本發(fā)明有關(guān)于一種半導(dǎo)體芯片的封裝結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種不需使用模具就能完成封裝制程的半導(dǎo)體芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)：

一般半導(dǎo)體組件在晶圓廠完成功能性的制造后，需要經(jīng)過切割成芯片，再將芯片與電路板電性連接；之后，要將完成電性連接的芯片與電路板放進一個模具中，接著，將樹脂注入模具中，用以完全包覆芯片與電路板；再接著，經(jīng)過烘烤將樹脂固化后，即完成半導(dǎo)體組件的封裝。

在這個封裝過程中，模具為一種耗材，且需要根據(jù)不同的芯片尺寸個別制作；由于，開模制造模具的費用很高，故在產(chǎn)品制造的競爭過程中，往往造成成本增加的問題。此外，每一個芯片必須與一個電路板電性連接，故使得電路板也成為制造成本之一。

為了進一步降低半導(dǎo)體芯片的封裝成本，故需要一種簡易的封裝結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)上述問題，本發(fā)明的主要目的在提供一種半導(dǎo)體芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括:芯片，其主動面上配置有多個焊接點；多條金屬導(dǎo)線，其一端與焊接點電性連接；封膠體，包覆芯片及金屬導(dǎo)線；多個金屬接點，曝露出封膠體表面，而每一個金屬接點與多條金屬導(dǎo)線的另一端電性連接成一體。

根據(jù)上述之目的，使得本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)不需經(jīng)過模具的制程，可以有效地降低制造成本。此外，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)也不需使用基板，除了可以進一步地降低制造成本外，還可以降低封裝結(jié)構(gòu)的高度。

本發(fā)明另一主要目的在提供一種半導(dǎo)體芯片的封裝方法，包括:提供一底材，底材上形成多個區(qū)域且每一個區(qū)域上配置有多個辨識記號；依序提供芯片，每一個芯片的主動面上配置有多個焊墊，并將相對主動面的底部固接于底材的每一區(qū)域上，并配置在每一個區(qū)域的辨識記號之間；執(zhí)行打線，是依序?qū)⒚恳粭l金屬導(dǎo)線的一端與每一個焊墊電性連接，并將每一條金屬導(dǎo)線的另一端與每一個辨識記號電性連接，并形成金屬接點；執(zhí)行網(wǎng)印，將網(wǎng)印材料覆蓋芯片及該這些金屬導(dǎo)線并與該底材固接；執(zhí)行剝離，是將底材與封膠體分離，以曝露出金屬接點。

根據(jù)上述之目的，使得本發(fā)明的封裝方法不需經(jīng)過模具的制程，可以有效地降低制造成本。此外，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)也不需使用基板，除了可以進一步地降低制造成本外，還可以降低封裝結(jié)構(gòu)的高度。

附圖說明

圖1A 是本發(fā)明的底材上視示意圖；

圖1B 是本發(fā)明的底材剖面示意圖；

圖2 是本發(fā)明的底材與芯片結(jié)合上視示意圖；

圖3 是本發(fā)明的芯片完成打線制成的剖面示意圖；

圖4A-4B 是本發(fā)明的網(wǎng)印剖面示意圖；

圖5 是本發(fā)明完成剝離后的底面示意圖；

圖6A 是本發(fā)明完成切割后的封裝結(jié)構(gòu)底面示意圖；以及

圖6B 是本發(fā)明完成切割后的封裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明之目的、技術(shù)特征及優(yōu)點，能更為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員所了解并得以實施本發(fā)明，在此配合所附圖式，于后續(xù)之說明書闡明本發(fā)明之技術(shù)特征與實施方式，并列舉較佳實施例進一步說明，然以下實施例說明并非用以限定本發(fā)明，且以下文中所對照之圖式，系表達與本發(fā)明特征有關(guān)之示意。

