專利名稱：晶片封裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種晶片封裝體，特別是一種具有緩沖墊的晶片及其封裝體。
背景技術(shù)：
隨著半導體晶片朝向密度高、線寬小的趨勢發(fā)展，在相同尺寸下的晶片具有越來越多的功能。同時，這也表示晶片需要更多的信號接點和外界連接，以及相同面積下更高的熱量產(chǎn)生。為了滿足以上的需求，晶片封裝技術(shù)也朝向覆晶封裝技術(shù)(flip-chip)發(fā)展。
請參閱圖1所示，說明一先前技術(shù)的覆晶封裝體的側(cè)面示意圖。此封裝體至少包含一晶片(chip)10以及一晶片承載器(chip carrier)20。該晶片10具有一第一表面11以及復數(shù)個接墊(pad)13配置于該第一表面11上。第一表面11位于該晶片10的一側(cè)，而第一表面11亦被熟悉此技藝者稱為主動表面(active surface)。進一步而言，將該晶片的每一接墊13上配置一凸塊(bump)30，該凸塊30為金屬材料所組成，例如為鉛錫合金。再將該凸塊30與晶片承載器20焊接，則每一晶片接墊13上的信號分別經(jīng)由其凸塊30電性連接至晶片承載器20，再經(jīng)由該晶片承載器內(nèi)的電路，以及晶片承載器上的錫球21電性連接至一電路板(未繪于圖上)。請注意晶片10的主動表面11朝向該晶片承載器20，因而此接合方式被稱為覆晶接合技術(shù)。為了保護及強化晶片10、凸塊30與晶片承載器20之間的連接，此封裝體進一步具有一膠體40位于晶片10與晶片承載器20之間，此膠體40包覆所有凸塊30以及晶片10的一部份。換句話說，該晶片10具有一第二表面12，位于該晶片10的另一側(cè)，且該第二表面不被膠體40所包覆?；蚴钦f晶片10的背面不被膠體40所包覆。
由于晶片10的基材(substrate)是由硅所組成，其材料特性易脆無法承受碰撞，因而需要以晶片承載器20承載，并加以封裝，藉以保護晶片10。然而，此利用覆晶接合方式的封裝體無法完全保護晶片10，即該晶片的第二表面12曝露在外界之下。因而在后續(xù)的制造及使用過程中，增加晶片10損毀的機會，特別是在第二表面12邊緣，因外來碰撞所造成的晶片裂痕。在晶圓上完成晶片后、晶片分割、測試、封裝、至最終產(chǎn)品完成之間的制造及運送過程，均有機會造成晶片邊緣受碰撞而產(chǎn)生裂縫。而晶片邊緣的裂縫會造成晶片可靠度降低，甚至導致晶片失效。因此當晶片保護不足時，會增加晶片損壞機會，也意謂晶片退貨率及總成本增加。
請參閱圖2所示，是為了降低晶片第二表面12邊緣裂損的一種先前技術(shù)。此封裝體結(jié)構(gòu)具有一晶片10、一晶片承載器20、復數(shù)個凸塊30用來電性連接該晶片10與該晶片承載器20、一膠體40包覆該凸塊30以及一部份的晶片10、以及一加強體50環(huán)繞于該晶片10的邊緣。該加強體50固定于晶片承載器20之上，且與該晶片10位于該晶片承載器20的同一側(cè)。因為該晶片10的邊緣有該加強體50保護，可以降低外力由側(cè)向直接碰撞至晶片10的機會。然而，該晶片封裝體需在晶片承載器20上，該加強體50需利用晶片承載器20的空間，則晶片承載器20的尺寸必須大于晶片10。換句話說，該封裝體的尺寸受限于加強體而無法進一步縮小。此外，若該加強體的高度高于該晶片10，也就是該晶片10凹陷于邊緣的加強體50時，一方面阻礙熱從晶片10側(cè)面?zhèn)鬟f至外界，一方面會造成在該晶片的第二表面12上的散熱元件(未繪于圖上)無法有效接觸至晶片10，造成熱傳導效率降低，使得晶片10整體散熱效率降低。若該加強體的高度低于該晶片10，也就是該晶片10凸出于邊緣的加強體50時，則晶片邊緣受到的保護不足，晶片邊緣損害的機會無法有效降低。
經(jīng)由以上的說明，可以明了在現(xiàn)今的晶片及其封裝體中，對于晶片的保護與散熱的需求是左右為難，極需一種可同時滿足兩者的設計。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有的晶片封裝體存在的缺陷，而提出一種新型的晶片封裝體，所要解決的技術(shù)問題是使其可兼顧晶片散熱效率及降低晶片損壞，從而更加實用。
