專利名稱：覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)及其制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種封裝制程與封裝結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種覆晶式四 方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)及其封裝制程。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，集成電路(integrated circuits, IC)的生產(chǎn)主要可分為三個 階段集成電路的設(shè)計(IC design)、集成電路的制作(IC process)及集成電路的 封裝(ICpackage)。其中，封裝的目的在于，防止晶片受到外界溫度、濕氣的影 響以及雜塵污染，并提供晶片與外部電路之間電性連接的媒介。
在半導(dǎo)體封裝制程當中，包含有許多種封裝形態(tài)。目前，以四方扁平無引 腳(Quad Flat Non-Leaded， QFN)封裝結(jié)構(gòu)因具有較短的信號傳遞路徑，且具有 較快的信號傳遞速度等優(yōu)點，因此一直是低腳位構(gòu)裝型態(tài)的主流之一，適用于 高頻傳輸(例如射頻頻帶)的晶片封裝結(jié)構(gòu)之中。
但是，現(xiàn)行的四方扁平無引腳封裝結(jié)構(gòu)，大多是采用打線接合(wire bonding) 的方式，以使晶片電性連接至承載器上，而承載器例如為一導(dǎo)線架(lead frame) 或一封裝基板(package substrate)。然而，此種封裝結(jié)構(gòu)形態(tài)的缺點在于制作成 本較高與體積較大。此外，目前一般覆晶形式的QFN封裝體，晶片焊墊都借 由凸塊而直接與引腳電性接觸，因此該覆晶QFN封裝體的晶片尺寸的大小就 必定得跟該導(dǎo)線架引腳的尺寸大小相同，而無法使用小尺寸晶片來降低封裝成 本。然而，目前晶片尺寸已經(jīng)朝向微小化，因此在集成電路封裝技術(shù)中，如何 利用小尺寸晶片形成QFN封裝體以及如何使四方扁平無接腳封裝結(jié)構(gòu)更為小 型化，實為一待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，能夠更為降低封裝體厚度，且可提高制程便利性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，能夠 借由介電層與重配置線路層的設(shè)計而可應(yīng)用于具有不同焊墊排列型態(tài)的晶片，
另外，更因為能使用更微小尺寸的晶片形成QFN封裝體，因而得以降低封裝成本。
基于上述目的，本發(fā)明提出一種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程。首 先，提供一包含多個引腳的導(dǎo)線架。然后，在導(dǎo)線架上形成一介電層，介電層 暴露出這些引腳的上表面與下表面。之后，在介電層上形成一重配置線路層， 而重配置線路層包含多個焊墊以及多條連接這些焊墊和這些引腳的上表面的 導(dǎo)線。接著，形成一防焊層，覆蓋重配置線路層、介電層與這些引腳，且防焊 層暴露出這些焊墊的表面。繼而，在防焊層上形成一粘著層。然后，提供一晶 片，晶片上具有多個凸塊，而且借由粘著層使晶片貼附于防焊層上，以使各凸 塊分別與其中一個焊墊電性連接。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，還包括 形成一封裝膠體，以包覆晶片、防焊層與介電層，以及填滿晶片與防焊層所包 圍形成的空間，且封裝膠體裸露出該些引腳的下表面。在一實施例中，還可進 一步包括，在介電層中形成至少一貫通開口，而重配置線路層的這些焊墊形成 于貫通開口周圍，且在防焊層中暴露出貫通開口。另外，在貫通開口中還包括 填充有封裝膠體。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其中形 成重配置線路層的方法例如是濺鍍制程。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其中介 電層的材質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其中粘 著層的材質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂或具雙階特性的熱固性膠材。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其中介 電層的厚度小于或等于這些引腳的高度。在一實施例中，封裝膠體包覆這些引 腳的側(cè)邊。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其中形成防焊層的方法例如是涂布制程。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其中導(dǎo)
線架還包含一框架，而這些引腳與框架連接且沿框架中心延伸而呈陣列排列或 呈單列排列。
