專利名稱：焊線接合結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化焊線接合的方法及半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種強(qiáng)化焊線接合的方法，更特別有關(guān)于一種焊線接合結(jié)構(gòu)，其非 導(dǎo)電膠材覆蓋鋁制接墊并包覆該銅制焊線。
背景技術(shù)：
參考圖1，在半導(dǎo)體封裝構(gòu)造工藝中，焊線接合方法的技術(shù)廣泛地將焊線14應(yīng)用 于芯片10的接墊11與基板12的接墊13間的電性連接。打線接合工藝是以金線為主，但 銅線具有低成本的優(yōu)勢(shì)。相較于金，銅具有較佳的導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性，可使銅制焊線的線徑較 細(xì)及散熱效率較佳。然而，銅具有延性不足及易氧化的缺點(diǎn)，使銅制焊線在應(yīng)用上仍有所限 制。目前，銅制焊線只能應(yīng)用在大尺寸的芯片接墊或低介電值材料(Iow-K)晶圓的芯 片接墊，其原因在于銅制焊線接合工藝的成功將取決于芯片接墊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為了避免銅 制焊線接合工藝的失敗，小尺寸芯片接墊將被限制。參考圖2至4，其顯示已知銅制焊線接合方法。參考圖2，經(jīng)由一打線機(jī)，提供一銅 制焊線20，其包含一銅線22及一銅球24。該銅球24是利用放電的方法或氫焰燒結(jié)成球而 連接于該銅線22的一端。參考圖3，將該銅球24施壓而變形。參考圖4，經(jīng)由一振動(dòng)工藝， 將該銅球24接合于一鋁制接墊32。然而，先前技術(shù)未揭示新增一黏力，用以強(qiáng)化銅制焊線 與鋁制接墊之間的接合效果。美國專利第7，115，446B2號(hào)，標(biāo)題為“用以加強(qiáng)黏力在覆晶封裝工藝及內(nèi)建金 屬層結(jié)構(gòu)的基板的覆晶接合方法(Flip chip bonding method for enhancingadhesion force in flip chip packaging process and metal layer-builtstructure of substrate for the same) ”，揭示一種覆晶接合方法及基板結(jié)構(gòu)，可經(jīng)由形成凸塊54在芯 片50的接墊51或基板52的接墊53上，以加強(qiáng)該芯片50與基板52之間的接合效果。參考圖5，雖然美國專利第7，115，446B2號(hào)所揭示的黏層56可加強(qiáng)覆晶接合工藝 的黏力，但是該黏層56并未應(yīng)用于焊線接合工藝。再者，該黏層56并未包覆整個(gè)凸塊54， 因此無法產(chǎn)生模鎖效果。因此，便有需要提供一種強(qiáng)化焊線接合的方法，能夠解決前述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種焊線接合結(jié)構(gòu)，包含一焊線、一接墊及一非導(dǎo)電膠材。該焊線包含 一線狀部及一塊狀部，其中該塊狀部連接于該線狀部，且該塊狀部的剖面面積大于該線狀 部的剖面面積。該接墊接合于該塊狀部。該非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整個(gè) 塊狀部。根據(jù)本發(fā)明的上述焊線接合結(jié)構(gòu)，該非導(dǎo)電膠材覆蓋該鋁制接墊并包覆該銅制焊 線，因此可強(qiáng)化銅制焊線與鋁制接墊之間的接合效果。再者，根據(jù)本發(fā)明的上述焊線接合結(jié)構(gòu)，該非導(dǎo)電膠材包覆該銅制焊線的整個(gè)塊狀部，因此可產(chǎn)生模鎖效果。另外，該非導(dǎo)電膠 材覆蓋該鋁制接墊并包覆該銅制焊線，因此可具有防氧化及防漏電效果，且使該些鋁制接 墊之間達(dá)到微間距(fine pitch)。 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，下文將配合所附圖標(biāo)， 作詳細(xì)說明如下。


圖1為先前技術(shù)的焊線接合方法的剖面示意圖。 圖2至4為先前技術(shù)的銅制焊線接合方法的剖面示意圖。 圖5為先前技術(shù)的覆晶接合方法的剖面示意圖。
圖6至16為本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法的剖面示意圖。 圖17及18為本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法中的強(qiáng)化焊線接 合的方法的剖面示意圖。主要組件符號(hào)說明
10-H-* LL 心片11接墊
12基板13接墊
14焊線
20焊線22銅線
24銅球32接墊
50-H-* LL 心片51接墊
52基板53接墊
54凸塊56黏膠
100晶圓
102打線機(jī)104黏膠
106載板107接墊
110-H-* LL 心片112保護(hù)層
120焊線122線狀部
124塊狀部125端
126端132接墊
140膠材140'膠材
具體實(shí)施例方式
