半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：埋設(shè)有一線路層的防焊層、設(shè)于該防焊層上并電性連接該線路層的半導(dǎo)體元件、以及包覆該半導(dǎo)體元件的介電體，以藉此方式能大幅降低整體結(jié)構(gòu)的厚度。
【專利說明】
半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，尤指一種薄型化半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體封裝技術(shù)的演進(jìn)，半導(dǎo)體裝置(Semiconductor device)已開發(fā)出不同的封裝型態(tài)。其中，球柵陣列式(Ba 11 grid ar ray，簡稱BGA )，例如I3BGA、EBGA、FCBGA等，為一種先進(jìn)的半導(dǎo)體封裝技術(shù)，其特點(diǎn)在于采用一封裝基板來安置半導(dǎo)體元件，并于該封裝基板背面植置多數(shù)個(gè)成柵狀陣列排列的錫球(Solder ball)，使相同單位面積的承載件上可容納更多輸入/輸出連接端(I/O connect1n)以符合高度集積化(Integrat1n)的半導(dǎo)體芯片的需求，并藉該些錫球?qū)⒄麄€(gè)封裝單元焊結(jié)并電性連接至外部電子裝置。
[0003]此外，為了符合半導(dǎo)體封裝件輕薄短小、多功能、高速度及高頻化的開發(fā)方向，半導(dǎo)體芯片封裝用的電路板(或封裝基板)已朝向細(xì)線路及小孔徑發(fā)展?，F(xiàn)有電路板制程從傳統(tǒng)100微米的線路尺寸，如導(dǎo)線寬度(Line width)、線路間距(Space)及深寬比(Aspectrat1)等，已縮減至20微米，并持續(xù)朝向更小的線路精度進(jìn)行研發(fā)。
[0004]如圖1所示，悉知半導(dǎo)體封裝件I包括一基板結(jié)構(gòu)10、設(shè)于基板結(jié)構(gòu)10上的一半導(dǎo)體芯片11、包覆該半導(dǎo)體芯片11的封裝膠體12、以及設(shè)于該基板結(jié)構(gòu)10底側(cè)的多個(gè)焊球13。
[0005]具體地，該基板結(jié)構(gòu)10由多層介電層100構(gòu)成主體，且各該介電層100上設(shè)有線路層101，并于各該線路層101之間以多個(gè)導(dǎo)電盲孔102作層間電性連接，又該焊球13電性連接該線路層101。該基板結(jié)構(gòu)10也可為兩層線路的封裝基板、或具有核心板的封裝基板等。
[0006]此外，該半導(dǎo)體芯片11具有相對的作用面Ila與非作用面11b，該作用面Ila上具有多個(gè)電極墊110，以藉由該導(dǎo)電盲孔102電性連接該電極墊110與該線路層101。
[0007]然而，悉知半導(dǎo)體封裝件I中，用以承載半導(dǎo)體芯片11的基板結(jié)構(gòu)10為多層線路的封裝基板、或具有核心板的封裝基板，致使該半導(dǎo)體封裝件I的厚度較厚，因而難以符合薄化的需求。
[0008]因此，如何克服悉知技術(shù)中的問題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]鑒于上述悉知技術(shù)的缺失，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，以大幅降低整體結(jié)構(gòu)的厚度。
[0010]本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括:防焊層;一線路層，其埋設(shè)于該防焊層中且部分外露于該防焊層;半導(dǎo)體元件，其設(shè)于該防焊層上，且具有相對的作用面與非作用面，其中，該半導(dǎo)體元件藉其作用面電性連接該線路層；以及介電體，其形成于該防焊層上以包覆該半導(dǎo)體元件。
[0011]前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，該防焊層形成有多個(gè)開孔，以令部分該線路層外露于該些開孔。
[0012]前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，該半導(dǎo)體元件的作用面具有多個(gè)電性連接該線路層的電極墊。例如，該些電極墊藉由導(dǎo)電體電性連接該線路層，其中，該導(dǎo)電體為銀膠、紫外線硬化膠、異方性導(dǎo)電膜、焊料合金、無鉛焊料或錫金共晶焊料。
[0013]前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，該半導(dǎo)體元件的非作用面外露于該介電體的表面。
[0014]前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，該半導(dǎo)體元件的非作用面上形成有金屬層。
[0015]前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，形成該介電體的材質(zhì)包含浸玻璃纖維織布。
[0016]前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，該介電體中形成有至少一貫穿該介電體的導(dǎo)電柱，以電性連接該線路層。