基于上述目的，本發(fā)明另提出一種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)， 包括 一介電層、多個引腳、 一重配置線路層、 一防焊層、 一粘著層以及晶片。 其中，多個引腳配置在介電層中，且暴露出其上表面與下表面。重配置線路層 配置在介電層上，而重配置線路層包含多個焊墊以及多條連接這些焊墊和這些 引腳的上表面的導(dǎo)線。防焊層覆蓋重配置線路層、介電層與這些引腳，且防焊 層暴露出這些焯墊的表面。另外，粘著層配置在防焊層上。晶片上具有多個凸 塊，且借由粘著層以貼附于防焊層上，而各凸塊分別與其中一個焊墊電性連接。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，還包括 一封裝膠體，以包覆晶片、防焊層與介電層，以及配置于晶片與防焊層所包圍 形成的空間，且封裝膠體裸露出這些引腳的下表面。在一實施例中，介電層中 具有至少一貫通開口，且在防焊層中暴露出貫通開口。而且，在貫通開口內(nèi)還 可包括配置有封裝膠體。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其中介 電層的表面與這些引腳的上表面切齊，且介電層的厚度小于或等于這些引腳的 高度。在一實施例中，封裝膠體包覆這些引腳的側(cè)邊。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其中介 電層的材質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，還包括 一框架，而這些引腳與框架連接且沿框架中心延伸而呈陣列排列或呈單列排 列。
依照本發(fā)明的實施例所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其中粘 著層的材質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂或具雙階特性的熱固性膠材。
本發(fā)明可借由形成有介電層，而在其上方可形成重配置線路層，因此可具 備有與現(xiàn)有封裝制程中的基板的相同作用，使晶片可電性連接重配置線路層與 引腳。另一方面，本發(fā)明的介電層中具有貫通開口，其可使封裝膠體能夠均勻分布而填滿所有的空隙，以提高封裝膠體與晶片、介電層的結(jié)合力。而且，本 發(fā)明是利用粘著層，例如，具有雙階特性的熱固性膠材，以固定晶片，因此在 封裝制程上具有較大的便利性，因而可降低成本，并容易地且有效地制造封裝 體結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明是利用覆晶式封裝技術(shù)來代替現(xiàn)有的打線接合技術(shù)，因 此可進一步使封裝后的體積較為縮小，即可降低封裝體厚度。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1a至圖1f為依照本發(fā)明的一實施例所繪示的覆晶式四方扁平無引腳型 態(tài)封裝制程的剖面示意圖。
圖2為繪示圖ib的結(jié)構(gòu)沿著線i-r的剖面示意圖。
圖3為繪示本發(fā)明的一實施例的晶片的示意圖。 圖4為繪示圖1f的結(jié)構(gòu)沿著線ii-ii'的剖面示意圖。
主要元件符號說明102:引腳
104:框架
106:導(dǎo)線架
108:介電層
110:貫通開口
112、123:焊墊
114:導(dǎo)線
116:重配置線路層
118:防焊層
120:粘著層
122:曰
124:凸塊
126:封裝膠體128:空間
具體實施例方式
圖1A至圖IF為依照本發(fā)明的一實施例所繪示的覆晶式四方扁平無引腳 (Quad Flat Non-Leaded， QFN)型態(tài)封裝制程的剖面示意圖。
首先，請參照圖1A，本實施例的封裝制程包括下列步驟。首先，提供一 導(dǎo)線架106，其具有多個引腳102。在本實施例中，導(dǎo)線架106還可包括有一 框架104。導(dǎo)線架106上的這些引腳102可與框架104連接，且沿框架104中 心延伸而呈陣列排列或者是單列排列(未繪示)，其例如可以排列于框架104的 兩側(cè)或者是環(huán)狀排列于框架104的四邊。
導(dǎo)線架106的材質(zhì)例如是銅、銅合金、鎳鐵合金等金屬材料。導(dǎo)線架106 的形成方法例如是，先提供一金屬材料層，然后對此金屬材料層進行圖案化制 程、 一次性地完成微影、蝕刻等步驟而形成所需的圖案。
然后，請參照圖1B，在導(dǎo)線架106上形成一介電層108。介電層108的材 質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂或其他合適的介電材料。而且，如圖2所示，其繪示圖1B 的結(jié)構(gòu)沿著線I-I'的剖面示意圖。此介電層108則是會暴露出這些引腳102的 上表面與下表面。介電層108的厚度為小于這些引腳102的高度，而介電層108 的厚度亦可以是等于這些引腳102的高度。另外，在一實施例中，于介電層108 中可形成至少一貫通開口 110，其可例如是位于這些引腳102所圍繞的區(qū)域內(nèi)。 為了便于說明，此實施例的貫通開口 110僅繪示一個。
