半導(dǎo)體襯底及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體襯底及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電凸柱上具有焊錫，以與裸片的導(dǎo)電凸柱電性連接，焊錫可能會(huì)隨機(jī)溢流到導(dǎo)電凸柱外，造成導(dǎo)電凸柱間的短路，或者如果導(dǎo)電凸柱間具有導(dǎo)電線路，將造成導(dǎo)電凸柱與導(dǎo)電線路的短路問題。此外，在接地區(qū)的導(dǎo)電凸柱上的焊錫如果溢流到導(dǎo)電凸柱外的接地面，則因接地面與焊錫均為導(dǎo)電材質(zhì)，會(huì)使得焊錫的溢流量較多，造成在接地區(qū)的導(dǎo)電凸柱上的焊錫量較少，使得在接地區(qū)襯底與裸片間的距離較小，造成距離不平均的現(xiàn)象，使得應(yīng)力可能產(chǎn)生在接地區(qū)，從而發(fā)生裸片破裂的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一方面涉及一種半導(dǎo)體襯底。在一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底包括:絕緣層、第一線路層及多個(gè)導(dǎo)電凸塊。所述絕緣層具有第一表面，所述第一線路層設(shè)置于鄰近所述絕緣層的所述第一表面上。所述導(dǎo)電凸塊設(shè)置于所述第一線路層上，每一導(dǎo)電凸塊具有第一寬度及第二寬度，沿所述第一寬度延伸的第一方向垂直于沿所述第二寬度延伸的第二方向，且所述第一寬度大于所述第二寬度。
[0004]本發(fā)明的另一方面涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括:半導(dǎo)體襯底、至少一裸片及封裝材料。所述半導(dǎo)體襯底包括:絕緣層、第一線路層及多個(gè)導(dǎo)電凸塊。所述絕緣層具有第一表面，所述第一線路層設(shè)置于鄰近所述絕緣層的所述第一表面上。所述導(dǎo)電凸塊設(shè)置于所述第一線路層上，每一導(dǎo)電凸塊具有第一寬度及第二寬度，沿所述第一寬度延伸的第一方向垂直于沿所述第二寬度延伸的第二方向，且所述第一寬度大于所述第二寬度。所述至少一裸片電性連接所述導(dǎo)電凸塊。封裝材料包覆所述導(dǎo)電凸塊。
【附圖說明】
[0005]圖1展示本發(fā)明半導(dǎo)體襯底的一實(shí)施例的局部剖視示意圖；
[0006]圖2展示本發(fā)明第一線路層及導(dǎo)電凸塊的一實(shí)施例的立體示意圖；
[0007]圖3到5展示本發(fā)明焊料于導(dǎo)電凸塊上分布的一實(shí)施例的立體示意圖；
[0008]圖6展示本發(fā)明半導(dǎo)體襯底的一實(shí)施例的局部剖視示意圖；
[0009]圖7展示本發(fā)明半導(dǎo)體襯底的一實(shí)施例的局部俯視示意圖；
[0010]圖8展示本發(fā)明半導(dǎo)體襯底在接地區(qū)的一實(shí)施例的局部剖視示意圖；
[0011]圖9展示本發(fā)明導(dǎo)電凸塊在接地區(qū)的一實(shí)施例的立體示意圖；
[0012]圖10展示本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例的局部剖視示意圖；
[0013]圖11展示本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例的局部剖視示意圖；以及
[0014]圖12到20展示本發(fā)明圖1半導(dǎo)體襯底的制造方法的一實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1展7K本發(fā)明半導(dǎo)體襯底的一實(shí)施例的局部剖視7K意圖。圖2展本發(fā)明第一線路層及導(dǎo)電凸塊的一實(shí)施例的立體示意圖。配合參考圖1及2，所述半導(dǎo)體襯底10包括絕緣層11、第一線路層12及多個(gè)導(dǎo)電凸塊13。所述絕緣層11為絕緣材料或介電材料，例如聚丙烯(PolyproPylene, PP)。所述絕緣層11具有第一表面111及第二表面112,所述第二表面112與所述第一表面111相對(duì)。
[0016]所述第一線路層12設(shè)置于鄰近所述絕緣層11的所述第一表面111。在一實(shí)施例中，所述第一線路層12嵌入或內(nèi)埋于所述絕緣層11的第一表面111，且顯露于所述絕緣層11的第一表面111。所述第一線路層12的顯露表面大致上與所述絕緣層11的第一表面111共平面。所述第一線路層12為經(jīng)圖案化導(dǎo)電線路層，其包括至少一第一導(dǎo)電跡線(Trace) 121、122、123。所述第一線路層12的材質(zhì)為電鍛銅(Electroplated Copper),其是利用電鍍工藝而形成。
