半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)和其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)和其制造方法。所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含引線框和半導(dǎo)體裸片。所述引線框包含主要部分和突出部分。所述半導(dǎo)體裸片被接合到所述主要部分的第一表面。所述突出部分從所述主要部分的第二表面突出。所述突出部分的位置對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體裸片的位置。
【專利說(shuō)明】
半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)和其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)和其制造方法。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種包含經(jīng)改良引線框的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)和其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來(lái)說(shuō)，可使用引線框來(lái)制造塑料半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，塑料半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可包含附接到引線框且包封在塑料包封物中的半導(dǎo)體裸片。引線框在模制過(guò)程期間用于支撐半導(dǎo)體裸片，且可為經(jīng)完成的半導(dǎo)體封裝提供內(nèi)部跡線和終端引線。
[0003]然而，歸因于(例如)在制造溫度下引線框與半導(dǎo)體裸片之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)失配，半導(dǎo)體裸片到引線框的附接可導(dǎo)致彎曲和裸片開(kāi)裂。因?yàn)榘雽?dǎo)體工業(yè)中的設(shè)計(jì)趨勢(shì)包含半導(dǎo)體產(chǎn)品的重量減輕和小型化，所以可將引線框制得更薄以產(chǎn)生較小且較輕的半導(dǎo)體產(chǎn)品;然而，彎曲可相對(duì)應(yīng)地增加。
[0004]另外，對(duì)于經(jīng)包封在塑料包封物中的半導(dǎo)體裸片，在操作期間由半導(dǎo)體裸片產(chǎn)生的熱量可能不高效耗散，此可降低半導(dǎo)體封裝的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一方面涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含引線框和半導(dǎo)體裸片。引線框包含主要部分和突出部分。主要部分具有第一表面和第二表面。突出部分從主要部分的第二表面突出。半導(dǎo)體裸片被接合到主要部分的第一表面。突出部分的位置對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裸片的位置。
[0006]本發(fā)明的另一方面涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含引線框和半導(dǎo)體裸片。引線框在第一位置處具有第一厚度且在第二位置處具有第二厚度。第一位置不同于第二位置。第一厚度大于第二厚度。半導(dǎo)體裸片被接合到引線框。第一位置對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裸片的位置。
[0007]本發(fā)明的另一方面涉及一種制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。在實(shí)施例中，所述方法包含(a)提供引線框；(b)移除引線框的一部分，使得引線框包含主要部分和突出部分，其中主要部分具有第一表面和第二表面，且突出部分從主要部分的第二表面突出；(c)將半導(dǎo)體裸片接合到主要部分，其中突出部分的位置對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裸片的位置；(d)形成第一絕緣體以覆蓋半導(dǎo)體裸片和主要部分的第一表面的一部分；以及(e)在第一絕緣體上形成導(dǎo)電圖案，其中導(dǎo)電圖案電連接到半導(dǎo)體裸片。
[0008]本發(fā)明的另一方面涉及一種形成半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。在實(shí)施例中，所述方法包含(a)提供具有第一表面和第二表面的主要部分；(b)將半導(dǎo)體裸片接合到主要部分；(C)形成第一絕緣體和第二絕緣體，其中第一絕緣體覆蓋半導(dǎo)體裸片和主要部分的第一表面的一部分，且第二絕緣體覆蓋主要部分的第二表面；(d)在第二絕緣體中形成至少一個(gè)開(kāi)口以暴露主要部分的第二表面的一部分；(e)用導(dǎo)電材料(例如，金屬或金屬合金)填充開(kāi)口以形成突出部分，其中突出部分的位置對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裸片的位置；以及(f)在第一絕緣體上形成導(dǎo)電圖案，其中導(dǎo)電圖案電連接到半導(dǎo)體裸片。