參考圖6至17，其顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法。參考 圖6，提供一晶圓100，其定義有數(shù)個(gè)數(shù)組式排列的芯片110。參考圖7，其顯示該芯片的局 部放大圖。每一芯片110包含一保護(hù)層112及至少一接墊(諸如鋁制接墊132)。該鋁制 接墊132電性連接于該芯片110的線路(圖未示)。該保護(hù)層112覆蓋該鋁制接墊132， 并裸露出一部分的該鋁制接墊132。參考圖8，將一非導(dǎo)電膠材140形成于該鋁制接墊132 上。該非導(dǎo)電膠材140的形成步驟可先經(jīng)由一旋涂(spin coat ing)工藝，將該非導(dǎo)電膠 材140 (諸如黏膠)形成于該鋁制接墊132上，然后再將該非導(dǎo)電膠材140由液態(tài)固化成半固態(tài)?；蛘?，該非導(dǎo)電膠材140的形成步驟可先經(jīng)由一網(wǎng)印(printing)工藝，將該非導(dǎo)電 膠材140(諸如黏膠)形成于該鋁制接墊132上，然后再將該非導(dǎo)電膠材140由液態(tài)固化成 半固態(tài)?；蛘撸摲菍?dǎo)電膠材140的形成步驟可將具有半固態(tài)的該非導(dǎo)電膠材140 (諸如膠 帶)直接配置于該鋁制接墊132上。參考圖9，將該晶圓100切割成數(shù)個(gè)芯片110，如此以形成具有鋁制接墊132及非 導(dǎo)電膠材140的芯片110。參考圖10，經(jīng)由諸如黏膠104將該芯片110固定于一載板106 上。該載板106可為基板或?qū)Ь€架。參考圖Ila或11b，經(jīng)由一打線機(jī)102，提供一焊線(諸如銅制焊線120)，其包含 一線狀部122及一塊狀部124，其中該塊狀部124連接于該線狀部122的一端，且該塊狀部 124的剖面面積大于該線狀部122的剖面面積。該塊狀部124可為球形或非球形。參考圖12，將該銅制焊線120的整個(gè)塊狀部124插入該非導(dǎo)電膠材140中。參考 圖13，可經(jīng)由一施壓工藝，將該塊狀部124接觸于該鋁制接墊132，并施壓而變形。參考圖 14，可經(jīng)由一振動(dòng)工藝，將該銅制焊線120的塊狀部124接合于該鋁制接墊132，其中該非導(dǎo) 電膠材140覆蓋該鋁制接墊132，并包覆該銅制焊線120的整個(gè)塊狀部124。參考圖15，將 該非導(dǎo)電膠材140由半固態(tài)固化成固態(tài)，如此以形成本發(fā)明的焊線接合結(jié)構(gòu)及強(qiáng)化焊線接 合的方法。參考圖16，該銅制焊線120的一端125電性連接于該鋁制接墊132，該銅制焊線 120的另一端126可電性連接于該載板106的接墊107，如此以完成本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝構(gòu) 造的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的上述焊線接合結(jié)構(gòu)，該非導(dǎo)電膠材覆蓋該鋁制接墊并包覆該銅制焊 線，因此可強(qiáng)化銅制焊線與鋁制接墊之間的接合效果。再者，根據(jù)本發(fā)明的上述焊線接合結(jié) 構(gòu)，該非導(dǎo)電膠材包覆該銅制焊線的整個(gè)塊狀部，因此可產(chǎn)生模鎖效果。另外，該非導(dǎo)電膠 材覆蓋該鋁制接墊并包覆該銅制焊線，因此可具有防氧化及防漏電效果，且使該些鋁制接 墊之間達(dá)到微間距(fine pitch)。參考圖17及18，其顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造制造方法。該第 二實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造制造方法大體上類似于該第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造制造 方法，相同組件標(biāo)示相同的標(biāo)號(hào)。兩者的不同處是在于第二實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造制造 方法中的強(qiáng)化焊線接合的方法包含下列步驟參考圖17，先將該銅制焊線120的塊狀部124 接合于該鋁制接墊132。參考圖18，然后再將一非導(dǎo)電膠材140’覆蓋該鋁制接墊132，并包 覆該鋁制接墊132的整個(gè)塊狀部124。最后，將該非導(dǎo)電膠材140’由液態(tài)固化成固態(tài)，如此 以形成本發(fā)明的焊線接合結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的上述焊線接合結(jié)構(gòu)，該非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊并包覆該銅制焊線， 因此亦可強(qiáng)化銅制焊線與鋁制接墊之間的接合效果。根據(jù)本發(fā)明的上述焊線接合結(jié)構(gòu)，該 非導(dǎo)電膠材包覆該銅制焊線的整個(gè)塊狀部，因此亦可產(chǎn)生模鎖效果。另外，該非導(dǎo)電膠材覆 蓋該鋁制接墊并包覆該銅制焊線，因此亦可具有防氧化及防漏電效果，且使該些鋁制接墊 之間達(dá)到微間距(fine pitch)。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)視后附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種焊線接合結(jié)構(gòu)，包含一焊線，包含一線狀部及一塊狀部，其中該塊狀部連接于該線狀部，且該塊狀部的剖面面積大于該線狀部的剖面面積；一接墊，接合于該塊狀部；以及一非導(dǎo)電膠材，覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整個(gè)塊狀部。
2.依權(quán)利要求1所述的焊線接合結(jié)構(gòu)，其中該塊狀部為球形或非球形中的一者。
3.依權(quán)利要求1所述的焊線接合結(jié)構(gòu)，其中該焊線為銅制焊線。
