專利名稱：芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種芯片封裝技術(shù)，特別是關(guān)于一種制作薄型雙面基板(substrate)的芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
鑒于半導(dǎo)體科技隨著電腦與網(wǎng)絡(luò)通訊等產(chǎn)品功能急速提升，因此必需具備多元化、可攜性與輕薄微小化的需求，使芯片封裝制作業(yè)脫離傳統(tǒng)技術(shù)而朝高功率、高密度、輕、薄與微小化等高精密度制作工藝發(fā)展。為制作更輕薄的基板，封裝工藝必定更為復(fù)雜才能作出符合要求的產(chǎn)品，由于工藝復(fù)雜，會(huì)有損壞率高的疑慮。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明是針對(duì)上述的困擾，提出一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，以改善上述的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的之一是提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，其是以保護(hù)層直接填充于金屬層上并包覆芯片及電性連接結(jié)構(gòu)，不僅可以提高可靠度也可以降低成本。
本發(fā)明的另一目的是提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，其是以載板做為支撐，使封裝工藝方法較現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)易，且可依現(xiàn)有流程生產(chǎn)，提高工藝良率。
本發(fā)明的又一目的是提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，其是以載板做為支撐，因此可制作更輕薄的基板，符合現(xiàn)有半導(dǎo)體科技產(chǎn)業(yè)的需求。
本發(fā)明的再一目的是提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，其是以載板做為支撐，當(dāng)移除載板后可制作雙面基板，方便連接于其他電子裝置上。
本發(fā)明的又一目的是提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，是可使用封裝業(yè)現(xiàn)有工藝即可生產(chǎn)，不需增加額外設(shè)備或工序，減少印刷電路板的流程，可降低封裝成本。
根據(jù)本發(fā)明的芯片封裝方法，其包括下列步驟提供一載板，其上設(shè)置一絕緣層與一導(dǎo)電層位于該絕緣層上；移除部分該導(dǎo)電層與部分該絕緣層并暴露出該載板的部分表面；形成一第一金屬層于該導(dǎo)電層，該絕緣層與該暴露出的表面；移除部分該第一金屬層與部分該導(dǎo)電層并暴露出部分該絕緣層；形成一第二金屬層于部分該第一金屬層上；設(shè)置至少一芯片于部分該第一金屬層上；電性連接該芯片至該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一；形成一保護(hù)層包覆該芯片；及移除該載板。
依據(jù)本發(fā)明的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其包含一絕緣層；一導(dǎo)電層，是設(shè)置于該絕緣層上；一第一金屬層，是設(shè)置于該導(dǎo)電層與暴露出的該絕緣層上；一第二金屬層，是設(shè)置于部分該第一金屬層上；至少一芯片，是設(shè)置于該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一；一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，是設(shè)置于該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一；及一保護(hù)層，其包覆該第一金屬層、該第二金屬層、該芯片與該部分露出的導(dǎo)電層及該絕緣層。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖1至圖12為依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例芯片封裝結(jié)構(gòu)及及制造方法的各步驟結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下是以一較佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。圖1至圖12所示為依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法的各步驟結(jié)構(gòu)剖視圖。