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0010]圖2A為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0011]圖2B為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0012]圖2C為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0013]圖2D為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0014]圖2E為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0015]圖2F為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0016]圖2G為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0017]圖2H為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0018]圖21為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0019]圖2J為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0020]圖2K為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0021]圖2L為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0022]圖2M為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0023]圖2N為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0024]圖20為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的部分仰視圖。
[0025]圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0026]圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0027]圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0028]圖6A、圖6B、圖6C、圖6D、圖6E、圖6F和圖6G說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0029]圖7A、圖7B、圖7C和圖7D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0030]圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖8E、圖8F、圖8G和圖8H說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0031]圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、圖9E、圖9F和圖9G說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0032]貫穿圖式和詳細(xì)描述使用共同參考數(shù)字以指示相同或類似元件。本發(fā)明的實(shí)施例將從結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述更顯而易見(jiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0033]相對(duì)于某一組件或組件的群組或組件或組件的群組的某一平面而指定空間描述，例如“之上”、“之下”、“上”、“左”、“右”、“下”、“頂部”、“底部”、“垂直”、“水平”、“側(cè)”、“更高”“下部”、“上部”、“上方”、“下方”等，以用于定向如相關(guān)聯(lián)圖中所展示的組件。應(yīng)理解，本文中所使用的空間描述僅是出于說(shuō)明的目的，且本文中所描述的結(jié)構(gòu)的實(shí)際實(shí)施可以任何定向或方式在空間上布置，其限制條件為本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是不因此布置而有偏差。
[0034]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I的橫截面圖。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I包含引線框10、接合層22、一或多個(gè)半導(dǎo)體裸片26、一或多個(gè)第一互連結(jié)構(gòu)401、一或多個(gè)第二互連結(jié)構(gòu)402、一或多個(gè)第一絕緣體23、一或多個(gè)第二絕緣體24、一或多個(gè)第三絕緣體25、第一導(dǎo)電圖案41、絕緣層50、一或多個(gè)導(dǎo)電連接52和金屬層42。
[0035]引線框10包含主要部分11和一或多個(gè)突出部分12，且界定溝槽13。引線框10的材料為(例如)銅或其它金屬或金屬合金。引線框10的主要部分11具有第一表面I Ia和第二表面I lb。主要部分11的第二表面I Ib與主要部分11的第一表面I Ia相對(duì)。第一表面I Ia是半導(dǎo)體裸片26所接合在其上的表面。在此實(shí)施例中，一體地形成主要部分11和突出部分12。舉例來(lái)說(shuō)，引線框10可經(jīng)蝕刻以形成從主要部分11突出的突出部分12。突出部分12定位于半導(dǎo)體裸片26之下。引線框10的突出部分12具有第三表面12b。引線框10在對(duì)應(yīng)于突出部分12和半導(dǎo)體裸片26的位置的第一位置處具有第一厚度Tl，且在第二位置處具有第二厚度T2。第一位置不同于第二位置，且第一厚度Tl大于第二厚度T2。在此實(shí)施例中，第一厚度Tl與第二厚度T2之間的差在約1ym到約50μπι的范圍內(nèi)。突出部分12可為來(lái)自仰視圖的圖案，如下文關(guān)于圖2Α到20中所說(shuō)明的實(shí)例所論述。溝槽13延伸穿過(guò)主要部分11。
[0036]半導(dǎo)體裸片26經(jīng)由接合層22接合到主要部分11的第一表面11a。半導(dǎo)體裸片26具有作用面26a、背面26b和安置在作用面26a上的一或多個(gè)接合墊28。在一些實(shí)施例中，通過(guò)共晶接合經(jīng)由接合層22將半導(dǎo)體裸片26的背面26b接合到主要部分11的第一表面11a。接合層22可包含金、錫或其共晶合金。
