半導(dǎo)體封裝件及其制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體封裝件及其制造方法。半導(dǎo)體封裝件包括第一基板、第一接墊、第二接墊、第二基板、數(shù)個導(dǎo)電柱及數(shù)個焊料。第二接墊及第一接墊形成于第一基板的上表面上。導(dǎo)電柱形成于第二基板的下表面上。焊料形成于對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面且與第二接墊及第一接墊對接，各焊料的體積相等。其中，第二接墊與對應(yīng)的導(dǎo)電柱的間距大于第一接墊與對應(yīng)的導(dǎo)電柱的間距。
【專利說明】半導(dǎo)體封裝件及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝件及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種具有導(dǎo)電柱的半導(dǎo)體封裝件及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)半導(dǎo)體堆迭結(jié)構(gòu)包括二對接基板。各基板包括電性接點(diǎn)。一基板的電性接點(diǎn)與另一基板的電性接點(diǎn)對接，而使二基板電性連接。然而，各基板通常會經(jīng)過熱工藝，如回焊，而導(dǎo)致基板在對接前已翹曲變形。如此，二基板對接后，有些電性接點(diǎn)無法精確地對接，或?qū)雍蟮碾娦越狱c(diǎn)的結(jié)構(gòu)外形不佳而發(fā)生龜裂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝件及其制造方法，可改善二基板之間的電性接點(diǎn)無法對接精確對接的問題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，提出一種半導(dǎo)體封裝件。半導(dǎo)體封裝件包括一第一基板、一第一接墊、一第二接墊、一第二基板、數(shù)個導(dǎo)電柱及數(shù)個焊料。第一基板具有一上表面。第二接墊形成于第一基板的上表面上。第一接墊的寬度大于第二接墊的寬度。第一接墊形成于第一基板的上表面上。第二基板具有一下表面。導(dǎo)電柱形成于第二基板的下表面上。數(shù)個焊料形成于對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面且與第二接墊及第一接墊對接，各焊料的體積相等。其中，第二接墊與對應(yīng)的導(dǎo)電柱的間距大于第一接墊與對應(yīng)的導(dǎo)電柱的間距。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，提出一種半導(dǎo)體封裝件的制造方法。制造方法包括以下步驟。提供一第一基板，第一基板的上表面上形成有一第一接墊及一第二接墊，其中第一接墊的寬度大于第二接墊的寬度；提供一第二基板，第二基板的下表面上形成有數(shù)個導(dǎo)電柱及數(shù)個焊料，各焊料形成于對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面，各焊料的體積相等，其中第二接墊與對應(yīng)的導(dǎo)電柱的間距大于第一接墊與對應(yīng)的導(dǎo)電柱的間距；以及，對接第一基板與第二基板，使第二接墊及第一接墊與導(dǎo)電柱對接。
[0006]為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下:

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0008]圖2繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0009]圖3繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0010]圖4繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0011]圖5繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0012]圖6繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0013]圖7A至7C繪示圖1的半導(dǎo)體封裝件的制造過程圖。
[0014]主要元件符號說明:
[0015]100、200、300、400、500、600:半導(dǎo)體封裝件
[0016]110:第一基板
[0017]IlOu:上表面
[0018]120:第一接墊
[0019]120’:最大接墊
[0020]120s、130s:外側(cè)面
[0021]120u:上表面
[0022]130:第二接墊
[0023]130’:最小接墊
[0024]140:第二基板
[0025]140b:下表面
[0026]150:導(dǎo)電柱
[0027]150e:端面
[0028]160:焊料
[0029]170:封裝體
[0030]H:高度
[0031]S1、S2:間距

【具體實(shí)施方式】
[0032]請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。半導(dǎo)體封裝件100包括第一基板110、數(shù)個第一接墊120、數(shù)個第二接墊130、第二基板140、數(shù)個導(dǎo)電柱150、數(shù)個焊料160及封裝體170。
[0033]第一基板110例如是芯片、晶圓、中介層基板或其它種類基板。第一基板110具有上表面110u，第一接墊120及第二接墊130形成于第一基板110的上表面IlOu上。第一接墊120的寬度Wl大于第二接墊130的寬度W2。第一接墊120的俯視形狀可以是圓形、橢圓形、矩形、梯形或其它多邊形。此外，第一接墊120的剖面形狀可以是圓形的一部分(如半圓形)、橢圓形的一部分(如半橢圓形)、矩形、梯形或其它多邊形。第二接墊130的幾何特征相似于第一接墊120，容此不再贅述。本實(shí)施例中，第一基板110的翹曲量接近零；或者說，第一基板110的翹曲量是不足以影響對接后的焊料160的變形模式。
[0034]第二基板140例如是芯片、晶圓、中介層基板、電路板或其它種類基板。第二基板140具有下表面140b,導(dǎo)電柱150形成于第二基板140的下表面140b上。各導(dǎo)電柱150的高度H可設(shè)計成大致上相同，如此可降低設(shè)計及工藝上的復(fù)雜度。進(jìn)一步地說，第一基板110與第二基板140對接前，可在不考慮對接后焊料160是否發(fā)生側(cè)向外突或頸縮問題下，形成高度大致上相同高度的導(dǎo)電柱150于第二基板140上，如此不需特別考慮各導(dǎo)電柱150之間的差異設(shè)計。