接著，請參照圖1C，在介電層108上形成一重配置線路層116，以改變晶 片上對外電性連接的線路布局。重配置線路層116包含多個焊墊112以及多條 導(dǎo)線114，而導(dǎo)線114為連接焊墊112與引腳102的上表面。此重配置線路層 116的形成方法可例如是利用濺鍍制程。在本實施例中，重配置線路層116的 材質(zhì)例如是銅或是其他合適的金屬材料。在一實施例中，重配置線路層116的 這些焊墊112可以是形成于貫通開口 110的周圍。此外，本發(fā)明在此亦不限制 重配置線路層116上焊墊112與導(dǎo)線114的排列方式或分布位置。
值得注意的是，本實施例的介電層108及其上方所形成的重配置線路層 116，即可具備有與現(xiàn)有封裝制程中的基板的相同作用，使后續(xù)所貼附的晶片可借由重配置線路層116與導(dǎo)線架106的引腳102電性連接。
之后，請參照圖1D，形成一防焊層(solder resist)l 18，以覆蓋住重配置線 路層116、介電層108以及引腳102，且防焊層118暴露出重配置線路層116 的焊墊112的表面。在一實施例中，于防焊層118中也可暴露出貫通開口 110。 防焊層118的材質(zhì)例如是以環(huán)氧樹脂，且其形成方法例如是利用涂布制程。
然后，請參照圖1E，在形成防焊層118之后，接著在防焊層118上形成一 粘著層120。粘著層120的材質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂、具有雙階特性的熱固性膠材 (B階膠材)，或是其他粘著材質(zhì)。隨后，提供一晶片122(如圖3所示)，其上的 焊墊123的分布可例如是周圍分布型(peripheral pad)或中央分布型(central pad) 等。在本實施例中，則是以繪示焊墊的分布為中央分布型來做說明。在晶片122 的有源表面上具有多個凸塊124，且每一個凸塊124則是形成于晶片122的焊 墊123之上，這些凸塊材質(zhì)例如是金、銅、鎳、鋁、錫、鉛或者為上述其一金 屬所組合而成的合金。而且，請再次參照1E，將晶片122翻覆，以使有源表面 朝下，而晶片122可借由粘著層120而貼附于防焊層118上，晶片122上的各 凸塊124則分別與重配置線路層116的其中一個焊墊122電性連接。
特別要說明的是，在本實施例中，借由形成于防焊層上的粘著層，例如， 具有雙階特性的熱固性膠材，可使晶片固定至包含防焊層、重配置線路層、介 電層與導(dǎo)線架的堆迭體上，更能夠方便于各制程站別的輸送過程，并容易地且 有效地制造晶片-導(dǎo)線架封裝體結(jié)構(gòu)，除此之外，利用重配置線路層116，而使 本發(fā)明可以使用其他具有不同焊墊排列型態(tài)的晶片。
而且，本實施例是利用覆晶式封裝技術(shù)，代替現(xiàn)有四方扁平無引腳型態(tài)封 裝的打線接合，因此可進一步使封裝后的體積較為縮小，即可降低封裝體厚度。
接著，請參照圖1F與圖4，圖4為繪示圖1F的結(jié)構(gòu)沿著線II-II'的剖面示 意圖。本實施例的封裝制程還可包括形成有一封裝膠體126。封裝膠體126則 是包覆晶片122、防焊層118與介電層108，較佳的更可以填充于晶片122與 防焊層118所包圍形成的空間128。而且，封裝膠體126裸露出導(dǎo)線架106的 這些引腳102的下表面，另外封裝膠體126還可包覆這些引腳102的側(cè)邊。在 一實施例中，封裝膠體126也可流入介電層108與防焊層118中所形成的貫通 開口 110，其可使封膠材料能夠均勻分布而填滿所有的空隙，而使得封裝膠體126與晶片122、介電層108具有更佳的結(jié)合力。封裝膠體126的材質(zhì)為環(huán)氧 樹脂或其他合適的高分子材料。
接下來，以圖IF與圖4說明利用上述的封裝制程所形成的本發(fā)明的覆晶 式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其中封裝結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件的材料及其形成方法 已于上述中做詳細說明，故于此不再贅述。
本實施例的封裝結(jié)構(gòu)包括介電層108、多個引腳102、重配置線路層116、 防焊層U8、粘著層120以及晶片122。其中，如圖1A所示，引腳102例如是 與一框架104連接構(gòu)成本實施例的導(dǎo)線架106，且引腳102為沿框架104中心 延伸而呈陣列排列。承上述，引腳102是配置于介電層108中，且暴露出其上表面與下表面。 而且，如圖2所示，介電層108的表面與這些引腳102的上表面切齊，且介電 層108的厚度小于或等于引腳102的高度。在一實施例中，介電層108中具有 至少一貫通開口 110。
另外，重配置線路層116配置在介電層108上，此重配置線路層116包含 多個焊墊112以及多條導(dǎo)線U4(如圖1C所示)。防焊層118覆蓋重配置線路層 116、介電層108與引腳102，且防焊層118暴露出重配置線路層116的焊墊 112的表面。在一實施例中，在防焊層118中還暴露出貫通開口 110。粘著層 120配置在防焊層118上，本發(fā)明所使用的粘著層120例如是具有雙階特性的 熱固性膠材，得以使封裝過程更具便利性。晶片122具有多個凸塊124，且借 由粘著層120以貼附于防焊層118上，而各凸塊124分別與重配置線路層116 的其中一個焊墊112電性連接。
此外，本實施例的封裝結(jié)構(gòu)還可包括配置有封裝膠體126，其包覆晶片122、 防焊層118與介電層108，較佳的還可以填充于晶片122與防焊層118所包圍 形成的空間128。而且，封裝膠體126裸露出導(dǎo)線架106的這些引腳102的下 表面，另外封裝膠體126還可包覆這些引腳102的側(cè)邊。在一實施例中，封裝 膠體126還可填滿介電層108與防焊層118中所形成的貫通開口 110。
