專利名稱：半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域技術(shù)，尤其涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，單個芯片的功能越來越強大，但對芯片的尺寸要求越來越小，單位面積的I/O數(shù)量也相應(yīng)得越來越多，轉(zhuǎn)接板的出現(xiàn)解決了這一問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常是通過硅通孔技術(shù)在轉(zhuǎn)接板上形成通孔，并在轉(zhuǎn)接板的正面重布線電路，背面重布線電路，并制作與PCB板焊墊尺寸相匹配的凸點，以解決與PCB不兼容問題。但是，現(xiàn)有的這種轉(zhuǎn)接板封裝技術(shù)中，由于轉(zhuǎn)接板的通孔工藝難度，導(dǎo)致轉(zhuǎn)接板不能過厚，為了保證其性能，通常采用臨時壓合(Temporary bonding)工藝將轉(zhuǎn)接板和一臨時基板壓合在一起，再進(jìn)行接下來的制程，等封裝完成后再將轉(zhuǎn)接板上的臨時基板進(jìn)行剝離，工藝較復(fù)雜且成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其通過在轉(zhuǎn)接板上設(shè)置可容納芯片的收容空間，降低了轉(zhuǎn)接板封裝的工藝難度。為實現(xiàn)本實用新型目的，提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括芯片，其上設(shè)有多個焊墊；轉(zhuǎn)接板，所述轉(zhuǎn)接板上表面凹陷有收容空間，所述芯片收容于所述收容空間內(nèi)；通孔，其貫穿所述轉(zhuǎn)接板并與所述收容空間連通；導(dǎo)電介質(zhì)，設(shè)置于所述通孔內(nèi)及所述轉(zhuǎn)接板下表面，所述焊墊與所述導(dǎo)電介質(zhì)電性連接；其中，在所述轉(zhuǎn)接板下表面的導(dǎo)電介質(zhì)電性連接有多個金屬凸點，所述多個金屬凸點的節(jié)距大于所述多個焊墊的節(jié)距。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芯片設(shè)有多個焊墊的一面設(shè)有一粘著層，所述芯片通過所述粘著層與所述轉(zhuǎn)接板粘合。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括絕緣層，所述絕緣層設(shè)置于所述通孔的內(nèi)壁及所述轉(zhuǎn)接板下表面上。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)電介質(zhì)設(shè)置于所述絕緣層上。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述導(dǎo)電介質(zhì)上的防焊層，所述防焊層開設(shè)有部分暴露所述導(dǎo)電介質(zhì)的開口，所述金屬凸點通過所述開口與所述導(dǎo)電介質(zhì)電性連接。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括位置匹配所述多個焊墊的多個通孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過在轉(zhuǎn)接板上設(shè)置可容納芯片的收容空間，降低了轉(zhuǎn)接板封裝的工藝難度，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本。

圖I是本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)的形成有收容空間的轉(zhuǎn)接板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)的芯片收容于轉(zhuǎn)接板上的收容空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)的形成有通孔的轉(zhuǎn)接板與芯片的配合的 結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)接板上通孔內(nèi)形成有絕緣層并與芯片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)接板上通孔內(nèi)形成有絕緣層、導(dǎo)電介質(zhì)、以及再分布線路層并與芯片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6所示的本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)中，在轉(zhuǎn)接板的再分布線路層上形成防旱層并與芯片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7所示的本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)中，在轉(zhuǎn)接板上制作與再分布線路層連接的金屬凸點并與芯片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實用新型一實施方式封裝結(jié)構(gòu)封裝完成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實用新型一實施方式的半導(dǎo)體封裝方法的流程圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖所示的具體實施方式