[0017]在圖2中僅展示導(dǎo)電凸塊13與所述第一線路層12的第一導(dǎo)電跡線121、122、123的部分，未展示所述絕緣層11。所述導(dǎo)電凸塊13(例如銅柱)設(shè)置于所述第一線路層12上，所述導(dǎo)電凸塊13直接或間接地位于所述第一線路層12的部分上，在一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底10進(jìn)一步包括設(shè)置于第一導(dǎo)電跡線121、123上的第一金屬層14，，所述導(dǎo)電凸塊13位于所述第一金屬層14上。其中第一導(dǎo)電跡線121及123上具有導(dǎo)電凸塊13，第一導(dǎo)電跡線122上沒有導(dǎo)電凸塊，且第一導(dǎo)電跡線122位于兩個(gè)相鄰導(dǎo)電凸塊13之間。
[0018]所述導(dǎo)電凸塊13的晶格與所述第一線路層12的晶格相同。在一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電凸塊13的材質(zhì)為電鍍銅，其是利用電鍍方式直接形成于所述第一線路層12或第一金屬層14上。
[0019]每一導(dǎo)電凸塊13具有第一寬度W1及第二寬度W2，沿所述第一寬度W1延伸的第一方向D1垂直于沿所述第二寬度W2延伸的第二方向D2，且所述第一寬度W1大于所述第二寬度W2。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊13呈橢圓形或米粒形。沿所述第一寬度W1延伸的所述第一方向D1平行于所述第一導(dǎo)電跡線121、122、123。
[0020]圖3到5展示本發(fā)明焊料于導(dǎo)電凸塊上分布的一實(shí)施例的立體示意圖。配合參考圖3到5，設(shè)置焊料16于導(dǎo)電凸塊13 (例如進(jìn)行倒裝)，焊料16可為焊錫等，在加熱時(shí)，焊料16會(huì)在導(dǎo)電凸塊13的表面流動(dòng),并會(huì)先布滿導(dǎo)電凸塊13的表面。因此，利用導(dǎo)電凸塊13的所述第一寬度W1大于所述第二寬度W2，以增加焊料16向第一寬度W1方向流動(dòng)的量，使得焊料16能先分布在導(dǎo)電凸塊13的表面，而不會(huì)溢流到導(dǎo)電凸塊13外。即使第一導(dǎo)電跡線121、122、123間的距離很小，例如為細(xì)間距(fine pitch)，因焊料16不會(huì)溢流到導(dǎo)電凸塊13外，故不會(huì)發(fā)生第一導(dǎo)電跡線121、122、123間短路的問題，從而可提高產(chǎn)品的可靠度。
[0021]另外，參考圖5，如果焊料16布滿導(dǎo)電凸塊13的表面后，即使仍有多余的焊料16，其也會(huì)沿所述第一寬度W1延伸的所述第一方向D1溢流到連接所述導(dǎo)電凸塊13的第一導(dǎo)電跡線121或123，相對(duì)地，溢流到相鄰的第一導(dǎo)電跡線122的量減少了，故可降低第一導(dǎo)電跡線121、122、123間短路的問題。其中，當(dāng)導(dǎo)電凸塊13的第一寬度W1沿所述第一方向D1延伸且平行于鄰近的第一導(dǎo)電跡線122時(shí)，此可控制焊料16向第一方向D1流動(dòng)而減少向鄰近的第一導(dǎo)電跡線122方向的量，因此可進(jìn)一步降低焊料16與第一導(dǎo)電跡線122橋接而造成短路。
[0022]圖6展7K本發(fā)明半導(dǎo)體襯底的一實(shí)施例的局部剖視7K意圖。在一實(shí)施例中，沿所述第二寬度W2延伸的所述第二方向D2，所述半導(dǎo)體襯底20的所述第一線路層22的第一導(dǎo)電跡線221、223具有寬度W3，所述導(dǎo)電凸塊13的所述第二寬度W2小于所述第一導(dǎo)電跡線221、223的所述寬度W3。
[0023]在一實(shí)施例中，相對(duì)于所述絕緣層11的所述第一表面111，所述第一線路層22凹陷，即所述第一線路層22的顯露表面較所述絕緣層11的所述第一表面111低。
