專利名稱：利用異方性導(dǎo)電膠層的半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置，更特別有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置，可 使具有開口外形的電性接點(diǎn)有效地定位于具有凸起外形的該基板接墊上。
背景技術(shù)：
參考圖1及圖2,目前芯片110與印刷電路板120的接口可藉由利用 異方性導(dǎo)電膠層(Anisotropic Conductive Film; ACF)130、 130'作為接口材 料。該異方性導(dǎo)電膠層有兩種型式，第一種型式為該異方性導(dǎo)電膠層130 包含數(shù)個(gè)包覆有絕緣層材料134的導(dǎo)電粒子132，如圖1所示。第二種型 式為該異方性導(dǎo)電膠層130'包含數(shù)個(gè)絕緣粒子134'及導(dǎo)電粒子132',該絕 緣粒子134'的直徑小于導(dǎo)電粒子132'的直徑，如圖2所示。兩種型式的異 方性導(dǎo)電膠層130、 130'的導(dǎo)電方式皆在施壓后平行于施壓方向140電性 導(dǎo)通，而垂直于施壓方向140電性絕緣。上述印刷電路板120的基板接墊 122(稱為手指部份)必須設(shè)計(jì)向上凸起約2~3|jm，用以對(duì)應(yīng)該芯片110的 芯片接墊112及凸塊114向下突起2~3nm所形成的電性接點(diǎn)111,如此 以達(dá)成電性導(dǎo)通的目的。然而，具有凸起外形的電性接點(diǎn)111無法有效地 定位于具有凸起外形的該基板接墊122上。再者，先前技術(shù)的芯片接墊112 須設(shè)有該凸塊114作為該電性接點(diǎn)111的用，或者該芯片接墊112可另設(shè) 有凸塊下金屬層(Under Bump Metallurgy; UMB)(圖未示)位于該芯片接墊 112與該凸塊114之間，以提供較佳的接合性，如此將使該電性接點(diǎn)111 的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。參考圖3，美國(guó)專利第5,136,365號(hào)，標(biāo)題為"異方性導(dǎo)電黏膠及封膠 材料(Anisotropic Conductive Adhesive And Encapsulant Material)",揭示一種黏膠材料220包含一樹脂242及數(shù)個(gè)金屬粒子240,并應(yīng)用于一包含 有金屬圖案210的基板200。包含有電性接點(diǎn)250的組件230是定位于該 基板200上，然后被加熱。在加熱的步驟中，該樹脂242促使該些金屬粒子240 l占固于該基板200的金屬圖案210及該組件230的電性接點(diǎn)250。 該黏膠材料220被固化后，該黏膠材料220是用以連接且包覆該基板200 的金屬圖案210及該組件230的電性接點(diǎn)250。然而，該組件230的電性 接點(diǎn)250仍具有凸起外形而無法有效地定位于具有凸起外形的該基板200 的金屬圖案210上。因此，便有需要提供一種半導(dǎo)體裝置，能夠解決前述的缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置，在施壓后其基板接墊是嚙 合于芯片的開口內(nèi)，如此可使具有開口外形的電性接點(diǎn)有效地定位于具有 凸起外形的該基板接墊上。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，包含一芯片、 一基板及 一異方性導(dǎo)電膠層。該芯片包含一主動(dòng)表面、數(shù)個(gè)芯片接墊及一保護(hù)層， 其中該些芯片接墊是配置于該主動(dòng)表面上，該保護(hù)層覆蓋該主動(dòng)表面，且 該保護(hù)層定義有數(shù)個(gè)開口，以暴露出該些芯片接墊，如此以形成一具有開 口外形的電性接點(diǎn)。該基板包含一表面及數(shù)個(gè)基板接墊，其中該些基板接 墊是突出于該表面上，并分別對(duì)應(yīng)于該些開口。該異方性導(dǎo)電膠層是配置 于該基板該芯片之間，并直接地電性連接于該些芯片接墊及該些基板接墊。由于本發(fā)明的保護(hù)層及該些芯片接墊所形成的電性接點(diǎn)為開口外形， 而該些基板接墊為凸起外形，因此在后續(xù)的施壓步驟中，該開口外形及凸 起外形可做為對(duì)準(zhǔn)的參考標(biāo)記，而不須另外新增注記步驟。再者，本發(fā)明 的芯片的電性接點(diǎn)并無包含任何凸塊或凸塊下金屬層，該些芯片接墊是直 接地電性連接于該異方性導(dǎo)電膠層。相較于先前技術(shù)的芯片接墊須設(shè)有凸 塊或凸塊下金屬層，本發(fā)明的芯片的電性接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。另外，由在施壓后該些基板接墊是嚙合于該芯片的該些開口內(nèi)，如此可使具有開口 外形的電性接點(diǎn)有效地定位于具有凸起外形的該基板接墊上。為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配 合所附圖示，作詳細(xì)說明如下。

