該晶片載體具有在上表面的復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)接墊以及在下表面的復(fù)數(shù)個(gè)外接墊。該晶片是設(shè)置并電性連接至該晶片載體。該些下凸塊組對(duì)應(yīng)設(shè)置于該些外接墊，連接在每一外接墊上的下凸塊組是由復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體柱所組成，在同一下凸塊組的相鄰導(dǎo)體柱之間形成設(shè)有焊料填入間隙。本發(fā)明藉由上述結(jié)構(gòu)，增加焊接面積與復(fù)雜化焊接界面形狀，可以達(dá)成較高的焊點(diǎn)耐用度并降低裂縫成長(zhǎng)的可能。另外，本發(fā)明藉由每一外接墊上設(shè)置的凸塊組具有焊料填入間隙，可使焊料填入并收藏在凸塊組內(nèi)，即使基板傾斜或翹曲仍不會(huì)擠壓焊料導(dǎo)致橋接短路，非常適于實(shí)用。
文檔編號(hào)H01L23/488GK101355070SQ20071013635
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
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