[0037]第一絕緣體23覆蓋半導(dǎo)體裸片26和引線框10的主要部分11的第一表面Ila的一部分。第一絕緣體23界定一或多個(gè)第一開(kāi)口 231以暴露半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且界定一或多個(gè)第二開(kāi)口 232以暴露主要部分11的第一表面11a。第一絕緣體23的材料可為(例如)聚丙烯或其它適合的絕緣體材料。第一互連結(jié)構(gòu)401安置在第一開(kāi)口231中，且第二互連結(jié)構(gòu)402安置在第二開(kāi)口 232中。第一導(dǎo)電圖案41安置在第一絕緣體23上，經(jīng)由第一互連結(jié)構(gòu)401電連接到半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且經(jīng)由第二互連結(jié)構(gòu)402電連接到主要部分11的第一表面11a。第一導(dǎo)電圖案41、第一互連結(jié)構(gòu)401和第二互連結(jié)構(gòu)402的材料可為相同的或可為不同的。舉例來(lái)說(shuō)，第一導(dǎo)電圖案41、第一互連結(jié)構(gòu)401和第二互連結(jié)構(gòu)402中的一或多者的材料可為銅或其它金屬或金屬合金。在一些實(shí)施例中，大體上在同一時(shí)間使用同一材料(例如)通過(guò)電鍍形成第一導(dǎo)電圖案41、第一互連結(jié)構(gòu)401和第二互連結(jié)構(gòu)402。在其它實(shí)施例中，由不同材料且/或在不同時(shí)間形成第一導(dǎo)電圖案41、第一互連結(jié)構(gòu)401和第二互連結(jié)構(gòu)402。
[0038]絕緣層50覆蓋第一絕緣體23和第一導(dǎo)電圖案41，且界定一或多個(gè)開(kāi)口 501以暴露第一導(dǎo)電圖案41的一部分。在一些實(shí)施例中，絕緣層50的材料為焊料掩模;然而，可另外或替代地使用其它絕緣材料。將導(dǎo)電連接52(例如，焊料球)安置在第一導(dǎo)電圖案41的所暴露部分上的開(kāi)口501中，以用于外部連接。
[0039]第二絕緣體24覆蓋引線框10的主要部分11的第二表面Ilb的一部分，且具有開(kāi)口241，引線框10的突出部分12安置在開(kāi)口 241中。第二絕緣體24具有第四表面24b。將第三絕緣體25安置在溝槽13中。在一些實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25為同一材料，例如聚丙烯或其它適合的絕緣體材料。在其它實(shí)施例中，可由不同材料形成第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25。引線框10的突出部分12從第二絕緣體24暴露。應(yīng)注意，開(kāi)口241可為對(duì)應(yīng)于來(lái)自仰視圖的突出部分12的配置的圖案。在一些實(shí)施例中，突出部分12的第三表面12b大體上與第二絕緣體24的第四表面24b共面。金屬層42覆蓋突出部分
12的第三表面12b和第二絕緣體24的第四表面24b?？?例如)通過(guò)電鍍(例如，通過(guò)銅電鍍)形成金屬層42。
[0040]在圖1的實(shí)施例中，引線框1的突出部分12的位置對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體裸片26的位置，使得引線框10在半導(dǎo)體裸片26之下更厚。以此方式，在半導(dǎo)體裸片26之下的引線框10的硬度和強(qiáng)度增加，在半導(dǎo)體裸片26被附接時(shí)提供引線框10的減少的彎曲，且進(jìn)而降低在制造溫度下半導(dǎo)體裸片26開(kāi)裂的概率。另外，將半導(dǎo)體裸片26附接到主要部分11的第一表面11a，且金屬層42接觸突出部分12的第三表面12b。因此，可經(jīng)由引線框10和金屬層42耗散在操作期間由半導(dǎo)體裸片26產(chǎn)生的熱量。
[0041]圖2A到20說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I的部分仰視圖，其中從圖示中省去金屬層42以展示突出部分12和第二絕緣體24。在圖2A到20中的每一者中，借助于實(shí)例說(shuō)明突出部分12的圖案;在其它實(shí)施例中，可實(shí)施其它圖案。此外，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)可包含突出部分12的兩個(gè)或兩個(gè)以上不同圖案，例如圖2A到20中所說(shuō)明的圖案中的兩者或兩者以上。
[0042]圖2A將突出部分12說(shuō)明為包含沿第一方向延伸的平行條帶的圖案。
[0043]圖2B將突出部分12說(shuō)明為包含沿第二方向延伸的平行條帶的圖案，且第二方向不同于(例如，垂直于)第一方向。
[0044]圖2C將突出部分12說(shuō)明為包含形成第一類型的柵格的十字條帶的圖案。
[0045]圖2D將突出部分12說(shuō)明為包含形成第二類型的柵格的十字條帶的圖案(例如，類似于圍欄)。
[0046]圖2E將突出部分12說(shuō)明為包含形成框架內(nèi)的十字條帶的圖案。
[0047]圖2F將突出部分12說(shuō)明為包含形成框架內(nèi)的平行條帶的圖案。
[0048]圖2G將突出部分12說(shuō)明為包含兩個(gè)非垂直交叉條帶的圖案。
[0049 ]圖2H將突出部分12說(shuō)明為包含兩個(gè)垂直交叉條帶的圖案。
[0050]圖21將突出部分12說(shuō)明為包含以陣列布置的圓形結(jié)構(gòu)的圖案。
[0051 ]圖2 J將突出部分12說(shuō)明為包含螺旋形條帶的圖案。
[0052 ]圖2K將突出部分12說(shuō)明為包含交替方向(例如，以蛇形圖案)的條帶的圖案。
[0053]圖2L將突出部分12說(shuō)明為包含菱形形狀的圖案。
[0054]圖2M將突出部分12說(shuō)明為包含正方形形狀的圖案。