[0024]圖7展示本發(fā)明半導(dǎo)體襯底的一實(shí)施例的局部俯視示意圖。圖8展示本發(fā)明半導(dǎo)體襯底在接地區(qū)的一實(shí)施例的局部剖視示意圖。圖9展示本發(fā)明導(dǎo)電凸塊在接地區(qū)的一實(shí)施例的立體示意圖。配合參考圖7到9,在一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底10包括接地區(qū)31及線路區(qū)32，所述接地區(qū)31位于所述半導(dǎo)體襯底10的中央，所述線路區(qū)32在接地區(qū)31外圍。所述導(dǎo)電凸塊33的部分設(shè)置于所述接地區(qū)31，所述接地區(qū)31具有接地層34，覆蓋于所述絕緣層11上，且電性連接在所述接地區(qū)31的所述導(dǎo)電凸塊33，在所述接地區(qū)31的所述導(dǎo)電凸塊33的所述第一寬度W1的兩側(cè)分別具有絕緣區(qū)域116。所述接地層34具有多個(gè)開口 341，以顯露所述絕緣層11的所述第一表面111的部分作為所述絕緣區(qū)域116。
[0025]值得一提的是，由于設(shè)置于接地區(qū)31上的導(dǎo)電凸塊33形狀相同于圖1及2的設(shè)置于導(dǎo)電跡線121、123上的導(dǎo)電凸塊13，使得在接地區(qū)31的導(dǎo)電凸塊33上的焊料能與在線路區(qū)32的導(dǎo)電凸塊13上的焊料大致相同，當(dāng)所述襯底10與裸片連接時(shí)，不會(huì)造成襯底10與裸片間的距離不平均的現(xiàn)象，可解決常規(guī)襯底的應(yīng)力發(fā)生在接地區(qū)及可能造成裸片破裂的問題。
[0026]特別是，如果導(dǎo)電凸塊33上的焊料溢流到導(dǎo)電凸塊33外，則因所述第一寬度W1的兩側(cè)分別具有絕緣區(qū)域116，所述絕緣區(qū)域116與焊料為不同材質(zhì)，可抑制焊料的溢流量，使得焊料大部分仍保留在導(dǎo)電凸塊33上，故也不會(huì)造成襯底10與裸片間的距離不平均的現(xiàn)象，也可解決常規(guī)襯底的應(yīng)力發(fā)生在接地區(qū)及可能造成裸片破裂的問題。
[0027]請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D1，所述半導(dǎo)體襯底10進(jìn)一步包括第二線路層17及多個(gè)導(dǎo)電通道18，所述第二線路層17位于所述絕緣層11的所述第二表面112上。在一實(shí)施例中，所述第二線路層17并未嵌入或內(nèi)埋于所述絕緣層11的第二表面112。所述第二線路層17為經(jīng)圖案化導(dǎo)電線路層，其包括多個(gè)導(dǎo)電層171及至少一第二導(dǎo)電跡線172。所述導(dǎo)電層171形成于所述第二表面112上，所述至少一第二導(dǎo)電跡線172形成于所述導(dǎo)電層171上。所述導(dǎo)電層171為層壓銅箔并經(jīng)蝕刻后而形成，且所述至少一第二導(dǎo)電跡線172為電鍍銅，其是利用電鍍工藝而形成。所述導(dǎo)電通道18貫穿所述絕緣層11且電性連接所述第一線路層12與所述第二線路層17。
[0028]圖10展示本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例的局部剖視示意圖。所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)50包括:半導(dǎo)體襯底10、至少一裸片51及封裝材料52。所述半導(dǎo)體襯底10包括:絕緣層11、第一線路層12及多個(gè)導(dǎo)電凸塊13。所述半導(dǎo)體襯底10的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考圖1及2，在此不再敘述。相較于圖1及2的所述半導(dǎo)體襯底10，在圖10中相同的元件予以相同元件編號(hào)。所述至少一裸片51電性連接所述導(dǎo)電凸塊13。封裝材料52包覆所述導(dǎo)電凸塊13。
[0029]所述至少一裸片51包括多個(gè)導(dǎo)電凸柱511，朝所述導(dǎo)電凸塊13延伸，并利用焊料16與所述導(dǎo)電凸塊13電性連接。封裝材料52填充于所述至少一裸片51與所述半導(dǎo)體襯底10之間。
[0030]圖11展示本發(fā)明半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例的局部剖視示意圖。所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)60包括:半導(dǎo)體襯底20、至少一裸片61及封裝材料62。所述半導(dǎo)體襯底20的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考圖6，第一導(dǎo)電跡線221、223具有寬度