請(qǐng)參閱圖1，首先，提供一載板10，載板10上設(shè)置有一絕緣層20及一導(dǎo)電層30于絕緣層20上。于一實(shí)施例中，絕緣層20及導(dǎo)電層30可為一體成型的已商品化結(jié)構(gòu)，例如RCC樹(shù)脂/銅箔板(RCC resin/copper)。于另一實(shí)施例中，可分為三步驟進(jìn)行，先利用粘貼方式、印刷、旋轉(zhuǎn)涂布、噴涂法或壓合法等現(xiàn)有的適當(dāng)?shù)姆椒?，將絕緣層20，例如一玻璃纖維預(yù)浸布，設(shè)置在載板10，例如一金屬、玻璃、陶瓷、高分子載板上。之后，再利用粘貼方式、印刷、濺鍍法、壓合法、無(wú)電解電鍍法或電鍍法，將導(dǎo)電層30，例如一銅箔，設(shè)置在絕緣層20上。于一實(shí)施例中，導(dǎo)電層30表面亦可進(jìn)行棕化、黑化、化學(xué)微蝕、刷磨或噴砂等現(xiàn)有的粗化處理。
接著，請(qǐng)參閱第2A圖，移除部分導(dǎo)電層30以形成復(fù)數(shù)個(gè)第一圖案化凹槽40作為后續(xù)移除絕緣層20的掩膜。于一實(shí)施例中，移除導(dǎo)電層30的方式可利用現(xiàn)有的的光刻工藝、模具蝕刻或激光雕刻等方法制作。之后，于該等第一圖案化凹槽40部分接續(xù)移除部份絕緣層20形成暴露出部份載板10的第二圖案化凹槽42，其中，可利用鉆孔、深度控制法、激光或是等離子法移除該等絕緣層20，如第2B圖所示。
接下來(lái)，在導(dǎo)電層30、絕緣層20與暴露出的載板10部分表面上形成一第一金屬層50，請(qǐng)參閱圖3。于一實(shí)施例中，此第一金屬層50為以濺鍍法、蒸鍍法、無(wú)電解電鍍法或電鍍法所形成的銅材質(zhì)所構(gòu)成，作為導(dǎo)通上下層之用。其次，在形成第一金屬層50前可先進(jìn)行化學(xué)銅(PTH)、黑孔等處理增加第一金屬層50與絕緣層20的吸附力。再者，第一金屬層50表面亦可進(jìn)行棕化、黑化、化學(xué)微蝕、刷磨或噴砂等現(xiàn)有的粗化處理。于又一實(shí)施例中，第一金屬層50還可以填滿第二圖案化凹槽42。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4，移除部分第一金屬層50與部分導(dǎo)電層30并暴露部分絕緣層20形成一第三圖案化凹槽44。于一實(shí)施例中，移除該第一金屬層50與導(dǎo)電層30的方法可以是光刻工藝、模具蝕刻或激光雕刻的方式實(shí)行，該圖案化凹槽是作為外部線路使用，但本發(fā)明不限于作為外部線路之用。之后，參閱圖5，于部分第一金屬層50上形成一第二金屬層52當(dāng)作此后電性連接的一接點(diǎn)。于一實(shí)施例中，此第二金屬層52是利用印刷、蒸鍍、濺鍍、無(wú)電解電鍍或電鍍法形成。其次，第二金屬層52是由鋁、金、銀、錫、化學(xué)鎳金、化學(xué)鎳銀、化學(xué)鎳錫、電鍍鎳金、電鍍銀及電鍍錫材質(zhì)材質(zhì)所構(gòu)成。再者，第二金屬層52表面亦可進(jìn)行棕化、黑化、化學(xué)微蝕、刷磨或噴砂等現(xiàn)有的粗化處理。
另外，請(qǐng)參照?qǐng)D6，以現(xiàn)有適當(dāng)?shù)姆绞?，例如芯片鍵結(jié)方式(Die BondingProcess)，設(shè)置一或多個(gè)芯片于第一金屬層50及第二金屬層52其中至少之一，其中芯片可為執(zhí)行不同功能的芯片60及芯片62，且芯片60、芯片62的有源面朝上，于一實(shí)施例中，芯片60、芯片62的有源面上還包含一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，例如連接墊(Bonding pad，圖中未示)。接著，參閱圖7，于一實(shí)施例中，利用導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，例如引線70、引線72，電性連接芯片60、62與第一金屬層50及第二金屬層52其中至少之一。根據(jù)上述，本發(fā)明的同一芯片60或62可電性連接至不同的第一金屬層50及第二金屬層52。再者，不同芯片60與62亦可根據(jù)需要，電性連接至不同的第一金屬層50及第二金屬層52，增加封裝設(shè)計(jì)上的彈性。接著，參閱圖8，進(jìn)行一塑封程序，形成一保護(hù)層80包覆該芯片60、62、引線70、72、第一金屬層50、第二金屬層52及暴露在外的導(dǎo)電層30與絕緣層20。根據(jù)上述，本發(fā)明特征之一在于第一金屬層50、第二金屬層52及導(dǎo)電層30不需傳統(tǒng)的感光型保護(hù)層，例如防焊層(solder mask)保護(hù)，由保護(hù)層80直接接觸芯片60、62、引線70、72、第一金屬層50、第二金屬層52、導(dǎo)電層30及絕緣層20。如此的結(jié)構(gòu)可以解決感光型保護(hù)層可能造成效能降低的問(wèn)題，不僅可以提升可靠度，還可以省略一道光罩與光刻的步驟，降低工藝成本。