[0055]圖2N將突出部分12說(shuō)明為包含與條帶互連的圓形的圖案。
[0056]圖20將突出部分12說(shuō)明為包含圓形形狀的圖案。
[0057]圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2的橫截面圖。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2類似于圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I，但半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2進(jìn)一步包含中間絕緣層60、一或多個(gè)第三互連結(jié)構(gòu)403和第二導(dǎo)電圖案43。中間絕緣層60被安置在第一絕緣體23與絕緣層50之間，且具有一或多個(gè)開(kāi)口601以暴露第一導(dǎo)電圖案41的一部分。第三互連結(jié)構(gòu)403安置在開(kāi)口 601中。第二導(dǎo)電圖案43被安置在中間絕緣層60上，且經(jīng)由第三互連結(jié)構(gòu)403電連接到第一導(dǎo)電圖案41。在一些實(shí)施例中，大體上在同一時(shí)間(例如)通過(guò)電鍍由同一材料形成第二導(dǎo)電圖案43和第三互連結(jié)構(gòu)403。在其它實(shí)施例中，由不同材料且/或在不同時(shí)間形成第二導(dǎo)電圖案43和第三互連結(jié)構(gòu)403。第二導(dǎo)電圖案43和/或第三互連結(jié)構(gòu)403的材料為(例如)銅或其它金屬或金屬合金。
[0058]絕緣層50覆蓋中間絕緣層60和第二導(dǎo)電圖案43，且界定一或多個(gè)開(kāi)口 501以暴露第二導(dǎo)電圖案43的一部分。絕緣層50的材料為(例如)焊料掩?；蚱渌m合的絕緣材料。將導(dǎo)電連接52(例如，焊料球)安置在第二導(dǎo)電圖案43的所暴露部分上的相應(yīng)開(kāi)口501中，以用于外部連接。
[0059]圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3的橫截面圖。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3類似于圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I，但并非一體地形成引線框10的主要部分11和突出部分12。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)在主要部分11上添加導(dǎo)電材料(例如，金屬或金屬合金)(例如，通過(guò)使用銅電鍍工藝)來(lái)形成突出部分12。在圖4的非整體實(shí)施例中，突出部分12具有第三表面12b和與第三表面12b相對(duì)的五表面12a。將突出部分12的第五表面12a安置在主要部分11的第二表面Ilb上。
[0060]圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4的橫截面圖。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4類似于圖1中所說(shuō)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I，但主要部分11進(jìn)一步具有凹陷在主要部分11的第一表面Ila之下的一或多個(gè)腔室11c，且將半導(dǎo)體裸片26安置在腔室Ilc中且接合到腔室Ilc的底壁。在一些實(shí)施例中，通過(guò)蝕刻引線框10的第一表面的一部分形成腔室11c，且腔室Ilc可經(jīng)設(shè)定大小以部分或完全容納半導(dǎo)體裸片26。因?yàn)榘雽?dǎo)體裸片26被安置在腔室Ilc中，所以半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4的總厚度減少。在圖5中所展示的實(shí)施例中，接合墊28的頂部表面大體上與主要部分11的第一表面Ila共面，因此，第一開(kāi)口 231的配置與第二開(kāi)口 232的配置相同，其促進(jìn)孔形成過(guò)程(例如，鉆孔過(guò)程)。
[0061]圖6A到6G說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0062]參考圖6A，提供引線框10。引線框10具有上部表面1a和與上部表面1a相對(duì)的下部表面10b。引線框10的材料為(例如)銅或其它金屬或金屬合金。
[0063]參考圖6B，移除引線框10的一部分，使得引線框10包含主要部分11、突出部分12和溝槽13。主要部分11具有第一表面Ila和第二表面lib。第二表面Ilb與第一表面Ila相對(duì)。突出部分12從主要部分11的第二表面Ilb突出。在此實(shí)施例中，通過(guò)蝕刻引線框10的下部表面1b的一部分形成突出部分12。突出部分12具有第三表面12b。引線框10在對(duì)應(yīng)于突出部分12位置的第一位置處具有第一厚度Tl，且在第二位置處具有第二厚度T2。第一位置不同于第二位置，且第一厚度Tl大于第二厚度T2ο在此實(shí)施例中，第一厚度Tl與第二厚度T2之間的差在約IΟμπι到約50μπι的范圍內(nèi)。突出部分12可為來(lái)自仰視圖的圖案，例如圖2Α到20中所說(shuō)明的圖案中的一或多者。溝槽13延伸穿過(guò)主要部分11。
[0064]參考圖6C，使用接合層22將半導(dǎo)體裸片26接合到主要部分11的第一表面11a。半導(dǎo)體裸片26的位置對(duì)應(yīng)于突出部分12的位置。半導(dǎo)體裸片26具有作用面26a、背面26b和安置在作用面26a上的一或多個(gè)接合墊28。在一些實(shí)施例中，通過(guò)共晶接合經(jīng)由接合層22將半導(dǎo)體裸片26的背面26b接合到主要部分11的第一表面11a。接合層22可包含金、錫或其共晶合金。
