本發(fā)明涉及一種封裝結構及其制作方法,尤其涉及一種半導體封裝結構及其制作方法。
背景技術:
在半導體產業(yè)中,集成電路(ic)的生產主要可分為三個階段:集成電路的設計、集成電路的制作以及集成電路的封裝。在晶圓的集成電路制作完成之后,晶圓的主動面配置有多個接墊。最后,由晶圓切割所得的裸芯片可通過接墊,電性連接于承載器(carrier)。通常而言,承載器可為導線架(leadframe)、基板(substrate)或印刷電路板(printedcircuitboard),而芯片可通過打線接合(wirebonding)或覆晶接合(flipchipbonding)等方式連接至承載器上,以使芯片的接墊與承載器的接點電性連接,進而構成芯片封裝體。
以封裝基板為例,其大多具有核心層,故厚度較厚且成本較高。另一方面,為使芯片封裝體具有良好的散熱效率,現(xiàn)行的作法大多是將散熱片貼附于芯片,并使包覆于芯片的封裝膠體進一步包覆散熱片。又或者是,將散熱片貼附于封裝膠體,并通過直接連接或間接連接的方式使散熱片熱耦接于芯片。因此,芯片封裝體的整體厚度難以降低。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種半導體封裝結構的制作方法,其能制作得到整體厚度較薄且具有良好的散熱效果的半導體封裝結構。
本發(fā)明提供一種半導體封裝結構,其整體厚度較薄且具有良好的散熱效果。
本發(fā)明提出一種半導體封裝結構的制作方法,其包括以下步驟。提供載板。配置金屬片于載板上。形成介電層于載板上,并使介電層包覆金屬片。介電層具有相對的第一表面與第二表面,且介電層以第一表面與載板相連接。 形成圖案化線路層于介電層的第二表面上。移除載板,以使散熱片暴露于介電層的第一表面。移除部分介電層,以形成位于第一表面上的至少一第一開口以及位于第二表面上的第二開口,其中第一開口暴露出部分圖案化線路層,且第二開口暴露出金屬片。配置第一芯片于金屬片上,使第一芯片位于第二開口內,并電性連接圖案化線路層。形成封裝膠體于介電層的第二表面上,并使封裝膠體覆蓋第一芯片與圖案化線路層。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的半導體封裝結構的制作方法還包括形成至少一外部連接端子于第一開口內,且外部連接端子電性連接圖案化線路層。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的半導體封裝結構的制作方法還包括在形成封裝膠體于介電層的第二表面上之前,配置第二芯片于介電層的第二表面的上方,并使第二芯片電性連接于圖案化線路層。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的半導體封裝結構的制作方法還包括使封裝膠體覆蓋第二芯片。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的封裝膠體填滿第二開口。
本發(fā)明提出一種半導體封裝結構,其包括金屬片、介電層、圖案化線路層、第一芯片以及封裝膠體。介電層包覆金屬片,其中介電層具有相對的第一表面與第二表面、位于第一表面上的至少一第一開口以及位于第二表面上的第二開口。金屬片位于第二開口內,且分別暴露于介電層的第一表面與第二表面。圖案化線路層配置于介電層的第二表面上。第一芯片配置于金屬片上,其中第一芯片位于第二開口內,且電性連接于圖案化線路層。封裝膠體配置于介電層的第二表面上,且覆蓋第一芯片與圖案化線路層。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的半導體封裝結構還包括至少一外部連接端子。外部連接端子配置于第一開口內,且外部連接端子電性連接圖案化線路層。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的半導體封裝結構還包括第二芯片。第二芯片配置于介電層的第二表面的上方,且電性連接于圖案化線路層。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的第二芯片被封裝膠體所覆蓋。
在本發(fā)明的一實施例中,上述的金屬片的底面與介電層的第一表面齊平。
基于上述,通過本發(fā)明的半導體封裝結構的制作方法制作所得的半導體封裝結構不具有核心層,且彼此熱耦接的芯片與金屬片皆埋設于介電層的開 口內。另一方面,金屬片會暴露于介電層的其中一表面。因此,本發(fā)明的半導體封裝結構的整體厚度可大幅地減少,且同時具有良好的散熱效果。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉實施例,并配合附圖作詳細說明如下。
附圖說明
圖1至圖8是本發(fā)明一實施例的半導體封裝結構的制作流程的剖面示意圖;
圖9是本發(fā)明另一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖。
附圖標記:
10:載板
100、100a:半導體封裝結構
110:金屬片
111:底面
120:介電層
121:第一表面
122:第二表面
123:第一開口
124:第二開口
130:圖案化線路層
140:第一芯片
141:主動表面
142:背表面
150:膠層
160:導線
170:封裝膠體
180:外部連接端子
181:凸塊
190:第二芯片
191:主動表面
具體實施方式
圖1至圖8是本發(fā)明一實施例的半導體封裝結構的制作流程的剖面示意圖。請參考圖1,首先,提供載板10。在本實施例中,載板10可為剛性較高的材質制成,故不易受力而彎曲變形。請繼續(xù)參考圖1,配置金屬片110于載板10上。金屬片110可通過其底面111直接貼附于載板10上,或者是通過底面111上的離形膠膜(圖未示)而暫時性地固定于載板10上。金屬片110的材質可為銅、鋁、銀或其它導熱性佳的金屬材質。