之后，參照?qǐng)D9及圖10，以適當(dāng)?shù)姆绞揭瞥d板10并暴露出部分的第一金屬層50，并于外露的第一金屬層50上使用表面粘著技術(shù)(SMT，surface mounttechnology)或電鍍技術(shù)形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)54，例如凸塊，以利用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)54電性連接至其他電子裝置上，可以以每一芯片為單位進(jìn)行切割，以形成數(shù)個(gè)芯片封裝結(jié)構(gòu)，如圖11及圖12。于一實(shí)施例中，依據(jù)本發(fā)明的制造方法制造而成的芯片封裝結(jié)構(gòu)，可以為一導(dǎo)電層，設(shè)置于一絕緣層上，且第一金屬層，是設(shè)置于導(dǎo)電層與暴露出的絕緣層上，再者，第二金屬層設(shè)置于部分第一金屬層上，又，至少一芯片設(shè)置于該第一金屬層與該第二金屬層的至少任一，接著，一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，例如引線等，設(shè)置于該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一，最后，填充一保護(hù)層，使之包覆第一金屬層、第二金屬層、與露出部分的導(dǎo)電層及絕緣層。
綜合上述，本發(fā)明提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，是以載板作為一支撐，利用載板的支持，得以制作超薄的基板，進(jìn)而制作雙面的基板。再者，由于載板的支撐，使得傳統(tǒng)因?yàn)榕缕茐幕逅M(jìn)行的程序得以簡(jiǎn)化。另外其制造方法是使用電路板業(yè)現(xiàn)有工藝即可生產(chǎn)，不需增加額外設(shè)備或工序，可降低電路板成本。此外，其結(jié)構(gòu)不同于一般涂布防焊層的方法，利用保護(hù)層直接接觸金屬層、導(dǎo)電層、絕緣層、芯片及電性連接結(jié)構(gòu)，不僅可以提升可靠度，也可以降低涂布防焊層的成本，另運(yùn)用此基板的封裝業(yè)，不需增加額外設(shè)備或工序，可降低封裝高度達(dá)到輕薄短小電子零件的要求及降低整體封裝成本。
以上所述是借助實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)，其目的在使熟悉本技術(shù)的人員能暸解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而非限定本發(fā)明的專利范圍，因此凡其他未脫離本發(fā)明所揭示的精神所完成的等效的修飾或修改，仍應(yīng)包含在以下所述的本申請(qǐng)權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包含提供一載板，其上設(shè)置一絕緣層與一導(dǎo)電層位于該絕緣層上；移除部分該導(dǎo)電層與部分該絕緣層并暴露出該載板的部分表面；形成一第一金屬層于該導(dǎo)電層、該絕緣層與該暴露出的表面；移除部分該第一金屬層與部分該導(dǎo)電層并暴露出部分該絕緣層；形成一第二金屬層于部分該第一金屬層上；設(shè)置至少一芯片于部分該第一金屬層與部分該第二金屬層其中至少之一電性連接該芯片至該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一；形成一保護(hù)層包覆該芯片；及移除該載板。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該載板是由金屬、玻璃、陶瓷或高分子材質(zhì)所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該絕緣層是利用粘貼方式、壓合、印刷、噴涂或旋轉(zhuǎn)涂布法形成。
4.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該絕緣層是由一玻璃纖維預(yù)浸布或高分子材質(zhì)所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該導(dǎo)電層是利用粘貼方式、壓合、印刷、噴涂、旋轉(zhuǎn)涂布、蒸鍍、濺鍍、無(wú)電解電鍍或電鍍法形成。
6.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于還包含在該導(dǎo)電層上進(jìn)行棕化、黑化、化學(xué)微蝕、刷磨或噴砂粗化處理。
7.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該第一金屬層是利用濺鍍法、蒸鍍法、無(wú)電解電鍍法或電鍍法形成。
8.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該第一金屬層是由銅材質(zhì)所構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于還包含在該第一金屬層上進(jìn)行棕化、黑化、化學(xué)微蝕、刷磨或噴砂粗化處理。
10.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該第二金屬層是利用濺鍍法、蒸鍍法、無(wú)電解電鍍法或電鍍法形成。
11.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該第二金屬層是由金、銀、錫、鋁、化學(xué)鎳金、化學(xué)銀、化學(xué)錫材質(zhì)、電鍍鎳金、電鍍銀及電鍍錫所構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于還包含在該第二金屬層上進(jìn)行棕化、黑化、化學(xué)微蝕、刷磨或噴砂粗化處理。