[0065]參考圖6D，形成第一絕緣體23以覆蓋半導(dǎo)體裸片26和主要部分11的第一表面I Ia的一部分。形成第二絕緣體24以覆蓋主要部分11的第二表面I Ib的一部分，使得第二絕緣體24中的開(kāi)口 241暴露突出部分12。第二絕緣體24具有第四表面24b。在溝槽13中形成第三絕緣體25。在一些實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25為同一材料，例如聚丙烯，且大體上在同一時(shí)間形成。也就是說(shuō)，第一絕緣體23進(jìn)一步進(jìn)入溝槽13且覆蓋主要部分11的第二表面I Ib的一部分，且突出部分12從第一絕緣體23暴露。在其它實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25可為不同材料且/或在不同時(shí)間形成。應(yīng)注意，開(kāi)口 241可為來(lái)自仰視圖的對(duì)應(yīng)于突出部分12的配置的圖案。
[0066]參考圖6E，在第一絕緣體23中形成一或多個(gè)第一開(kāi)口231以暴露半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且在第一絕緣體23中形成一或多個(gè)第二開(kāi)口 232以暴露主要部分11的第一表面11a。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)激光鉆孔形成第一開(kāi)口 231和第二開(kāi)口 232。
[0067]參考圖6F，(例如)通過(guò)電鍍將導(dǎo)電材料40(例如，銅)安置在第一絕緣體23上且安置在第一開(kāi)口 231和第二開(kāi)口 232中。導(dǎo)電材料40的被安置在第一開(kāi)口 231中的部分被界定為第一互連結(jié)構(gòu)401，且導(dǎo)電材料40的被安置在第二開(kāi)口 232中的部分被界定為第二互連結(jié)構(gòu)402。另外，形成金屬層42以覆蓋突出部分12的第三表面12b和第二絕緣體24的第四表面24b。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料40和金屬層42為同一材料，且大體上在同一時(shí)間形成。在其它實(shí)施例中，由不同材料且/或在不同時(shí)間形成導(dǎo)電材料40和金屬層42。
[0068]參考圖6G，將導(dǎo)電材料40圖案化(例如，通過(guò)選擇性地蝕刻)以形成第一導(dǎo)電圖案41。因此，將導(dǎo)電圖案41安置在第一絕緣體23上，經(jīng)由第一互連結(jié)構(gòu)401電連接到半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且經(jīng)由第二互連結(jié)構(gòu)402電連接到引線框10的主要部分11的第一表面Ila0
[0069]接著，可形成絕緣層(例如，圖1中的絕緣層50)以覆蓋第一絕緣體23和第一導(dǎo)電圖案41，且可界定一或多個(gè)開(kāi)口(例如，圖1中的開(kāi)口501)以暴露第一導(dǎo)電圖案41的一部分。在一些實(shí)施例中，此絕緣層為焊料掩模;然而，可另外或替代地使用其它絕緣材料。接著，可將導(dǎo)電連接(例如，圖1中的導(dǎo)電連接52，例如，焊料球)安置在第一導(dǎo)電圖案41的所暴露部分上的相應(yīng)開(kāi)口中，以用于外部連接。因此，可獲得如圖1中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)I。
[0070]圖7A到7D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。此實(shí)施例的方法的初始部分類似于關(guān)于圖6A到6G描述的部分，且圖7A到7D中所說(shuō)明的方法在關(guān)于圖6A到6G描述的方法之后。
[0071]參考圖7A，形成中間絕緣層60以覆蓋第一絕緣體23和第一導(dǎo)電圖案41。中間絕緣層60的材料可相同于或不同于第一絕緣體23的材料。
[0072]參考圖7B，在中間絕緣層60上形成一或多個(gè)開(kāi)口601以暴露第一導(dǎo)電圖案41的一部分。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)激光鉆孔形成開(kāi)口 601。
[0073]參考圖7C，(例如，通過(guò)電鍍)將導(dǎo)電材料44(例如，銅)安置在中間絕緣層60上和開(kāi)口 601中。導(dǎo)電材料44的被安置在開(kāi)口 601中的部分被界定為第三互連結(jié)構(gòu)403。
[0074]參考圖7D，將導(dǎo)電材料44圖案化(例如，通過(guò)選擇性地蝕刻)以形成第二導(dǎo)電圖案43。因此，將第二導(dǎo)電圖案43安置在中間絕緣層60上，且經(jīng)由第三互連結(jié)構(gòu)403電連接到第一導(dǎo)電圖案41。
[0075]接著，可形成絕緣層(例如，圖3中的絕緣層50)以覆蓋中間絕緣層60和第二導(dǎo)電圖案43。此絕緣層可界定一或多個(gè)開(kāi)口(例如，圖3中的開(kāi)口 501)以暴露第二導(dǎo)電圖案43的一部分。在一些實(shí)施例中，絕緣層的材料為焊料掩模;然而，可另外或替代地使用其它絕緣材料。接著，可將導(dǎo)電連接(例如，圖3中的導(dǎo)電連接52，例如，焊料球)安置在第二導(dǎo)電圖案43的所暴露部分上的相應(yīng)開(kāi)口中，以用于外部連接。因此，可獲得如圖3中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2。
[0076]圖8A到8H說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0077]參考圖8A，提供引線框10的主要部分11。主要部分11具有第一表面Ila和與第一表面Ila相對(duì)的第二表面lib。
[0078]參考圖SB，(例如，通過(guò)蝕刻)形成溝槽13以延伸穿過(guò)主要部分11。