[0017]另外，前述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中，該介電體上形成有布線層。
[0018]由上可知，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，主要藉由防焊層的設(shè)計(jì)以取代悉知多層線路的基板或具核心層的基板，即以防焊層取代悉知介電層或悉知核心板，能降低該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的厚度。
【附圖說明】
[0019]圖1為悉知半導(dǎo)體封裝件的剖面示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；以及
[0021]圖3A至圖3C為本實(shí)用新型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的其它不同實(shí)施例的剖面示意圖。
[0022]符號(hào)說明
[0023]I半導(dǎo)體封裝件10基板結(jié)構(gòu)
[0024]100介電層101,201線路層
[0025]102導(dǎo)電盲孔11半導(dǎo)體芯片
[0026]11a,21a 作用面lib, 21b非作用面
[0027]110,210 電極墊12封裝膠體
[0028]13焊球2，3a，3b，3c半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)
[0029]20防焊層200,200，，300 開孔
[0030]201a 電性接觸墊21半導(dǎo)體元件
[0031]22介電體22a第一表面
[0032]22b，22b’第二表面23導(dǎo)電元件
[0033]24導(dǎo)電體25表面處理層
[0034]26金屬層34導(dǎo)電柱
[0035]35布線層。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下藉由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技藝的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0037]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技藝的人士的了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0038]圖2為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2的剖面示意圖。如圖2所示，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2包括:一埋設(shè)有一線路層201的防焊層20、一半導(dǎo)體元件21、以及一介電體22。
[0039]所述的防焊層20于其上側(cè)形成有多個(gè)開孔200，以令該線路層201的部分表面外露于該些開孔200。
[0040]于本實(shí)施例中，該線路層201以電鍍銅方式制作，且具有多個(gè)電性接觸墊201a，使該些電性接觸墊201a外露于各該開孔200。
[0041]此外，該防焊層20下側(cè)亦可形成有多個(gè)開孔200’，以令該線路層201的部分表面外露于該些開孔200’，以供結(jié)合如焊球的導(dǎo)電元件23。
[0042]所述的半導(dǎo)體元件21設(shè)于該防焊層20上并電性連接該線路層201，且該半導(dǎo)體元件21具有相對的作用面21a與非作用面21b，該作用面21a上具有多個(gè)電極墊210。
[0043]于本實(shí)施例中，該半導(dǎo)體元件21可為主動(dòng)元件、被動(dòng)元件或其二者的組合。具體地，該主動(dòng)元件為例如半導(dǎo)體芯片，而該被動(dòng)元件為例如電阻、電容及電感。
[0044]此外，可于該開孔200中形成導(dǎo)電體24，使該半導(dǎo)體元件21的電極墊210藉由該導(dǎo)電體24結(jié)合并電性連接于各該電性接觸墊201a上。具體地，該導(dǎo)電體24為例如銀膠、紫外線硬化膠(俗稱UV膠)、異方性導(dǎo)電膜(Anisotropic Conductive Film，簡稱ACF)、焊料合金、無鉛焊料或錫金共晶焊料。
[0045]又，可于各該電性接觸墊201a上形成表面處理層25，以利于形成該導(dǎo)電體24。
[0046]所述的介電體22設(shè)于該防焊層20上并包覆該半導(dǎo)體元件21。
[0047]于本實(shí)施例中，該介電體22具有相對的第一表面22a與第二表面22b，且該介電體22以其第一表面22a與該防焊層20相壓合。
[0048]此外，該介電體22為膠含浸玻璃纖維織布(prepreg)，其由多層介電片所構(gòu)成，且至少一層介電片可具有開口以容置該半導(dǎo)體元件21，使該半導(dǎo)體元件21嵌埋于該介電體22中。
[0049]因此，于制作該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2時(shí)，例如，先將該線路層201形成于該防焊層20中，再設(shè)置該半導(dǎo)體元件21于該防焊層20上，之后壓合該介電體22與該防焊層20，使該介電體22包覆該半導(dǎo)體元件21。