[0035]焊料160形成于對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的端面150e上。各焊料160的體積大致上相等或在制造誤差范圍內(nèi)相等，如此可降低設(shè)計及工藝上的復(fù)雜度。進(jìn)一步地說，第一基板110與第二基板140對接前，可在不考慮對接后焊料160是否發(fā)生側(cè)向外突或頸縮問題下，預(yù)涂體積大致上相同的焊料160于導(dǎo)電柱150的端面150e上，如此便不需特別考慮焊料160之間的差異設(shè)計。
[0036]導(dǎo)電柱150通過焊料160與第一接墊120對接及與第二接墊130對接。就本實(shí)施例而言，第二基板140的中間部位往遠(yuǎn)離第一基板110的方向翹曲突出,使愈靠近第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈大，而愈遠(yuǎn)離第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。本實(shí)施例中，愈靠近第一基板110之中間部位配置第二接墊130,而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130,也就是說,接墊(第一接墊120及第二接墊130)從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由小到大的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。
[0037]由于較大間距SI的處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2的處配置較大的第一接墊120，使焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。詳細(xì)來說，此些第二接墊130包括一最小接墊130’，就導(dǎo)電柱150與最小接墊130’而言，由于最大間距SI，的處配置最小的第二接墊130’，使焊料160可包覆到最小接墊130’的外側(cè)面130s，而避免頸縮發(fā)生。就結(jié)構(gòu)來說，最小接墊130’與導(dǎo)電柱150之間的焊料160的外徑從導(dǎo)電柱150的端面150e往最小接墊130’的底部的方向漸縮。
[0038]此些第一接墊120包括一最大接墊120’。就導(dǎo)電柱150與最大接墊120’而言，由于最小間距之處配置最大接墊120’，使焊料160可包覆到最大接墊120’的外側(cè)面120s，而避免焊料160發(fā)生側(cè)向外突的問題。就結(jié)構(gòu)來說，最大接墊120’與導(dǎo)電柱150之間的焊料160的外徑從導(dǎo)電柱150的端面150e往最大接墊120’的底部的方向漸擴(kuò)。
[0039]若焊料160發(fā)生頸縮或側(cè)向外凸時，焊料160容易發(fā)生龜裂，而導(dǎo)致可靠度下降。由于本實(shí)施例的焊料160不會發(fā)生過度頸縮或過度側(cè)向外凸，故可降低焊料160發(fā)生龜裂的機(jī)率，進(jìn)而提升電性品質(zhì)及半導(dǎo)體封裝件100的可靠度。
[0040]在第一基板110與第二基板140對接過程中，導(dǎo)電柱150與最大接墊120’的間距最小，因此位于導(dǎo)電柱150的端面150e的焊料160最先與最大接墊120’接觸。接觸后，由于最大接墊120’的寬度大，可容許更多的焊料體積橫向地往最大接墊120’的上表面120u的二側(cè)方向延伸(即，焊料的坍塌量變大)而包覆到最大接墊120’的外側(cè)面120s，進(jìn)而使第一基板110與第二基板140更容易直向地靠近。如此一來，導(dǎo)電柱150上的焊料160與第二接墊130 (間距較大)就可接觸而成功對接。
[0041]封裝體170形成于第一基板110與第二基板140之間，并包覆導(dǎo)電柱150及焊料160,以保護(hù)此些元件。封裝體170可包括酹醒基樹脂(Novolac-based resin)、環(huán)氧基樹脂(epoxy-based resin)、娃基樹脂(silicone-based resin)或其他適當(dāng)?shù)陌矂?。封裝體170亦可包括適當(dāng)?shù)奶畛鋭?，例如是粉狀的二氧化硅?？衫脭?shù)種封裝技術(shù)形成封裝體170,例如是壓縮成型(compress1n molding)、液態(tài)封裝型(liquid encapsulat1n)、注射成型(inject1n molding)或轉(zhuǎn)注成型(transfer molding)。
[0042]請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。半導(dǎo)體封裝件200包括第一基板110、數(shù)個第一接墊120、數(shù)個第二接墊130、第二基板140、數(shù)個導(dǎo)電柱150、數(shù)個焊料160及封裝體170。
[0043]本實(shí)施例中，第二基板140往接近第一基板110的方向翹曲突出，使愈靠近第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。本實(shí)施例中，愈靠近第一基板110之中間部位配置第一接墊120，而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130，也就是說，接墊從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由大到小的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。由于較大間距SI的處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2的處配置較大的第一接墊120，使焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。
[0044]請參照圖3，其繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。半導(dǎo)體封裝件300包括第一基板110、數(shù)個第一接墊120、數(shù)個第二接墊130、第二基板140、數(shù)個導(dǎo)電柱150、數(shù)個焊料160及封裝體170。
[0045]本實(shí)施例中，第二基板140的翹曲量接近零；或者說，第二基板140的翹曲量是不足以影響焊料160的變形模式。