[0079]參考圖SC，經(jīng)由接合層22將一或多個(gè)半導(dǎo)體裸片26接合到主要部分11的第一表面11a。半導(dǎo)體裸片26具有作用面26a、背面26b和安置在作用面26a上的一或多個(gè)接合墊28。在一些實(shí)施例中，通過(guò)共晶接合經(jīng)由接合層22將半導(dǎo)體裸片26的背面26b接合到主要部分11的第一表面11a。接合層22可包含金、錫或其共晶合金。
[0080]參考圖8D，形成第一絕緣體23以覆蓋半導(dǎo)體裸片26和主要部分11的第一表面I Ia的一部分。形成第二絕緣體24以覆蓋主要部分11的第二表面Ilb的至少一部分。第二絕緣體24具有第四表面24b。在溝槽13中形成第三絕緣體25。在一些實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25為同一材料，例如聚丙烯，且大體上在同一時(shí)間形成。也就是說(shuō)，第一絕緣體23進(jìn)一步進(jìn)入溝槽13且覆蓋主要部分11的第二表面Ilb的一部分。在其它實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25可由不同材料形成，且/或在不同時(shí)間形成。
[0081 ]參考圖8E，在第一絕緣體23中形成一或多個(gè)開(kāi)口，使得第一絕緣體23界定一或多個(gè)第一開(kāi)口 231以暴露半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且界定一或多個(gè)第二開(kāi)口 232以暴露主要部分11的第一表面I la。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)激光鉆孔形成第一開(kāi)口 231和第二開(kāi)口 232。
[0082]參考圖8F，在第二絕緣體24中形成至少一個(gè)開(kāi)口 241以暴露主要部分11的第二表面Ilb的一部分。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)激光鉆孔形成開(kāi)口 241。開(kāi)口 241的位置對(duì)應(yīng)于相應(yīng)半導(dǎo)體裸片26的位置。開(kāi)口 241可為來(lái)自仰視圖的圖案。
[0083]參考圖8G，(例如)通過(guò)電鍍?cè)诘谝唤^緣體23上且在第一開(kāi)口 231和第二開(kāi)口 232中形成導(dǎo)電材料40(例如，銅)。導(dǎo)電材料40的被安置在第一開(kāi)口 231中的部分被界定為第一互連結(jié)構(gòu)401，且導(dǎo)電材料40的被安置在第二開(kāi)口 232中的部分被界定為第二互連結(jié)構(gòu)402。此夕卜，導(dǎo)電材料40填充開(kāi)口 241以形成引線框1的突出部分12。突出部分12的厚度在約I Oym到約50μπι范圍內(nèi)。突出部分12的位置對(duì)應(yīng)于相應(yīng)半導(dǎo)體裸片26的位置。突出部分12具有第三表面12b和與第三表面12b相對(duì)的第五表面12a。將第五表面12a安置在主要部分11的第二表面Ilb上，且第三表面12b大體上與第二絕緣體24的第四表面24b共面。應(yīng)注意，突出部分12可為對(duì)應(yīng)于來(lái)自仰視圖的開(kāi)口 241的配置的圖案，例如圖2A到20中所說(shuō)明的圖案中的一或多者。
[0084]另外，形成金屬層42以覆蓋突出部分12的第三表面12b和第二絕緣體24的第四表面24b。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料40和金屬層42為同一材料，且大體上在同一時(shí)間形成。在其它實(shí)施例中，由不同材料且/或在不同時(shí)間形成導(dǎo)電材料40和金屬層42。
[0085]參考圖8H，將第一絕緣體23上的導(dǎo)電材料40圖案化(例如，通過(guò)選擇性地蝕刻)以形成第一導(dǎo)電圖案41。因此，將第一導(dǎo)電圖案41安置在第一絕緣體23上，經(jīng)由第一互連結(jié)構(gòu)401電連接到半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且經(jīng)由第二互連結(jié)構(gòu)402電連接到主要部分11的第一表面Ila0
[0086]接著，形成絕緣層(例如，圖4的絕緣層50)以覆蓋第一絕緣體23和第一導(dǎo)電圖案41。絕緣層界定一或多個(gè)開(kāi)口(例如，圖4的開(kāi)口501)以暴露第一導(dǎo)電圖案41的一部分。在一些實(shí)施例中，絕緣層為焊料掩模;然而，可另外或替代地使用其它絕緣材料。接著，可將導(dǎo)電連接(例如，圖4的導(dǎo)電連接52，例如，焊料球)安置在第一導(dǎo)電圖案41的所暴露部分上的相應(yīng)開(kāi)口中，以用于外部連接。因此，可獲得如圖4中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3。
[0087]圖9A到9G說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法。
[0088]參考圖9A，提供引線框10。引線框10具有上部表面1a和與上部表面1a相對(duì)的下部表面10b。引線框10的材料為(例如)銅或其它金屬或金屬合金。
[0089]參考圖9B，移除引線框10的一部分，使得引線框10包含主要部分11、突出部分12和溝槽13。主要部分11具有第一表面11a、第二表面11b，且包含一或多個(gè)腔室11c。第二表面Ilb與第一表面Ila相對(duì)。腔室Ilc在第一表面Ila處，且腔室Ilc的位置對(duì)應(yīng)于相應(yīng)突出部分12的位置。突出部分12從主要部分11的第二表面I Ib突出。在一些實(shí)施例中，通過(guò)蝕刻引線框10的下部表面1b的一部分形成突出部分12，且通過(guò)蝕刻引線框10的上部表面1a的一部分形成腔室11c?？纱篌w上在同一時(shí)間形成突出部分12和腔室11c。突出部分12具有第三表面12b。突出部分12可為來(lái)自仰視圖的圖案，例如圖2A到20中所說(shuō)明的圖案中的一或多者。溝槽13延伸穿過(guò)主要部分11。