接著,請參考圖2,例如采用化學氣相沉積法(cvd)將半導體氧化物(例如二氧化硅)形成于載板10上,并使前述半導體氧化物覆蓋金屬片110,以形成介電層120。在本實施例中,介電層120具有相對的第一表面121與第二表面122,其中第一表面121與載板10相連接,且與金屬片110的底面111大致上齊平。接著,請參考圖3,例如采用濺鍍、印刷、電鍍、無電電鍍、化學氣相沉積或物理氣相沉積(pvd)等方式形成圖案化線路層130于介電層120的第二表面122上。此時,介電層120位于圖案化線路層130與載板10之間。接著,請參考圖4,移除載板10,以暴露出介電層120的第一表面121以及金屬片110的底面111。換個角度來說,金屬片110的底面111例如是暴露于介電層120的第一表面121。值得一提的是,若金屬片110通過底面111上的離形膠膜而暫時性地固定于載板10上,則在移除載板10時離形膠膜(圖未示)會一并被移除。
接著,請參考圖5,例如通過激光蝕刻的方式移除部分介電層120,以形成位于第一表面121上的至少一第一開口123(示意地顯示出多個)以及位于第二表面122上的第二開口124。在形成這些第一開口123時,需先使激光源對準圖案化線路層130。接著,將激光束投射至介電層120的第一表面121,以對介電層120進行蝕刻直到暴露出圖案化線路層130,且以不損及圖案化線路層130為原則。另一方面,在形成第二開口124時,需先使激光源對準金屬片110。接著,將激光束投射至介電層120的第二表面122,以對介電層120進行蝕刻直到暴露出金屬片110,且以不損及金屬片110為原則。如圖5所示,第二開口124的截面積例如是小于金屬片110的表面積。在其他實施例中,第二開口的截面積可大于或等于金屬片的表面積,可視制程需求作調 整。
接著,請參考圖6,配置第一芯片140于金屬片110上,并使第一芯片140位于第二開口124內。在本實施例中,第一芯片140的主動表面141會暴露于介電層120的第二表面122,換言之,第一芯片140是以其背表面142固定于金屬片110上。此外,第一芯片140可通過膠層150(例如:導熱膠)黏貼于金屬片110上。接著,通過打線接合的方式使導線160接合位于第一芯片140的主動表面141上的接墊(未顯示)與圖案化線路層130,以使第一芯片140與圖案化線路層130電性連接。接著,請參考圖7,形成封裝膠體170于介電層120的第二表面122上,并使封裝膠體170覆蓋第一芯片140與圖案化線路層130。另一方面,封裝膠體170可進一步填滿第二開口124,以覆蓋金屬片110暴露于第二開口124的部分表面,進而固定第一芯片140于第二開口124。封裝膠體170可為環(huán)氧樹脂,用以避免圖案化線路層130、第一芯片140以及導線160受到外界水氣或異物的影響。
之后,請參考圖8,形成至少一外部連接端子180(示意地顯示出兩個)于第一開口123內。這些外部連接端子180的數(shù)量與第一開口123的數(shù)量相應,且這些外部連接端子180電性連接圖案化線路層130。在本實施例中,外部連接端子180是局部埋設于第一開口123內,并較介電層120的第一表面121凸出,本發(fā)明對此并不加以限制。通常而言,外部連接端子180可為錫球。至此,半導體封裝結構100的制作已大致完成。由于半導體封裝結構100不具有核心層,且彼此熱耦接的第一芯片140與金屬片110皆埋設于介電層120的第二開口124內,因此半導體封裝結構100的整體厚度可大幅地減少。另一方面,由于金屬片110的底面111會暴露于介電層120的第一表面121,因此半導體封裝結構100可具有良好的散熱效果。
以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是,下述實施例沿用前述實施例的組件標號與部分內容,其中采用相同的標號來表示相同或近似的組件,并且省略了相同技術內容的說明。關于省略部分的說明可參考前述實施例,下述實施例不再重復贅述。
圖9是本發(fā)明另一實施例的半導體封裝結構的剖面示意圖。請參考圖9,本實施例的半導體封裝結構100a的制作流程大致于上述實施例的半導體封裝結構100的制作流程相似,兩者之間的差異在于:在形成封裝膠體170于 介電層120的第二表面122上之前,本實施例會另配置第二芯片190于介電層120的第二表面122的上方,第二芯片190的主動表面191面向介電層120的第二表面122。詳細而言,本實施例可通過覆晶接合的方式使多個凸塊181接合于第二芯片190的主動表面191與圖案化線路層130之間,以使第二芯片190電性連接于圖案化線路層130。凸塊181可為電鍍凸塊、無電鍍凸塊、結線凸塊、導電聚合物凸塊或金屬復合凸塊,且凸塊181的材質可選自下列群組:銅、金、銀、錫、銦、鎳/金、鎳/鈀/金、銅/鎳/金、銅/金、鋁及其合金。另一方面,在形成封裝膠體170于介電層120的第二表面122上時,封裝膠體170會進一步覆蓋第二芯片190以及這些凸塊181。因此,被封裝膠體170所覆蓋的圖案化線路層130、第一芯片140、導線160、凸塊181以及第二芯片190不易受到外界水氣或異物的影響。
綜上所述,通過本發(fā)明的半導體封裝結構的制作方法制作所得的半導體封裝結構不具有核心層,且彼此熱耦接的芯片與金屬片皆埋設于介電層的其中一個開口內。另一方面,與介電層上的圖案化線路層電性連接的外部連接端子局部埋設于介電層的其他開口內,且金屬片會暴露于介電層的其中一表面。因此,本發(fā)明的半導體封裝結構的整體厚度可大幅地減少,且同時具有良好的散熱效果。
雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術領域中普通技術人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,當可作些許的改動與潤飾,故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求界定范圍為準。