[0046]第一基板110的中間部位往遠(yuǎn)離第二基板140的方向翹曲突出，使愈靠近第二基板140之中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈大，而愈遠(yuǎn)離第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。本實(shí)施例中，愈靠近第一基板110之中間部位配置第二接墊130,而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130,也就是說,接墊從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由小到大的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。由于較大間距SI的處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2的處配置較大的第一接墊120，使焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。
[0047]請參照圖4，其繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。半導(dǎo)體封裝件400包括第一基板110、數(shù)個第一接墊120、數(shù)個第二接墊130、第二基板140、數(shù)個導(dǎo)電柱150、數(shù)個焊料160及封裝體170。
[0048]與圖3的第一基板110不同的是，本實(shí)施例的第一基板110往接近第二基板140的方向翹曲突出，使愈靠近第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。本實(shí)施例中，愈靠近第一基板110之中間部位配置第一接墊120，而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130，也就是說，接墊從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由大到小的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。由于較大間距SI的處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2的處配置較大的第一接墊120，使焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。
[0049]請參照圖5，其繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。半導(dǎo)體封裝件500包括第一基板110、數(shù)個第一接墊120、數(shù)個第二接墊130、第二基板140、數(shù)個導(dǎo)電柱150、數(shù)個焊料160及封裝體170。
[0050]于本實(shí)施例中，第一基板110的中間部位與第二基板140的中間部位往遠(yuǎn)離彼此的方向翹曲突出，使愈靠近第二基板140之中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈大，而愈遠(yuǎn)離第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。本實(shí)施例中，愈靠近第一基板110之中間部位配置第二接墊130，而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130，也就是說，接墊從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由小到大的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。由于較大間距SI之處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2之處配置較大的第一接墊120，使焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。
[0051]請參照圖6，其繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。半導(dǎo)體封裝件600包括第一基板110、數(shù)個第一接墊120、數(shù)個第二接墊130、第二基板140、數(shù)個導(dǎo)電柱150、數(shù)個焊料160及封裝體170。
[0052]與圖5的半導(dǎo)體封裝件500不同的是，于本實(shí)施例的第一基板110的中間部位與第二基板140的中間部位往接近彼此的方向翹曲突出，使愈靠近第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。本實(shí)施例中，愈靠近第一基板110之中間部位配置第一接墊120,而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130,也就是說,接墊從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由大到小的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。由于較大間距SI之處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2之處配置較大的第一接墊120，使焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。
[0053]請參照圖7A至7C，其繪示圖1的半導(dǎo)體封裝件100的制造過程圖。
[0054]如圖7A所不,提供第一基板110。第一基板110具有上表面IlOu,上表面I1u上形成有數(shù)個第一接墊120及數(shù)個第二接墊130，其中此些第一接墊120包括一最大接墊120’，而此些第二接墊130包括一最小接墊130’。
[0055]如圖7A所示，提供第二基板140。第二基板140具有下表面140b，下表面140b上形成有數(shù)個導(dǎo)電柱150及數(shù)個焊料160，其中各焊料160形成于對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的端面150e上。各導(dǎo)電柱150的高度大致上相等或在制造誤差內(nèi)相等，而各焊料160的體積大致上相等或在制造誤差內(nèi)相等。