[0090]參考圖9C，經(jīng)由接合層22將半導(dǎo)體裸片26接合到主要部分11。在此實(shí)施例中，將半導(dǎo)體裸片26接合到腔室11c的底壁。因此，半導(dǎo)體裸片26的位置對(duì)應(yīng)于相應(yīng)突出部分12的位置。半導(dǎo)體裸片26具有作用面26a、背面26b和安置在作用面26a上的一或多個(gè)接合墊28。在一些實(shí)施例中，通過(guò)共晶接合經(jīng)由接合層22將半導(dǎo)體裸片26的背面26b接合到主要部分11。接合層22可包含金、錫或其共晶合金。在圖9C的實(shí)施例中，接合墊28的頂部表面大體上與主要部分11的第一表面Ila共面。
[0091 ] 參考圖9D，形成第一絕緣體23以覆蓋半導(dǎo)體裸片26和主要部分11的第一表面I Ia的一部分。在一些實(shí)施例中，第一絕緣體23可進(jìn)一步進(jìn)入腔室Ilc的側(cè)壁與半導(dǎo)體裸片26之間的空間。第二絕緣體24經(jīng)形成以覆蓋主要部分11的第二表面Ilb的一部分，且具有開(kāi)口241，突出部分12安置在開(kāi)口 241中。第二絕緣體24具有第四表面24b。在溝槽13中形成第三絕緣體25。在一些實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25為同一材料，例如聚丙烯，且大體上在同一時(shí)間形成。也就是說(shuō)，第一絕緣體23進(jìn)一步進(jìn)入溝槽13且覆蓋主要部分11的第二表面I Ib的一部分，且突出部分12從第一絕緣體23暴露。在其它實(shí)施例中，第一絕緣體23、第二絕緣體24和第三絕緣體25可為不同材料和/或在不同時(shí)間形成。應(yīng)注意，開(kāi)口 241可為對(duì)應(yīng)于來(lái)自仰視圖的突出部分12的配置的圖案。
[0092]參考圖9E，在第一絕緣體23中形成一或多個(gè)第一開(kāi)口 231和一或多個(gè)第二開(kāi)口232。第一開(kāi)口 231暴露半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且第二開(kāi)口 232暴露主要部分11的第一表面11a。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)激光鉆孔形成第一開(kāi)口231和第二開(kāi)口232。在此實(shí)施例中，因?yàn)榻雍蠅|28的頂部表面大體上與主要部分11的第一表面Ila共面，所以第一開(kāi)口 231的配置可與第二開(kāi)口232的配置相同，其促進(jìn)孔形成過(guò)程(例如，激光鉆孔過(guò)程)。
[0093]參考圖9F，(例如)通過(guò)電鍍?cè)诘谝唤^緣體23上且在第一開(kāi)口 231和第二開(kāi)口 232中形成導(dǎo)電材料40(例如，銅)。導(dǎo)電材料40的被安置在第一開(kāi)口 231中的部分被界定為第一互連結(jié)構(gòu)401，且導(dǎo)電材料40的被安置在第二開(kāi)口 232中的部分被界定為第二互連結(jié)構(gòu)402。另夕卜，形成金屬層42以覆蓋突出部分12的第三表面12b和第二絕緣體24的第四表面24b。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料40和金屬層42為同一材料，且大體上在同一時(shí)間形成。在其它實(shí)施例中，由不同材料且/或在不同時(shí)間形成導(dǎo)電材料40和金屬層42。
[0094]參考圖9G，將導(dǎo)電材料40圖案化(例如，通過(guò)選擇性地蝕刻)以形成第一導(dǎo)電圖案41。因此，將第一導(dǎo)電圖案41安置在第一絕緣體23上，經(jīng)由第一互連結(jié)構(gòu)401電連接到半導(dǎo)體裸片26的接合墊28，且經(jīng)由第二互連結(jié)構(gòu)402電連接到主要部分11的第一表面11a。
[0095]接著，可形成絕緣層(例如，圖5中的絕緣層50)以覆蓋第一絕緣體23和第一導(dǎo)電圖案41。絕緣層可界定一或多個(gè)開(kāi)口(例如，圖5中的開(kāi)口 501)以暴露第一導(dǎo)電圖案41的一部分。在一些實(shí)施例中，絕緣層的材料可為焊料掩模;然而，可另外或替代地使用其它絕緣材料。接著，可將導(dǎo)電連接(例如，圖5中的導(dǎo)電連接52，例如，焊料球)安置在第一導(dǎo)電圖案41的所暴露部分上的相應(yīng)開(kāi)口中，以用于外部連接。因此，可獲得如圖5中所展示的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)4。
[0096]如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“大體上”和“約”用于描述和解釋小的變化。當(dāng)與事件或情形結(jié)合使用時(shí)，所述術(shù)語(yǔ)可指事件或情形精確發(fā)生的情況以及事件或情形極近似于發(fā)生的情況。舉例來(lái)說(shuō)，所述術(shù)語(yǔ)可指小于或等于±10%，例如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于± I%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1 %或小于或等于±0.05%。
[0097]如果兩個(gè)表面之間的位移不大于5μηι、不大于ΙΟμπι或不大于15μηι，那么可認(rèn)為兩個(gè)表面為共平面的或大體上共平面的。
[0098]另外，有時(shí)在本文中以范圍格式呈現(xiàn)量、比率和其它數(shù)值。應(yīng)理解，此類范圍格式是用于便利和簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，且應(yīng)靈活地理解，不僅包含明確地指定為范圍限制的數(shù)值，且還包含涵蓋于所述范圍內(nèi)的所有個(gè)別數(shù)值或子范圍，如同明確地指定每一數(shù)值和子范圍一般。