13.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，移除部分該導(dǎo)電層的步驟是利用光刻工藝、模具蝕刻法或激光雕刻的方法制作。
14.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，移除該絕緣層并暴露出該載板的部分表面的步驟是利用鉆孔、深度控制、激光或等離子法形成。
15.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，移除部分該第一金屬層與部分該導(dǎo)電層并暴露出部分該絕緣層的步驟是利用光刻工藝、模具蝕刻法或激光雕刻方法制作。
16.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于還包含以每一該芯片為單位進(jìn)行切割，以形成數(shù)個(gè)芯片封裝結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該絕緣層為商品化的RCC產(chǎn)品。
18.如權(quán)利要求1所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該導(dǎo)電層為商品化的RCC產(chǎn)品。
19.一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包含一絕緣層；一導(dǎo)電層，是設(shè)置于部分該絕緣層上；一第一金屬層，是設(shè)置于該導(dǎo)電層與暴露出的該絕緣層上；一第二金屬層，是設(shè)置于部分該第一金屬層上；至少一芯片，是設(shè)置于該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一；一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，是電性連接至該芯片至該第一金屬層與該第二金屬層其中至少之一；及一保護(hù)層，其直接接觸該暴露出的第一金屬層、該第二金屬層、該芯片、該導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)、該暴露出的導(dǎo)電層與該暴露出的絕緣層。
20.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包含至少一引線或至少一連接墊。
21.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該絕緣層是由一玻璃纖維預(yù)浸布或高分子材質(zhì)所構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一金屬層是由銅材質(zhì)所構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第二金屬層是由金、銀、錫、鋁、化學(xué)鎳金、化學(xué)銀、化學(xué)錫材質(zhì)、電鍍鎳金、電鍍銀及電鍍錫所構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該絕緣層為商品化的RCC產(chǎn)品。
25.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電層為商品化的RCC產(chǎn)品。
26.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該保護(hù)層為一塑封材料所構(gòu)成。
27.如權(quán)利要求19所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在形成芯片封裝結(jié)構(gòu)的過(guò)程中還包含一載板設(shè)置于該絕緣層下并露出部分該載板。
28.如權(quán)利要求27所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一金屬層是設(shè)置于該導(dǎo)電層、該載板與暴露出的該絕緣層上。
29.如權(quán)利要求27所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包含于該載板移除后于該露出的第一金屬層上設(shè)置一凸塊。
30.如權(quán)利要求29所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該凸塊是由錫、錫鉛、銀、金、金鎳材質(zhì)所構(gòu)成。
全文摘要
一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，是以電性連接不同金屬層的方式取代傳統(tǒng)僅能連接同一金屬層的作法，且直接填充保護(hù)層于金屬層上并包覆芯片及電性連接結(jié)構(gòu)，異于一般涂布防焊層的方法，再者，利用載板作為支撐，使之可制作更輕薄的基板。另外其制造方法是使用封裝業(yè)現(xiàn)有工藝即可生產(chǎn)，不需增加額外設(shè)備或工序，減少印刷電路板的流程，可降低封裝成本。
文檔編號(hào)H01L23/488GK1959948SQ200510118870
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者莊永富 申請(qǐng)人:臺(tái)灣應(yīng)解股份有限公司