經(jīng)由依據(jù)本實用新型的較佳實施例，本文揭示一具有緩沖墊的晶片。該晶片具有一第一表面、一第二表面、復數(shù)個接墊配置于該第一表面、以及至少一緩沖墊配置于該第二表面的邊緣。該第一表面及該接墊位于晶片的一側(cè)，而該第二表面與該緩沖墊位于晶片的另一側(cè)。
該具有緩沖墊的晶片可進一步經(jīng)由封裝技術(shù)與一晶片承載器電性連接，形成一封裝體。例如，此封裝技術(shù)可以是覆晶封裝或是打線接合方式。經(jīng)由封裝后的封裝體中，其晶片的第二表面與緩沖墊曝露于外界，具有較佳的散熱效率，且該緩沖墊可降低晶片邊緣受碰撞損壞的機率。
具有緩沖墊的晶片及封裝體可經(jīng)由以下步驟實施提供一晶圓，具有復數(shù)個晶片，其中該晶片具有一第一表面、一第二表面、以及復數(shù)個接墊配置于該第一表面、刻槽于每一晶片第二表面的邊緣、填入彈性材料于該溝槽中，形成緩沖墊、分割該晶片、以及封裝該晶片形成封裝體，使該晶片的第二表面與該緩沖墊外露。
為使本實用新型的特征及目的更能清楚揭示，以下說明藉由具體實施例，配合所附圖示，詳細敘述如下


圖1說明一先前技術(shù)的覆晶封裝體結(jié)構(gòu)。
圖2說明一先前技術(shù)具有加強體的覆晶封裝體結(jié)構(gòu)。
圖3說明依據(jù)本實用新型的第一實施例的覆晶封裝體結(jié)構(gòu)。
圖4說明依據(jù)本實用新型的第二實施例的打線接合封裝體結(jié)構(gòu)。
圖5a～5e說明依據(jù)本實用新型第一實施例的覆晶封裝體實施步驟。
10晶片 11第一表面(主動表面)12第二表面 13接墊20晶片承載器 20a引腳架(晶片承載器)21錫球 22引線23接線墊 30凸塊(導體)30a接線(導體) 40膠體(底膠)40a膠體50加強體60具有緩沖墊的晶片 61第一表面(主動表面)62第二表面 63接墊65緩沖墊(彈性物質(zhì)) 70晶圓71基材 72溝槽80散熱元件(散熱片)具體實施方式
本實用新型提出一種具有緩沖墊的晶片及其封裝體，在不影響封裝體散熱效率下，配置緩沖墊于晶片邊緣，降低晶片碰撞所產(chǎn)生的損壞。
請參閱圖3所示，說明一依據(jù)本實用新型的第一實施例的側(cè)面示意圖。此具有緩沖墊的晶片60利用一基材所所制造，例如硅。該晶片60包含有一第一表面61位于該晶片60的一側(cè)、一第二表面62位于該晶片60的另一側(cè)、復數(shù)個接墊63配置于該第一表面61之上、以及至少一緩沖墊65配置于該第二表面62的邊緣。該第一表面又被熟悉此工藝者稱為該晶片60的主動表面，而該第二表面稱為該晶片60的背面。該些接墊63用來將晶片60的信號與外界電性連接。該緩沖墊65由光敏聚合物所組成，例如為苯并環(huán)丁烯(Benzo-Cyclobutene，BCB)或聚酰亞胺(Polyimide)，配置于該晶片60的第二表面62的邊緣，吸收晶片60角落的碰撞力，降低晶片60因碰撞產(chǎn)生裂痕。在此實施例中，為提供晶片60較完整的保護，該緩沖墊65為一環(huán)狀物，圍繞該第二表面62的邊緣。請注意，該緩沖墊65不凸出于該晶片的第二表面62。在后續(xù)制程中，可依需要于第二表面62上直接配置一散熱元件，例如一散熱片，增強晶片60的散熱效率。
此具有緩沖墊的實施例可進一步以覆晶接合方式形成一晶片封裝體。在每一晶片接墊63上植入一凸塊30，該些凸塊30為金屬材料所組成，例如為鉛錫合金、或銅。再將該些凸塊30接合于該晶片承載器20上，使晶片60與晶片承載器20電性連接。將膠體40填入晶片60與晶片承載器20之間的空間，使膠體40包覆該凸塊30及該晶片60的一部份，如此則形成一覆晶封裝體。上述步驟總稱為一封裝制程，將此具有緩沖墊的晶片60封裝于晶片承載器20上，且該晶片60的第二表面及緩沖墊外露于此封裝體。如此，該封裝體可提供外露的晶片60藉以提高散熱效率，并于晶片外露的第二表面62邊緣配置一緩沖墊65保護晶片60。此外，此晶片承載器20可進一步具有復數(shù)個錫球21，作為封裝體與電路板接合。