首先，請參考圖1A及圖1B，其中圖1A是本發(fā)明的底材上視示意圖，圖1B是本發(fā)明的底材剖面示意圖。如圖1A所示，是本發(fā)明的底材10是由高分子材料所形成，例如一種樹脂或AB膠。底材10可以區(qū)分為多個置放半導(dǎo)體組件的晶粒區(qū)14，每一個晶粒區(qū)14由虛線區(qū)分出來。此外，本發(fā)明的底材10，可以使用具有一定的硬度，或是先將底材10經(jīng)過烘烤過程，也使得底材10具有一定的硬度。接著，在晶粒區(qū)14的周邊位置形成多個辨識符號12，每一個辨識符號12為幾何形狀，例如:十字符號，且每一個辨識符號12的材質(zhì)為金屬，例如:金或銅或銅合金等。而每一個辨識符號12可以是由半導(dǎo)體制程以金屬沉積方式形成或是以電鍍方式形成或是以網(wǎng)印方式形成，如圖1B所示，本發(fā)明并不加以限制。此外，對于每一個辨識符號12寸大小，可以根據(jù)所要封裝的半導(dǎo)體組件20的焊墊22數(shù)量來調(diào)整，本發(fā)明并不加以限制。

接著，請參考圖2，是本發(fā)明的底材與芯片結(jié)合上視示意圖。如圖2所示，將已經(jīng)切割完成的半導(dǎo)體組件20(例如:DRAM或Flash內(nèi)存)，將其經(jīng)由取放機構(gòu)(Handler)逐一將每一個半導(dǎo)體組件20放置至底材10上的晶粒區(qū)14，并且是將半導(dǎo)體組件20配置在每一個辨識符號12之間。此外，半導(dǎo)體組件20放置至底材10 上的晶粒區(qū)14的固定方式，可以選擇使用一種樹脂(resin)，特別是一種B-Stage樹脂或是具有導(dǎo)熱效果的樹脂來做為半導(dǎo)體組件20與底材10的黏著層。

再接著，請參考圖3，是本發(fā)明的底材與芯片結(jié)合上視示意圖。如圖3所示，使用打線機(wire bonding machine)將每一個半導(dǎo)體組件20上的焊墊22以一條金屬線30連接至底材10的辨識符號12上，以形成電性連接。而在較佳實施例中，當打線機以逆打線方式，先在辨識符號12上形成金屬球體32后，再將金線30連接至半導(dǎo)體組件20上的焊墊22；此外，在發(fā)明的另一個實施例中，打線也可以選擇先將金線30與半導(dǎo)體組件20上的焊墊22連接后，再將金屬線30連接至辨識符號12上，并在辨識符號12形成金屬球體32；其中，在本發(fā)明的金屬球體32是由打線機將金屬材料與每一個底材10上的辨識符號12連接成一體，且每一個金屬球體32的直徑可以介于0.01mm～0.5.mm。此外，在本發(fā)明的較佳實施例中，可以在晶粒區(qū)14上，先形成一黏著層50，以便藉由此黏著層50來固接半導(dǎo)體組件20；而此黏著層50可以是一種固化膠，例如:B-Stage固化膠；此外，黏著層50也可以是一種高導(dǎo)熱的樹脂，例如:以環(huán)氧樹脂為主要材料所形成的導(dǎo)熱膠。

接著，請參考圖4A及圖4B，是本發(fā)明的網(wǎng)印示意圖。當半導(dǎo)體組件20一個個間隔排列在底材10的晶粒區(qū)14上并且已經(jīng)與底材10上的辨識符號12電性連后，由網(wǎng)印機依序?qū)⒏叻肿硬牧暇W(wǎng)印在每一個半導(dǎo)體組件20上，以形成一顆顆間隔排列的網(wǎng)印體，而每一個網(wǎng)印體用以覆蓋半導(dǎo)體組件20及金屬線30；在本實施例，網(wǎng)印體只覆蓋個別晶粒區(qū)14的區(qū)域，如圖4A所示。而在本發(fā)明的另一個實施例，當半導(dǎo)體組件20一個個間隔排列在底材10的晶粒區(qū)14上并且已經(jīng)與底材10上的辨識符號12電性連后，由網(wǎng)印機對整個底材10上的半導(dǎo)體組件20以高分子材料整體網(wǎng)印，故形成單一網(wǎng)印體，其中，網(wǎng)印體覆蓋多個半導(dǎo)體組件20及金屬線30及底材10，如圖4B所示。在本發(fā)明的兩種網(wǎng)印方式，在技術(shù)上都 是可以選擇的，端是設(shè)計者而定，本發(fā)明并不加以限制；其中，在本發(fā)明的實施例中，網(wǎng)印機所使用的高分子材料為一種環(huán)氧樹脂(Epoxy)。