綜上所述，在本發(fā)明的封裝制程與封裝結(jié)構(gòu)中，具有一介電層，其可與引 腳結(jié)合，且在其上可形成重配置線路，而可適用于具有不同形式焊墊的晶片。 另外，介電層及其上方的重配置線路層，還可取代現(xiàn)有封裝制程中的基板，使
1晶片可借由重配置線路層與引腳電性連接。而且，介電層中的貫通開口可使封 裝膠體能夠均勻分布而填滿所有的空隙，而提高封裝膠體與晶片、介電層的結(jié) 合力，此外因為本發(fā)明可以使用更小尺寸晶片，所以更可以降低封裝成本。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善， 因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，包括提供一包含多個引腳的導(dǎo)線架；在該導(dǎo)線架上形成一介電層，該介電層暴露出該些引腳的上表面與下表面；在該介電層上形成一重配置線路層，該重配置線路層包含多個焊墊以及多條連接該些焊墊和該些引腳的上表面的導(dǎo)線；形成一防焊層，覆蓋該重配置線路層、該介電層與該些引腳，且該防焊層暴露出該些焊墊的表面；在該防焊層上形成一粘著層；提供一晶片，該晶片上具有多個凸塊；以及借由該粘著層使該晶片貼附于該防焊層上，以使各該凸塊分別與其中一個焊墊電性連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其特征在于， 還包括形成一封裝膠體，以包覆該晶片、該防焊層與該介電層，以及填滿該晶 片與該防焊層所包圍形成的空間，且該封裝膠體裸露出該些引腳的下表面。
3. 如權(quán)利要求2所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其特征在于， 還包括在該介電層中形成至少一貫通開口；該重配置線路層的該些焊墊形成于該貫通開口周圍；以及 在該防焊層中暴露出該貫通開口。
4. 如權(quán)利要求1所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其特征在于， 該介電層的厚度小于或等于該些引腳的高度。
5. 如權(quán)利要求1所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程，其特征在于， 該導(dǎo)線架還包含一框架，而該些引腳與該框架連接且沿該框架中心延伸而呈陣 列排列或呈單列排列。
6. —種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，包括 一介電層；多個引腳，配置在該介電層中，且暴露出其上表面與下表面；一重配置線路層，配置在該介電層上，該重配置線路層包含多個焊墊以及 多條連接該些焊墊和該些引腳的上表面的導(dǎo)線；一防焊層，覆蓋該重配置線路層、該介電層與該些引腳，且該防焊層暴露 出該些焊墊的表面；一粘著層，配置在該防焊層上；以及一晶片，該晶片上具有多個凸塊，且借由該粘著層以貼附于該防焊層上， 而各該凸塊分別與其中一個焊墊電性連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 還包括一封裝膠體，包覆該晶片、該防焊層與該介電層，以及配置于該晶片與 該防焊層所包圍形成的空間，且該封裝膠體裸露出該些引腳的下表面。
8. 如權(quán)利要求7所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 該介電層中具有至少一貫通開口，且在該防焊層中暴露出該貫通開口。
9. 如權(quán)利要求8所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在該貫通開口內(nèi)更包括配置有該封裝膠體。
10. 如權(quán)利要求6所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在 于，該介電層的表面與該些引腳的上表面切齊，且該介電層的厚度小于或等于 該些引腳的高度。
11. 如權(quán)利要求6所述的覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝結(jié)構(gòu)，其特征在 于，該粘著層的材質(zhì)包括環(huán)氧樹脂或具雙階特性的熱固性膠材。
全文摘要
本發(fā)明公開一種覆晶式四方扁平無引腳型態(tài)封裝制程。首先，提供一包含多個引腳的導(dǎo)線架。然后，在導(dǎo)線架上形成一介電層，介電層暴露出這些引腳的上表面與下表面。之后，在介電層上形成一重配置線路層，而重配置線路層包含多個焊墊以及多條連接這些焊墊和這些引腳的上表面的導(dǎo)線。接著，形成一防焊層，覆蓋重配置線路層、介電層與這些引腳，且防焊層暴露出這些焊墊的表面。繼而，在防焊層上形成一粘著層。然后，提供一晶片，晶片上具有多個凸塊，而且借由粘著層使晶片貼附于防焊層上，以使各凸塊分別與其中一個焊墊電性連接。
文檔編號H01L21/48GK101515555SQ200810074059
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者吳政庭, 林峻瑩, 林鴻村, 陳煜仁 申請人:南茂科技股份有限公司