[0050]圖3A至圖3C為本實(shí)用新型半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3a，3b，3c的其它不同實(shí)施例的剖面示意圖。
[0051]如圖3A所示，于該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3a中，可藉由移除該介電體22的第二表面22b的部分材質(zhì)，使該半導(dǎo)體元件21的非作用面21b外露于該介電體22的第二表面22b’，以利于該半導(dǎo)體元件21的散熱。
[0052]于本實(shí)施例中，該半導(dǎo)體元件21的非作用面21b齊平該介電體22的第二表面22b。
[0053]如圖3B所示，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3b還包括一金屬層26，其形成于該半導(dǎo)體元件21的非作用面21b上，且外露于該介電體22的第二表面22b(例如，該金屬層26的外露表面齊平該介電體22的第二表面22b)，以令該金屬層26作為散熱層、應(yīng)力層或屏蔽層。
[0054]如圖3C所示，于該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)3c中，藉由該介電體20取代悉知封裝膠體，該介電體22可形成有多個(gè)連通該第一與第二表面22a，22b的導(dǎo)電柱34，以電性連接該線路層201。
[0055]于本實(shí)施例中，該介電體22的第二表面22b上形成有一布線層35，且該布線層35藉由該些導(dǎo)電柱34電性連接該線路層201。
[0056]此外，該防焊層20于其上側(cè)形成有多個(gè)另一開孔300，以令該線路層201的部分表面外露于該些開孔300，以供結(jié)合及電性連接該導(dǎo)電柱34。
[0057]又，該布線層35可依需求設(shè)計(jì)為散熱層、線路層、應(yīng)力層或屏蔽層等。
[0058]另外，藉由該介電體20取代悉知封裝膠體，可于該介電體20的第二表面20b上選擇性設(shè)計(jì)，例如，可依需求設(shè)有線路增層結(jié)構(gòu)(圖略)或堆疊其它如封裝件、芯片等的電子裝置(圖略)。
[0059]綜上所述，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2，3a，3b，3c，主要藉由該防焊層20具有單一線路層201的設(shè)計(jì)以取代悉知多層線路的基板或具核心層的基板，以降低該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)2，3a，3b，3c的厚度。
[0060]上述實(shí)施例僅用以例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括: 防焊層； 線路層，其埋設(shè)于該防焊層中且部分外露于該防焊層； 半導(dǎo)體元件，其設(shè)于該防焊層上，且具有相對的作用面與非作用面，其中，該半導(dǎo)體元件藉其作用面電性連接外露于該防焊層的該線路層；以及介電體，其形成于該防焊層上以包覆該半導(dǎo)體元件。2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該防焊層形成有多個(gè)開孔，以令部分該線路層外露于該些開孔。3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該半導(dǎo)體元件的作用面具有多個(gè)電性連接該線路層的電極墊。4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該些電極墊藉由導(dǎo)電體電性連接該線路層。5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電體為銀膠、紫外線硬化膠、異方性導(dǎo)電膜、焊料合金、無鉛焊料或錫金共晶焊料。6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該半導(dǎo)體元件的非作用面外露于該介電體。7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該半導(dǎo)體元件的非作用面上形成有金屬層。8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，形成該介電體的材質(zhì)包含浸玻璃纖維織布。9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該介電體中形成有至少一貫穿該介電體的導(dǎo)電柱，以電性連接該線路層。10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該介電體上形成有布線層。
【文檔編號(hào)】H01L23/498GK205542765SQ201620275866
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】顏立盛
【申請人】群匯管理顧問有限公司