接著，對已經(jīng)完成網(wǎng)印制成的網(wǎng)印體進行烘烤的固化程序，用以將網(wǎng)印體固化；在本發(fā)明的實施例，對于固化的烘烤溫度，可以根據(jù)網(wǎng)印體所使用的高分子材料而定，本發(fā)明并不加以限制。

請參考圖5，是本發(fā)明完成剝離后的底面示意圖。如圖5所示，當網(wǎng)印體固化后，接著，將底材10與網(wǎng)印體剝離，使得網(wǎng)印體的底部及多個金屬球體32曝露出來，如圖5所示。很明顯的，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)也不需使用底材10，除了可以進一步地降低制造成本外，還可以降低封裝結(jié)構(gòu)的高度。

當?shù)撞?0與網(wǎng)印體剝離后，即會使得網(wǎng)印體底部及多個金屬球體32曝露出來，此時，網(wǎng)印體底部及多個金屬球體32是在同一個平面上。而在本發(fā)明的較佳實施例中，可以在晶粒區(qū)14上，先形成金屬層60，其形成方式可以與形成辨識符號12同時完成。之后，將黏著層50形成在金屬層60之上，以便藉由此黏著層50與半導(dǎo)體組件20固接，其中，黏著層50可以是一種高導(dǎo)熱的樹脂，例如:以B-Stage為主要材料所形成的導(dǎo)熱膠。而當?shù)撞?0與網(wǎng)印體剝離后，金屬層60即會曝露出來，如圖5所示。藉由此金屬層60的設(shè)計，可以作為半導(dǎo)體組件20的散熱路徑；此時，封膠體底部、多個金屬球體32即金屬層60是在同一個平面上。

請參考圖6A及圖6B，是本發(fā)明完成切割后的封裝結(jié)構(gòu)底面示意圖及剖面示意圖。如圖6A所示，當?shù)撞?0與封網(wǎng)印體離后，網(wǎng)印體底部、多個金屬球體32以及金屬層60即會曝露出來；接著，將一整片封裝結(jié)構(gòu)中曝露出來的每一個金屬球體32上形成錫膏(Solder Paste)后，再經(jīng)過一熱制程后，即會在每一個金屬球體32上形成錫球(Solder Ball)16，使得錫球16突出于封膠體底部。在此要說明，此形成錫球步驟為選擇步驟，可以根據(jù)所使用的封裝結(jié)構(gòu)是平面網(wǎng)格數(shù) 組封裝(Land Grid Array；LGA)或是球格數(shù)組封裝(Ball Grid Array；BGA)來決定是否要執(zhí)行此步驟；其中，當封裝結(jié)構(gòu)要形成BGA封裝結(jié)構(gòu)時，即要執(zhí)行此步驟。最后，經(jīng)由雷射沿著切割線進行切割后，即可以完成半導(dǎo)體組件20的封裝，如圖6B所示。很明顯的，本發(fā)明藉由此射出成型的蓋體作為模具，固可以節(jié)省傳統(tǒng)注模所需的模具，故可以進一步降低制造的成本。

本發(fā)明接著提供一種半導(dǎo)體芯片的封裝方法，包括:

步驟一:提供底材10，并且在底材10上形成多個區(qū)域且每一個區(qū)域上配置有多個辨識記號12，其中，是底材10由高分子材料所形成，例如一種AB膠；此外，底材10可以區(qū)分為多個置放半導(dǎo)體組件的晶粒區(qū)14。在晶粒區(qū)14的周邊位置形成多個辨識符號12，每一個辨識符號12為幾何形狀，例如:十字符號，且每一個辨識符號12的材質(zhì)為金屬，例如:金或銅或銅合金等。而每一個辨識符號12可以是由半導(dǎo)體制程以金屬沉積方式形成或是以電鍍方式形成或是以網(wǎng)印方式形成，如圖1B所示，本發(fā)明并不加以限制。