上述實施例說明依據(jù)本實用新型的晶片及覆晶封裝體。然而，并非限定依據(jù)本實用新型的晶片僅適用于覆晶封裝技術(shù)。請參閱圖4所示，說明一打線接合封裝體的實施例。此第二實施例包含一晶片60、一引腳架(leadframe)20a、復數(shù)個接線(bonding wire)30a、以及一膠體40a。如同第一實施例所揭示，請參閱圖3所示，此具有緩沖墊的晶片60包含有一基材(substrate)71、復數(shù)個接墊63配置于該晶片60的一第一表面61之上、以及一緩沖墊65。該緩沖墊65為環(huán)狀物，配置于該晶片60的一第二表面62的邊緣。該些接墊63與該第一表面61位于晶片60的一側(cè)，而該第二表面62與該緩沖墊65位于晶片60的另一側(cè)。在圖4中，引腳架20a具有復數(shù)個引腳(lead)22以及復數(shù)個接線墊23(bonding pad)，用以分別電性連接至一電路板以及該晶片60。晶片60固定于引腳架20a之后，將接線30a一端連接至晶片的接墊71，另一端連接至引腳架的接線墊23。該接線30a為金屬材料所組成，例如金。再填入膠體40a，將接線30a包覆，保護該些接線30a及其兩端的電性接合結(jié)構(gòu)。在此第二實施例中，該晶片60的第二表面62與緩沖墊65亦曝露在該膠體40之外，可提高晶片60散熱效率，并可藉由第二表面62邊緣的緩沖墊65保護晶片，此外可在該第二表面62上直接接觸一散熱元件，進一步增強晶片60的散熱效率。
盡管以上的實施例中，本實用新型揭露一晶片60及其封裝體，該晶片60具有一環(huán)狀緩沖墊65，圍繞該晶片的第二表面62的邊緣。然而并非限制本實用新型的緩沖墊為環(huán)狀，任一熟悉此技藝者可依此作適當變化及潤飾。例如，該晶片60外觀為一長方體，也就是說其第二表面62為一長方形。通常最容易發(fā)生裂痕的地方為晶片60的角落，即該第二表面62的四個角落。因此，可針對這四個角落，配置四個緩沖墊65，降低晶片60邊緣發(fā)生裂縫?；蚴牵诘诙砻?2的邊緣配置復數(shù)個長條狀的緩沖墊65，保護晶片60的邊緣。除此之外，尚有各種變化，但均未脫離本實用新型于晶片第二表面邊緣配置緩沖墊的范疇。
請參閱圖5a～5e所示，說明產(chǎn)生上述的具有彈形環(huán)的晶片60及其封裝體的制造方法。請參閱5a圖所示，首先，提供一晶圓(wafer)70，該晶圓70由一基材71所組成，例如硅。該晶圓70具有復數(shù)個晶片60。每一晶片60至少包含一第一表面61、一第二表面62、以及復數(shù)個接墊63位于該第一表面61。將該晶圓70中，沿該些晶片的第二表面62邊緣刻出溝槽72。例如，可將光阻層涂布于全部的該些第二表面62，經(jīng)由曝光、顯影及蝕刻方式將該些晶片60于第二表面邊緣刻出溝槽72?；蚴抢梦锢矸绞饺コ诙砻孢吘壍幕?1形成溝槽72，如以鋸切方式。溝槽72可以是環(huán)狀，圍繞該些晶片的第二表面62邊緣。或是在該些晶片第二表面62的邊緣，產(chǎn)生至少一個以上的溝槽72。
請參閱圖5b所示，說明將彈性物質(zhì)填入溝槽72，形成緩沖墊65。此彈性物質(zhì)為一光敏聚合物，例如為苯并環(huán)丁烯(Benzo-Cyclobutene，BCB)或聚酰亞胺(Polyimide)。可利用涂布方式將彈性物質(zhì)填入該些溝槽72，或?qū)椥晕镔|(zhì)均勻分布于該晶圓70上的該些第二表面62，再以一曝光、顯影步驟將溝槽72以外的彈性物質(zhì)去除。此步驟中可再包含一表面平坦化步驟，使該緩沖墊65不凸出于晶片的第二表面62。圖5c說明將每一晶片的接墊63上植入凸塊30。若該晶片采用其它接合方式如打線接合方式，則不須經(jīng)由此植入凸塊的步驟。
請參閱圖5d所示，說明將晶圓70上的各個晶片60分割，其分割的方式可以為切割或鋸斷方式，將晶片邊緣相連的基材71與緩沖墊65分開，如此完成一具有緩沖墊的晶片60。圖5e說明將晶片60以覆晶方式形成一封裝體。將晶片60封裝于一晶片承載器20上，并使其電性連接。此實施例利用圖5c中植入的凸塊使晶片60與晶片承載器20電性連接。再填入底膠40保護凸塊30與晶片60、晶片承載器20的連接，完成一覆晶封裝體，且該晶片的第二表面62與其緩沖墊65外露于該封裝體。另一方面，請參照圖4。如本實用新型的第二實施例所示，經(jīng)由打線接合方式，亦可將本實用新型的晶片60封裝于一引腳架20a上，并使該晶片第二表面62與其緩沖墊65外露于該封裝體，以提高晶片60的散熱效率及保護外露晶片的邊緣。綜合來說，經(jīng)由一封裝步驟將晶片60與一晶片承載器20接合，形成一封裝體，且將該封裝體中晶片的第二表面62與緩沖墊65外露。在晶片的第二表面62上，可進一步配置一散熱元件80，增進該封裝體的散熱效率。此外，該晶片承載器，可以為一封裝基板，例如一引腳架、或是一模組電路板(module circuitboard)。此外，該晶片承載器更可以是另一晶片，形成一復合晶片封裝體(multi chip package)。