[0056]本實(shí)施例中，第二基板140的中間部位往遠(yuǎn)離第一基板110的方向翹曲突出，使愈靠近第二基板140之中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈大，而愈遠(yuǎn)離第二基板140中間部位的導(dǎo)電柱150與對應(yīng)的接墊的間距愈小。因此，愈靠近第一基板110之中間部位配置第二接墊130，而愈遠(yuǎn)離第一基板110中間部位配置第二接墊130，也就是說，接墊從第一基板110中間部位到邊緣部位是以由小到大的方式排列，使第二接墊130與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距SI大于第一接墊120與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150的間距S2。
[0057]如圖7B所示，對接第一基板110與第二基板140，使焊料160與接墊對接。由于最大接墊120’與導(dǎo)電柱150的間距最近，故最大接墊120’與對應(yīng)的導(dǎo)電柱150上的焊料160’最先接觸。由于最大接墊120’的外表面積大，因此可容許更多的焊料體積橫向地往最大接墊120’的上表面120u的二側(cè)方向延伸(焊料160的坍塌量變大)，使第一基板110與第二基板140更容易直向地靠近。如此一來，當(dāng)?shù)谝换?10與第二基板140繼續(xù)彼此接近時，導(dǎo)電柱150上的焊料160與最小接墊130’就可接觸而成功對接。
[0058]如圖7C所示，由于較大間距SI之處配置較小的第二接墊130，而較小間距S2之處配置較大的第一接墊120，使第一基板110與第二基板140在對接后，焊料160不易發(fā)生頸縮或側(cè)向外突現(xiàn)象。
[0059]然后，可形成圖1的封裝體170于第一基板110與第二基板140之間，并包覆第一接墊120、第二接墊130、導(dǎo)電柱150與焊料160。
[0060]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，包括: 一第一基板，具有一上表面； 一第一接墊，形成于該第一基板的該上表面上； 一第二接墊，形成于該第一基板的該上表面上，該第二接墊的寬度小于該第一接墊的覽度； 一第二基板，具有一下表面；以及 數(shù)個導(dǎo)電柱，形成于該第二基板的該下表面上；以及 數(shù)個焊料，形成于對應(yīng)的該導(dǎo)電柱的端面且與該第二接墊及該第一接墊對接，各該焊料的體積相等； 其中，該第二接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱的間距大于該第一接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱的間距。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第二基板與該第二基板至少一者翅曲。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第一基板的中間部位及該第二基板的中間部位往接近彼此的方向突出。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第一基板的中間部位及該第二基板的中間部位往遠(yuǎn)離彼此的方向突出。
5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該第一基板與該第二基板的一者的翹曲量接近零，而該第一基板與該第二基板的另一者的中間部位往遠(yuǎn)離或接近該者的方向翹曲。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，包括數(shù)個該第二接墊，該些第二接墊包含一最小接墊，該最小接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱之間的該焊料的外徑從該對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面往該最小接墊的底部的方向漸縮。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，包括數(shù)個該第一接墊，該些第一接墊包含一最大接墊，該最大接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱之間的該焊料的外徑從該對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面往該最大接墊的底部的方向漸擴(kuò)。
8.一種半導(dǎo)體封裝件的制造方法，其特征在于，包括: 提供一第一基板，該第一基板的上表面上形成有一第一接墊及一第二接墊，其中該第二接墊的寬度小于該第一接墊的寬度； 提供一第二基板，該第二基板的下表面上形成有數(shù)個導(dǎo)電柱及數(shù)個焊料，各該焊料形成于對應(yīng)的該導(dǎo)電柱的端面，各該焊料的體積相等，其中該第二接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱的間距大于該第一接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱的間距；以及 對接該第一基板與該第二基板，使該第二接墊及該第一接墊與該些導(dǎo)電柱對接。
9.如權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，該第二基板與該第二基板至少一者翹曲。
10.如權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，該第一基板的該上表面上形成有數(shù)個該第二接墊及數(shù)個該第一接墊，該些第二接墊包含一最小接墊，該最小接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱之間的該焊料的外徑從該對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面往該最小接墊的底部的方向漸縮；該些第一接墊包含一最大接墊，該最大接墊與對應(yīng)的該導(dǎo)電柱之間的該焊料的外徑從該對應(yīng)的導(dǎo)電柱的端面往該最大接墊的底部的方向漸擴(kuò)。
【文檔編號】H01L23/488GK104377181SQ201310356276
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】葉昶麟 申請人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司