[0099]雖然已參考本發(fā)明的特定實(shí)施例描述及說(shuō)明本發(fā)明，但這些描述和說(shuō)明并不限制本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離如由所附權(quán)利要求書(shū)界定的本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的情況下，可作出各種改變且可取代等效物。所述說(shuō)明可未必按比例繪制。歸因于制造工藝和公差，本發(fā)明中的藝術(shù)再現(xiàn)與實(shí)際設(shè)備之間可存在區(qū)別?？纱嬖诓⑽刺囟ㄕf(shuō)明的本發(fā)明的其它實(shí)施例。應(yīng)將本說(shuō)明書(shū)和圖式視為說(shuō)明性的而非限制性的?？勺鞒鲂薷?，以使特定情況、材料、物質(zhì)組成、方法或工藝適應(yīng)于本發(fā)明的目標(biāo)、精神和范圍。所有此類修改都既定在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。雖然本文中所揭示的方法已參考按特定次序執(zhí)行的特定操作加以描述，但應(yīng)理解，可在不脫離本發(fā)明的教示的情況下組合、細(xì)分或重新排序這些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特別指示，否則操作的次序和分組并非本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其包括: 引線框，其包括: 主要部分，其具有第一表面和第二表面；以及 突出部分，其從所述主要部分的所述第二表面突出；以及 半導(dǎo)體裸片，其被接合到所述主要部分，其中所述突出部分的位置對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體裸片的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括第一絕緣體，所述第一絕緣體覆蓋所述半導(dǎo)體裸片和所述主要部分的所述第一表面的一部分。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括第二絕緣體，所述第二絕緣體覆蓋所述主要部分的所述第二表面的一部分，其中所述突出部分從所述第二絕緣體暴露。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括導(dǎo)電圖案，所述導(dǎo)電圖案被安置在所述第一絕緣體上且電連接到所述半導(dǎo)體裸片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中所述主要部分界定凹陷在其所述第一表面之下的腔室，且所述半導(dǎo)體裸片安置在所述腔室中。6.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其包括: 引線框，其在第一位置處具有第一厚度，且在第二位置處具有第二厚度，其中所述第一位置不同于所述第二位置，且所述第一厚度大于所述第二厚度；以及 半導(dǎo)體裸片，其被接合到所述引線框，其中所述第一位置對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體裸片的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中所述引線框界定腔室，且所述半導(dǎo)體裸片安置在所述腔室中。8.一種制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法，其包括: (a)提供引線框； (b)移除所述引線框的一部分，使得所述引線框包含主要部分和突出部分，其中所述主要部分具有第一表面和第二表面，且所述突出部分從所述主要部分的所述第二表面突出； (c)將半導(dǎo)體裸片接合到所述主要部分，其中所述突出部分的位置對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體裸片的位置； (d)形成第一絕緣體以覆蓋所述半導(dǎo)體裸片和所述主要部分的所述第一表面的一部分；以及 (e)在所述第一絕緣體上形成導(dǎo)電圖案，其中所述導(dǎo)電圖案電連接到所述半導(dǎo)體裸片。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在(b)中，所述主要部分界定其所述第一表面上的腔室，且所述腔室的位置對(duì)應(yīng)于所述突出部分的位置;且在(c)中，將所述半導(dǎo)體裸片安置在所述腔室中。10.一種制造半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的方法，其包括: (a)提供具有第一表面和第二表面的主要部分； (b)將半導(dǎo)體裸片接合到所述主要部分； (C)形成第一絕緣體和第二絕緣體，其中所述第一絕緣體覆蓋所述半導(dǎo)體裸片和所述主要部分的所述第一表面的一部分，且所述第二絕緣體覆蓋所述主要部分的所述第二表面； (d)在所述第二絕緣體中形成至少一個(gè)開(kāi)口以暴露所述主要部分的所述第二表面的一部分； (e)用導(dǎo)電材料填充所述開(kāi)口以形成突出部分，其中所述突出部分的位置對(duì)應(yīng)于所述半導(dǎo)體裸片的位置；以及 (f)在所述第一絕緣體上形成導(dǎo)電圖案，其中所述導(dǎo)電圖案電連接到所述半導(dǎo)體裸片。
【文檔編號(hào)】H01L21/48GK106057765SQ201610223154
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日 公開(kāi)號(hào)201610223154.6, CN 106057765 A, CN 106057765A, CN 201610223154, CN-A-106057765, CN106057765 A, CN106057765A, CN201610223154, CN201610223154.6
【發(fā)明人】陳瑭原, 高金利, 陳國(guó)華, 陳明宏, 陳道隆
【申請(qǐng)人】日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司