步驟二:依序提供芯片20，每一個芯片20的主動面上配置有多個焊墊22，并將相對主動面的底部固接于底材的每一個晶粒區(qū)14上，并配置在每一個區(qū)域的辨識記號12之間。此外，半導(dǎo)體組件20放置至底材10上的晶粒區(qū)14的固定方式，可以選擇使用一種樹脂(resin)，特別是一種B-Stage樹脂來做為半導(dǎo)體組件20與底材10的黏著層。而在較佳實施例中，可以在晶粒區(qū)14上，先形成金屬層60，其形成方式可以與形成辨識符號12同時完成。之后，將黏著層50形成在金屬層60之上，以便藉由此黏著層50與半導(dǎo)體組件20固接。

步驟三:執(zhí)行打線，是依序?qū)⒚恳粭l金屬導(dǎo)線30的一端與每一焊墊22電性連接，并將每一條金屬導(dǎo)線30的另端與每一個辨識記號12電性連接，并形成金 屬球體32；在本發(fā)明的金屬球體32是由打線機將金屬材料與每一個底材10上的辨識符號12連接成一體，且每一個金屬球體32的直徑可以介于1mm～10mm。

步驟四:執(zhí)行網(wǎng)印，當半導(dǎo)體組件20一個個間隔排列在底材10的晶粒區(qū)14上并且已經(jīng)與底材10上的辨識符號12電性連后，由網(wǎng)印機依序?qū)⒏叻肿硬牧暇W(wǎng)印在每一個半導(dǎo)體組件20上，以形成一顆顆間隔排列的網(wǎng)印體，而每一個網(wǎng)印體用以覆蓋半導(dǎo)體組件20及金屬線30；在本實施例，網(wǎng)印體只覆蓋個別晶粒區(qū)14的區(qū)域，如圖4A所示。而在本發(fā)明的另一實施例，當半導(dǎo)體組件20一個個間隔排列在底材10的晶粒區(qū)14上并且已經(jīng)與底材10上的辨識符號12電性連后，由網(wǎng)印機對整個底材10上的半導(dǎo)體組件20以高分子材料整體網(wǎng)印，故形成單一網(wǎng)印體，其中，網(wǎng)印體覆蓋多個半導(dǎo)體組件20及金屬線30及底材10，如圖4B所示。其中，在本發(fā)明的實施例中，網(wǎng)印機所使用的高分子材料為一種環(huán)氧樹脂(Epoxy)。

步驟五:執(zhí)行烘烤的固化程序，用以將網(wǎng)印體固化。

步驟六:執(zhí)行剝離，是將底材與網(wǎng)印體分離。當?shù)撞?0與網(wǎng)印體剝離后，即會使得網(wǎng)印體底部及多個金屬球體32曝露出來。而在晶粒區(qū)14上配置有金屬層60時，而當?shù)撞?0與網(wǎng)印體剝離后，金屬層60即會曝露出來。

步驟七:形成錫球，是將一整片封裝結(jié)構(gòu)中曝露出來的每一個金屬球體32上形成錫膏(Solder Paste)后，再經(jīng)過一熱制程后，即會在每一個金屬球體32上形成錫球(Solder Ball)，使得錫球16突出于封膠體底部。在此要說明，此形成錫球步驟為選擇步驟，可以根據(jù)所使用的封裝結(jié)構(gòu)是平面網(wǎng)格數(shù)組封裝(Land Grid Array；LGA)或是球格數(shù)組封裝(Ball Grid Array；BGA)來決定是否要執(zhí)行此一步驟；其中，當封裝結(jié)構(gòu)要形成BGA封裝結(jié)構(gòu)時，即要執(zhí)行此步驟。

步驟八:執(zhí)行切割，是經(jīng)由雷射沿著切割線44進行切割后，即可以完成半導(dǎo)體組件20的封裝，如圖6B所示。

雖然本發(fā)明以前述之較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本創(chuàng)作，任何熟習(xí)本領(lǐng)域技藝者，例如，半導(dǎo)體組件20即不限定為內(nèi)存，只要是經(jīng)由半導(dǎo)體制程所形成的晶粒，均為本發(fā)明封裝之目標；因此，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當可作些許之更動與潤飾，因此本發(fā)明之專利保護范圍須視本說明書所附之申請專利范圍所界定者為準。