圖1為先前技術(shù)的芯片、印刷電路板及第一種型式異方性導(dǎo)電膠層的 剖面示意圖。圖2為先前技術(shù)的芯片、印刷電路板及第二種型式異方性導(dǎo)電膠層的 剖面示意圖。圖3為先前技術(shù)的組件、基板及異方性導(dǎo)電黏膠的剖面示意圖。圖4為本發(fā)明的一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的剖面示意圖。圖5為本發(fā)明的該實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置制造方法的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
參考圖4，其顯示本發(fā)明的一實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置300。該半導(dǎo)體裝 置300包含一芯片310、 一基板320及一異方性導(dǎo)電膠層(Anisotropic Conductive Film; ACF)330。該芯片310包含一主動(dòng)表面312、數(shù)個(gè)芯片 接墊316及一保護(hù)層314。該些芯片接墊316(諸如鋁制接墊)是配置于該主 動(dòng)表面312上，用以電性連接至該主動(dòng)表面312上的集成電路(IC)(圖未 示)。該保護(hù)層(passivate layer)314，諸如聚亞酰胺膜(polyimide; Pl)，覆 蓋該主動(dòng)表面312，且該保護(hù)層314定義有數(shù)個(gè)開口 313，以暴露出該些 芯片接墊316，如此以形成一具有開口外形的電性接點(diǎn)315。該基板320 包含一表面322及數(shù)個(gè)基板接墊324，其中該些基板接墊324是突起于該 表面322上(亦即該些基板接墊324為凸起外形)，并分別對(duì)應(yīng)于該些開口 313。由于該電性接點(diǎn)315為開口外形，而該些基板接墊324為凸起外形， 因此在后續(xù)的施壓步驟中，該開口外形及凸起外形可做為對(duì)準(zhǔn)的參考標(biāo)記， 而不須另外新增注記步驟。該異方性導(dǎo)電膠層330是配置于該基板320與該芯片310之間，并直 接地電性連接于該些芯片接墊316及該些基板接墊324。應(yīng)注意的是，本 發(fā)明的芯片310的電性接點(diǎn)315并無包含任何凸塊或凸塊下金屬層(Under Bump Metallurgy; UMB),該些芯片接墊316是直接地電性連接于該異方 性導(dǎo)電膠層330。相較于先前技術(shù)的芯片接墊須設(shè)有凸塊或凸塊下金屬層，本發(fā)明的芯片310的電性接點(diǎn)315的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。該異方性導(dǎo)電膠層330包含數(shù)個(gè)包覆有絕緣層材料的導(dǎo)電粒子332。 或者，在另一實(shí)施例中，該異方性導(dǎo)電膠層包含數(shù)個(gè)絕緣粒子(圖未示)及 導(dǎo)電粒子(圖未示)，該絕緣粒子的直徑小于導(dǎo)電粒子的直徑。由于該些芯 片接墊316與該些基板接墊324的間距h是小于該保護(hù)層314與該基板 320的表面322的間距H，因此該異方性導(dǎo)電膠層330的該些導(dǎo)電粒子332 可于該芯片310被施壓于該基板320上后而直接地電性連接于該些芯片接 墊316及該些基板接墊324。再者，由于該些基板接墊324的部分體積是 伸入于該芯片310的該些開口 313內(nèi)，因此在施壓后該些基板接墊324是 嚙合于該芯片310的該些開口 313內(nèi)，如此可使具有開口外形的電性接點(diǎn) 315有效地定位于具有凸起外形的該基板接墊324上。又，該異方性導(dǎo)電 膠層330另包含熱固性樹脂或熱塑性樹脂，用于加熱后將該芯片310固定 于該基板320上。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置300,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置制造方 法。首先，參考圖5，提供一芯片310，包含一主動(dòng)表面312、數(shù)個(gè)芯片接 墊316及一保護(hù)層314,其中該些芯片接墊316是配置于該主動(dòng)表面312 上。該保護(hù)層314覆蓋該主動(dòng)表面312，且該保護(hù)層314定義有數(shù)個(gè)開口 313,以暴露出該些芯片接墊316,如此以形成一具有開口外形的電性接點(diǎn) 315。提供一基板320，包含一表面322及數(shù)個(gè)基板接墊324，其中該些基 板接墊324是突起于該表面322上，并分別對(duì)應(yīng)于該些開口 313。該基板 320是可為一印刷電路板或一可撓性電路板。將一異方性導(dǎo)電膠層330配 置于該基板320與該芯片310之間。沿施壓方向340將該芯片310施壓于該基板320上，使該異方性導(dǎo)電 膠層330直接地電性連接于該些芯片接墊316及該些基板接墊324,以形 成本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置300，如圖4所示。