4.依權(quán)利要求1所述的焊線接合結(jié)構(gòu)，其中該接墊為鋁所制。
5.一種強(qiáng)化焊線接合的方法，包含下列步驟 提供一接墊；將一非導(dǎo)電膠材形成于該接墊上；提供一焊線，其包含一線狀部及一塊狀部，其中該非球形塊狀部連接于該線狀部，且該 塊狀部的剖面面積大于該線狀部的剖面面積； 將該焊線的整個(gè)塊狀部插入該非導(dǎo)電膠材中；將該焊線的塊狀部接合于該接墊，其中該非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整 個(gè)塊狀部；以及將該非導(dǎo)電膠材固化。
6.依權(quán)利要求5所述的強(qiáng)化焊線接合的方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟包含下列步驟經(jīng)由一旋涂(spin coating)工藝，將該非導(dǎo)電膠材形成于該接墊上。
7.依權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化焊線接合的方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟另包含下列步驟將該非導(dǎo)電膠材由液態(tài)固化成半固態(tài)。
8.依權(quán)利要求5所述的強(qiáng)化焊線接合的方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟包含下列步驟經(jīng)由一網(wǎng)印(printing)工藝，將該非導(dǎo)電膠材形成于該接墊上，并覆蓋該接墊。
9.依權(quán)利要求8所述的強(qiáng)化焊線接合的方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟另包含下列步驟將該非導(dǎo)電膠材由液態(tài)固化成半固態(tài)。
10.一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法，包含下列步驟提供一晶圓，其定義有數(shù)個(gè)數(shù)組式排列的芯片，每一芯片包含至少一接墊； 將一非導(dǎo)電膠材形成于該接墊上； 將該晶圓切割成數(shù)個(gè)芯片； 將該芯片固定于一載板上；提供一焊線，其包含一線狀部及一塊狀部，其中該非球形塊狀部連接于該線狀部，且該 塊狀部的剖面面積大于該線狀部的剖面面積； 將該焊線的整個(gè)塊狀部插入該非導(dǎo)電膠材中；將該焊線的塊狀部接合于該接墊，其中該非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整 個(gè)塊狀部；以及將該非導(dǎo)電膠材由半固態(tài)固化成固態(tài)。
11.依權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟包含 下列步驟經(jīng)由一旋涂(spin coating)工藝，將該非導(dǎo)電膠材形成于該接墊上。
12.依權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟另包 含下列步驟將該非導(dǎo)電膠材由液態(tài)固化成半固態(tài)。
13.依權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟包含 下列步驟經(jīng)由一網(wǎng)印(printing)工藝，將該非導(dǎo)電膠材形成于該接墊上，并覆蓋該接墊。
14.依權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法，該非導(dǎo)電膠材的形成步驟另包 含下列步驟將該非導(dǎo)電膠材由液態(tài)固化成半固態(tài)。
15.一種強(qiáng)化焊線接合的方法，包含下列步驟 提供一接墊；提供一焊線，其包含一線狀部及一塊狀部，其中該塊狀部連接于該線狀部，且該塊狀部 的剖面面積大于該線狀部的剖面面積； 將該焊線的塊狀部接合于該接墊；將一非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整個(gè)塊狀部；以及 將該非導(dǎo)電膠材固化。
16.一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的制造方法，包含下列步驟提供一晶圓，其定義有數(shù)個(gè)數(shù)組式排列的芯片，每一芯片包含至少一接墊； 將該晶圓切割成數(shù)個(gè)芯片； 將該芯片固定于一載板上；提供一焊線，其包含一線狀部及一塊狀部，其中該塊狀部連接于該線狀部，且該塊狀部 的剖面面積大于該線狀部的剖面面積； 將該焊線的塊狀部接合于該接墊；將一非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整個(gè)塊狀部；以及 將該非導(dǎo)電膠材由液態(tài)固化成固態(tài)。
全文摘要
一種焊線接合結(jié)構(gòu)包含一焊線、一接墊及一非導(dǎo)電膠材。該焊線包含一線狀部及一塊狀部，其中該塊狀部連接于該線狀部，且該塊狀部的剖面面積大于該線狀部的剖面面積。該接墊接合于該塊狀部。該非導(dǎo)電膠材覆蓋該接墊，并包覆該焊線的整個(gè)塊狀部。
文檔編號(hào)H01L21/60GK101872754SQ20091013704
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者唐和明, 張效銓, 易維綺, 洪常瀛, 蔡宗岳, 賴逸少, 陳建成 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司