綜合以上所述，本實用新型所提出的晶片及其封裝體，具有以下優(yōu)點該晶片及其封裝體具有一第二表面外露，具有較佳的散熱效率，并可進一步配置一散熱元件于該第二表面上，提高散熱效率。
該晶片及其封裝體具有緩沖墊，保護晶片外露的第二表面邊緣，吸收邊緣的碰撞力，降低晶片損壞機會。
該晶片及其封裝體具有緩沖墊，可降低晶片損壞機會，進一步使制造成本降低。
本實用新型所提出的晶片封裝體結(jié)構(gòu)，并非如先前技術(shù)中利用該晶片承載器的空間。換句話說，本實用新型中的晶片承載器具有較彈性設計，提供晶片封裝體較緊密的結(jié)構(gòu)與尺寸。
盡管本實用新型已以數(shù)個實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神及范圍內(nèi)，當可作各種的變化與潤飾。例如，該膠體40可包覆部分的緩沖墊65。因此本實用新型的保護范圍視申請專利范圍為依據(jù)。
權(quán)利要求1.一種晶片封裝體，其特征在于該晶片封裝體包含一晶片承載器；一晶片，承載于該晶片承載器上，其具有一第一表面、一第二表面、復數(shù)個接墊配置于該第一表面、以及至少一緩沖墊配置于該第二表面邊緣；復數(shù)個導體，用以電性連接晶片的該些接墊及該晶片承載器；以及一膠體，包覆該導體、該晶片承載器的部份及該晶片的部份，其中該第二表面及該緩沖墊外露于該膠體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的導體為復數(shù)個凸塊，每一凸塊配置于該些接墊其中之一上，且電性連接至該晶片承載器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的導體為復數(shù)個接線，電性連接該些接墊及該晶片承載器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的第一表面位于該晶片的一側(cè)，且該第二表面位于該晶片的另一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的緩沖墊為苯并環(huán)丁烯(Benzo-Cyclobutene，BCB)所組成或聚酰亞胺(Polyimide)所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的緩沖墊不凸出于該第二表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的緩沖墊為環(huán)狀，圍繞該第二表面的邊緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的晶片具有復數(shù)個緩沖墊，配置于該第二表面的角落。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其進一步具有一散熱元件直接接觸該第二表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片封裝體，其特征在于其中所述的晶片承載器為一封裝基板、一引腳架、一模組電路板、或另一晶片。
專利摘要本實用新型揭露一種晶片封裝體，以兼顧晶片散熱效率及降低晶片損壞。晶片封裝體包含一晶片承載器、一晶片、復數(shù)個導體以及一膠體。晶片承載于晶片承載器上，且具有一第一表面、一第二表面、復數(shù)個接墊配置于第一表面、以及至少一緩沖墊配置于第二表面的邊緣。復數(shù)個導體用以電性連接晶片的接墊及晶片承載器，而膠體則包覆導體、晶片承載器的部份及晶片的部份，其中第二表面及緩沖墊外露于膠體。
文檔編號H01L23/00GK2831418SQ20052000866
公開日2006年10月25日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月21日
發(fā)明者楊智安 申請人:威盛電子股份有限公司