該異方性導(dǎo)電膠層330的導(dǎo)電 方式是在施壓后平行于施壓方向340電性導(dǎo)通，而垂直于施壓方向440電 性絕緣。由于該保護(hù)層314及該些芯片接墊316所形成的電性接點(diǎn)315為 開口外形，而該些基板接墊324為凸起外形，因此在施壓步驟中，該開口 外形及凸起外形可做為對(duì)準(zhǔn)的參考標(biāo)記，而不須另外新增注記步驟。再者，該異方性導(dǎo)電膠層330包含數(shù)個(gè)包覆有絕緣層材料的導(dǎo)電粒子332。該些 導(dǎo)電粒子332可在施壓后擠破該絕緣層材料而直接地電性連接于該些芯片 接墊316及該些基板接墊324。該異方性導(dǎo)電膠層330另包含熱固性樹脂 或熱塑性樹脂，用于加熱后將該芯片固定于該基板320上。雖然本發(fā)明已以前述實(shí)施例揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本 發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所 界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體裝置，包含芯片，包含一主動(dòng)表面、數(shù)個(gè)芯片接墊及一保護(hù)層，其中該些芯片接墊是配置于該主動(dòng)表面上，該保護(hù)層覆蓋該主動(dòng)表面，且該保護(hù)層定義有數(shù)個(gè)開口，以暴露出該些芯片接墊，如此以形成一具有開口外形的電性接點(diǎn)；基板，包含一表面及數(shù)個(gè)基板接墊，其中該些芯片接墊是突出于該表面上，并分別對(duì)應(yīng)于該些開口；以及異方性導(dǎo)電膠層，配置于該基板該芯片之間，并直接地電性連接于該些芯片接墊及該些基板接墊。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中該些芯片接墊與該些基板接 墊的間距是小于該保護(hù)層與該基板的表面的間距。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中該些基板接墊的部分體積是 伸入于該芯片的該些開口內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中該異方性導(dǎo)電膠層包含數(shù)個(gè) 導(dǎo)電粒子，直接地電性連接于該些芯片接墊及該些基板接墊。
5. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中該些基板接墊是嚙合于該芯 片的該些開口內(nèi)。
6. —種半導(dǎo)體裝置制造方法，包含下列步驟提供一芯片，其包含一主動(dòng)表面、數(shù)個(gè)芯片接墊及一保護(hù)層，其中該 些芯片接墊是配置于該主動(dòng)表面上，該保護(hù)層覆蓋該主動(dòng)表面，且該保護(hù) 層定義有數(shù)個(gè)開口，以暴露出該些芯片接墊，如此以形成一具有開口外形 的電性接點(diǎn)；提供一基板，包含一表面及數(shù)個(gè)基板接墊，其中該些基板接墊是突出于該表面上，并分別對(duì)應(yīng)于該些開口；將 一 異方性導(dǎo)電膠層配置于該基板該芯片之間；以及 將該芯片施壓于該基板上，使該異方性導(dǎo)電膠層直接地電性連接于該 些芯片接墊及該些基板接墊。
7. 如權(quán)利要求6所述的制造方法，其中該些芯片接墊與該些基板接墊 的間距是小于該保護(hù)層與該基板的表面的間距。
8. 如權(quán)利要求6所述的制造方法，其中該些基板接墊的部分體積是伸 入于該些開口內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求6所述的制造方法，其中該異方性導(dǎo)電膠層包含數(shù)個(gè)導(dǎo) 電粒子，直接地電性連接于該些芯片接墊及該些基板接墊。
10. 如權(quán)利要求6所述的制造方法，其中該些基板接墊是嚙合于該芯 片的該些開口內(nèi)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體裝置包含一芯片、一基板及一異方性導(dǎo)電膠層。該芯片包含一主動(dòng)表面、數(shù)個(gè)芯片接墊及一保護(hù)層，其中該些芯片接墊是配置于該主動(dòng)表面上，該保護(hù)層覆蓋該主動(dòng)表面，且該保護(hù)層定義有數(shù)個(gè)開口，以暴露出該些芯片接墊，如此以形成一具有開口外形的電性接點(diǎn)。該基板包含一表面及數(shù)個(gè)基板接墊，其中該些基板接墊是突出于該表面上，并分別對(duì)應(yīng)于該些開口。該異方性導(dǎo)電膠層是配置于該基板該芯片之間，并直接地電性連接于該些芯片接墊及該些基板接墊。
文檔編號(hào)H01L21/603GK101256998SQ200810092710
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者程至謙, 褚福堂, 黃明玉 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司