對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。參圖I至圖9，介紹本實用新型的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的一實施方式。該封裝結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)接板10、芯片20。這里所說的“芯片20”可以包括無源器件、集成電路芯片等。該轉(zhuǎn)接板的上表面IOOa上凹陷有收容空間11，芯片20設(shè)置于收容空間11內(nèi)。在所述轉(zhuǎn)接板上，與所述轉(zhuǎn)接板上表面相背的下表面形成有貫穿該轉(zhuǎn)接板10并與該收容空間11連通的通孔12，該通孔12內(nèi)及所述轉(zhuǎn)接板下表面設(shè)置有導(dǎo)電介質(zhì)14。在本實施方式中，收容空間11的截面呈矩形狀。在其它替換的實施方式中，該收容空間11的截面也可以呈梯形狀。也就是說，這里所說的收容空間11可以包括一個、兩個乃至更多個互相連通的收容空間，這樣，本實用新型提供的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可以封裝不止一個的芯片，以滿足多個芯片集成的封裝需求。所述芯片20的一面上設(shè)置有多個焊墊22，同時，在該面上還設(shè)置有粘著層21，芯片20通過粘著層21與所述轉(zhuǎn)接板10相對固定，芯片20通過焊墊22與設(shè)置在通孔12內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)14電性連接。這樣做的好處是，芯片20通過粘著層21直接固定于轉(zhuǎn)接板10的收容空間11內(nèi)，避免了將芯片20封裝進(jìn)轉(zhuǎn)接板10的收容空間11后再注膠固定的步驟，簡化了工藝流程。并且，相對于不設(shè)置收容空間11的轉(zhuǎn)接板10封裝，本實用新型提供的這種封裝結(jié)構(gòu)體積更小，更加適應(yīng)未來輕薄化的封裝需求，且封裝完成的芯片20不易受到外界環(huán)境的影響，可以提高封裝的良率。在本實施方式中，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)還包括絕緣層13，該絕緣層13形成于通孔12的內(nèi)壁及轉(zhuǎn)接板10下表面IOOb上，優(yōu)選地，所述導(dǎo)電介質(zhì)14形成于該絕緣層13之上。所述導(dǎo)電介質(zhì)14上還形成有防焊層15。防焊層15上設(shè)置有部分暴露導(dǎo)電介質(zhì)14的開口，通過這些開口設(shè)置有與導(dǎo)電介質(zhì)14電性連接的多個金屬凸點16，用于連接外接PCB板30，優(yōu)選地，所述開口可通過光 刻的方式形成于所述防焊層15上。該多個金屬凸點的節(jié)距大于多個焊墊的節(jié)距，以解決芯片與后續(xù)表面貼裝工藝的匹配問題。優(yōu)選地，所述節(jié)距是指一焊墊或金屬凸點的中心線到相鄰焊墊或金屬凸點中心線的間距。作為優(yōu)選的實施方式，本實施方式中設(shè)置有多個通孔，每個通孔12貫穿所述收容空間11的底壁及轉(zhuǎn)接板10下表面100b，且每個通孔的在所述收容空間底壁的位置對應(yīng)于與該通孔位置相匹配的焊墊。通過這樣的設(shè)置，貼合于所述導(dǎo)電介質(zhì)14可以被設(shè)置為最短，以減小封裝的尺寸、降低由導(dǎo)電介質(zhì)14產(chǎn)生的功耗，且本實用新型不需要在轉(zhuǎn)接板10的兩側(cè)都制作再分布線路層，降低了工藝復(fù)雜度，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本。配合參照圖10，介紹本實用新型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的一具體實施方式
，該方法具體包括以下步驟SI、提供一轉(zhuǎn)接板10，通過光刻、蝕刻自轉(zhuǎn)接板10上表面形成凹陷的收容空間11。該轉(zhuǎn)接板10的材料可以選自硅、玻璃等本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的半導(dǎo)體工藝用基板材料。然后，對該轉(zhuǎn)接板10減薄至所需厚度。在本實施方式中，以光刻出矩形截面的收容空間11為例先在轉(zhuǎn)接板10上涂一層正性光刻膠，并透過預(yù)先設(shè)計好的掩膜板(圖未示)對涂有光刻膠的一面進(jìn)行曝光，隨后在顯影液中將經(jīng)過曝光的光刻膠清洗掉以部分暴露出轉(zhuǎn)接板10 ;再通過干法蝕刻或者濕法蝕刻技術(shù)將暴露出轉(zhuǎn)接板10蝕刻至一預(yù)定深度，形成收容空間11。當(dāng)然，如果需要光刻出更多個的收容空間11，可以在已經(jīng)完成的收容空間11底壁101上重復(fù)光刻，以制作出可以收容多個芯片的階梯狀截面的收容空間11。S2、將芯片上設(shè)有多個焊墊22 —面涂上粘著層21，并將所述芯片粘合在收容空間11的底壁上。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，芯片20通常包括功能面與非功能面，這里所說的涂有粘著層21的一面通常指芯片20的功能面。如此設(shè)置的好處是，在接下來的步驟中，導(dǎo)電介質(zhì)14可以通過設(shè)置較短的長度就與芯片20電性連接，降低了可能由導(dǎo)電介質(zhì)14產(chǎn)生的功耗。S3、在所述轉(zhuǎn)接板上形成貫穿所述轉(zhuǎn)接板10并與所述收容空間11連通的通孔12 ；具體工藝是在轉(zhuǎn)接板下表面IOOb旋涂光刻膠，通過與步驟SI中類似的光刻工藝，形成貫穿轉(zhuǎn)接板10的通孔12，優(yōu)選地，是在所述轉(zhuǎn)接板上下表面形成貫穿所述轉(zhuǎn)接板并與所述收容空間連通的匹配所述多個焊墊位置的多個通孔，在本實施方式中，通過設(shè)置所述收容空間，間接減小了轉(zhuǎn)接板10的厚度，使得通孔12更加容易制作，降低了蝕刻工藝的難度。S4、在通孔12的內(nèi)壁以及轉(zhuǎn)接板下表面IOOb上沉積絕緣層13，以與轉(zhuǎn)接板10隔離。絕緣層13的材質(zhì)例如包括環(huán)氧樹脂、防焊材料或其它適合的絕緣物質(zhì)，或例如無機材料的氧化硅、氮化硅、氮氧化硅。絕緣層13的形成方式可包含涂布方式，例如，旋轉(zhuǎn)涂布、噴涂，或其它適合的沉積方式，例如，物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積。[0042]S5、采用激光或蝕刻工藝貫穿芯片20的焊墊與通孔12對應(yīng)處的粘著層21，以暴露出所述焊墊22。S6、運用電鍍或濺鍍工藝在絕緣層13上形成導(dǎo)電介質(zhì)14，并且，將所述通孔12內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)14與所述芯片20上的焊墊22電性連接。應(yīng)當(dāng)理解的是，導(dǎo)電介質(zhì)14通過物理氣相沉積工藝形成，比如濺射。導(dǎo)電介質(zhì)14的材料可以選自銅、鋁、金、鉬、鎢或其組合。S7、在所述導(dǎo)電介質(zhì)14上旋涂一防焊層15，并通過與步驟SI中類似的光刻工藝，在所述轉(zhuǎn)接板下表面上的防焊層15光刻出部分暴露導(dǎo)電介質(zhì)14的多個開口(圖未示)，并通過該多個開口形成與所述導(dǎo)電介質(zhì)14電性連接多個金屬凸點16，該多個金屬凸點的節(jié)距大于多個焊墊的節(jié)距，以更好的與外接PCB板30相匹配連接，完成表面貼裝工藝。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一 個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)包括 芯片，其上設(shè)有多個焊墊； 轉(zhuǎn)接板，所述轉(zhuǎn)接板上表面凹陷有收容空間，所述芯片收容于所述收容空間內(nèi)； 通孔，其貫穿所述轉(zhuǎn)接板并與所述收容空間連通； 導(dǎo)電介質(zhì)，設(shè)置于所述通孔內(nèi)及所述轉(zhuǎn)接板下表面，所述焊墊與所述導(dǎo)電介質(zhì)電性連接； 其中，在所述轉(zhuǎn)接板下表面的導(dǎo)電介質(zhì)電性連接有多個金屬凸點，所述多個金屬凸點的節(jié)距大于所述多個焊墊的節(jié)距。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯片設(shè)有多個焊墊的一面設(shè)有一粘著層，所述芯片通過所述粘著層與所述轉(zhuǎn)接板粘合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括絕緣層，所述絕緣層設(shè)置于所述通孔的內(nèi)壁及所述轉(zhuǎn)接板下表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)設(shè)置于所述絕緣層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述導(dǎo)電介質(zhì)上的防焊層，所述防焊層開設(shè)有部分暴露所述導(dǎo)電介質(zhì)的開口，所述金屬凸點通過所述開口與所述導(dǎo)電介質(zhì)電性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝結(jié)構(gòu)包括位置匹配所述多個焊墊的多個通孔。
專利摘要本實用新型揭示了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片，其上設(shè)有多個焊墊；轉(zhuǎn)接板，所述轉(zhuǎn)接板上表面凹陷有收容空間，所述芯片收容于所述收容空間內(nèi)；通孔，其貫穿所述轉(zhuǎn)接板并與所述收容空間連通；導(dǎo)電介質(zhì)，設(shè)置于所述通孔內(nèi)及所述轉(zhuǎn)接板下表面，所述焊墊與所述導(dǎo)電介質(zhì)電性連接；其中，在所述轉(zhuǎn)接板下表面的導(dǎo)電介質(zhì)電性連接有多個金屬凸點，所述多個金屬凸點的節(jié)距大于所述多個焊墊的節(jié)距。通過在轉(zhuǎn)接板上設(shè)置可容納芯片的收容空間，降低了轉(zhuǎn)接板封裝的工藝難度，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L23/31GK202502991SQ20122013564
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者俞國慶, 喻瓊, 王之奇, 王蔚 申請人:蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司