專利名稱：具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)與其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為關(guān)于系統(tǒng)級(jí)封裝結(jié)構(gòu)(SIP)，更特定言之，為關(guān)于系統(tǒng)級(jí)封裝 的板級(jí)封裝(PSP)，具體來說是關(guān)于一種具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)與 其形成方法。
背景技術(shù)：
于半導(dǎo)體裝置領(lǐng)域，裝置尺寸變小但元件密度卻增加。傳統(tǒng)封裝技術(shù)， 例如鉛導(dǎo)線架封裝，軟質(zhì)封裝，硬質(zhì)封裝技術(shù)無法滿足制造小尺寸但包含高 單元密度的晶粒;因此，對適用于高密度單元的新封裝聯(lián)機(jī)技術(shù)即有需求。因上述理由，封裝技術(shù)朝向球柵陣列封裝(BGA)，覆晶(FC-BGA)，晶 粒級(jí)封裝(CSP),晶圓級(jí)封裝(WLP)發(fā)展;其中，晶圓級(jí)封裝為先進(jìn)封裝技術(shù)， 晶粒的封裝與測試為于晶圓切割前進(jìn)行。此外，晶圓級(jí)封裝為先進(jìn)制造工藝， 因此打線接合、晶粒設(shè)置(diemount)、上膠(under-fill)均可省略。使用晶圓級(jí) 封裝，成本與制造時(shí)間均可減省，晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)終尺寸也與晶粒幾乎相同; 因此，該技術(shù)可使電子裝置尺寸小型化。雖然使用晶圓級(jí)封裝可以降低晶粒與互連基材間熱膨脹系數(shù)失配(例如 增層與重布層間熱膨脹系數(shù)失配)，硅晶粒(2.3)與砂心黏糊(core paste)(20-180) 間熱膨脹系數(shù)差異仍大，足以使因此產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，于溫度循環(huán)測試時(shí)， 產(chǎn)生可靠度問題。此外，切割道存在的不同成份材質(zhì)，例如，砂心黏糊，玻 璃與環(huán)氧樹脂，也會(huì)使切割程序趨于復(fù)雜。另一傳統(tǒng)晶圓級(jí)封裝制造工藝問題為必須對形成于晶粒上的增層上的堆 棧重布層最佳化(refmed);因此，封裝厚度必須降低以符合縮減封裝結(jié)構(gòu)的需求。因此，本發(fā)明提供一關(guān)于扇出晶圓級(jí)封裝(板級(jí)晶圓)的復(fù)數(shù)晶粒封裝具 有低堆棧高度與低熱膨脹系數(shù)失配。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一優(yōu)點(diǎn)為提供一結(jié)構(gòu)用于系統(tǒng)級(jí)封裝，該結(jié)構(gòu)具高可靠性與低 制造成本。本發(fā)明的一優(yōu)點(diǎn)為提供一制造工藝，與傳統(tǒng)方法比較，于形成復(fù)數(shù)晶粒 封裝時(shí)較簡單與簡易。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)為提供一復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)與形成方法，用以避免制 造工藝中晶粒移位問題。本發(fā)明另一優(yōu)點(diǎn)為提供一復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)與形成方法，于制造工藝中 不需使用射出成型工具。另一本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為提供復(fù)數(shù)-晶粒封裝結(jié)構(gòu)與形成方法避免制造工藝中 產(chǎn)生撓曲。另一本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為基材具有預(yù)形成孔洞，與晶粒為收納于基材預(yù)形成孔 洞內(nèi)的特征，以使封裝厚度降低。此外，基材與晶粒收納孔洞為于封裝前預(yù)形成;因此，良率上升。本發(fā)明結(jié)構(gòu)為形成一結(jié)構(gòu)不需要填充砂心黏糊(core paste);預(yù)形成孔洞 以彈性介電材質(zhì)填充，以吸收硅晶粒與基材(有機(jī)材質(zhì)，較佳為FR5/雙馬來 酰亞胺三嗪(Bismaleimide triazine， BT))間因熱膨脹系數(shù)差異，所產(chǎn)生的熱機(jī) 械應(yīng)力。制造工藝的另一特征為:只有介電層涂于(較佳為硅氧聚合物)晶粒有效 電路面(active surface)與基材(較佳為FR5或雙馬來酰亞胺三嗪)表面。介電 層(硅氧烷聚合物)為光敏感層；因此可以光罩形成位于其上的開口。真空制 造工藝用于消減于真空制造工藝涂布硅氧垸聚合物時(shí)的氣泡。晶粒黏著材質(zhì) 為于基材黏于晶粒前，涂于晶粒背面。本發(fā)明揭露一具較佳可靠性結(jié)構(gòu)，因?yàn)榛呐c印刷電露板主機(jī)板熱膨脹 系數(shù)相同，因此無熱機(jī)械應(yīng)力施加于錫鉛凸塊/球；因此，于進(jìn)行板級(jí)溫度循 環(huán)試驗(yàn)時(shí)，該結(jié)構(gòu)有較佳可靠性。本發(fā)明揭露一復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，至少包含一基材，該基材包含一于基材內(nèi)預(yù)形成的晶粒收納孔洞與預(yù)形成于基材上表面的金屬焊墊;其中第一晶粒以黏膠設(shè)置于晶粒收納孔洞內(nèi)。 一介電層形成第一晶粒與基材上，并填充晶粒與基材間間隙以吸收之間的熱機(jī)械應(yīng)力。一增層形成于介電層上;其中增 層至少包含一重布層與一彈性介電層。數(shù)開口形成于增層上表面使至少一 重布層曝露。傳導(dǎo)金屬形成于開口上，與并藉重布層與第一晶粒形成電性連 接，及藉設(shè)置于傳導(dǎo)金屬上的金屬焊墊與第二晶粒形成電性連接；其中第一 晶粒與第二晶粒經(jīng)由傳導(dǎo)金屬保持電性連接。本發(fā)明提供一形成半導(dǎo)體封裝方法，至少包含:提供一包含于基材上表面 預(yù)形成晶粒收納孔洞與金屬焊墊的基材。將第一晶粒于晶粒重分布工具上， 以所需間距，使用撿取與放置精確對準(zhǔn)系統(tǒng)重布;之后， 一黏性材質(zhì)敷于載體 工具周界區(qū)域以黏著該基材。貼附一黏性材質(zhì)于該晶粒背面后，黏貼該晶粒 于基材孔洞內(nèi)；之后，進(jìn)行真空烘烤制造工藝以確保該晶粒貼附于該基材。 結(jié)束上述制造工藝后，自基材分離該晶粒重分布工具。之后，涂布一彈性介 電層于該晶粒與該基材上，與填充一彈性介電層于該晶粒與該孔洞間間隙； 進(jìn)行真空制造工藝，避免氣泡產(chǎn)生。用以于晶粒與基材表面形成增層的方法 包含于該彈性介電層形成至少一重布層。于該增層的上表面形成復(fù)數(shù)開口， 以使至少一重布層曝露。于開口上形成傳導(dǎo)金屬(凸塊底金屬層)后，設(shè)置 一包含金屬焊墊的第二晶粒于該傳導(dǎo)金屬。


圖1顯示一根據(jù)本發(fā)明的扇出系統(tǒng)級(jí)結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖2顯示一根據(jù)本發(fā)明的扇出系統(tǒng)級(jí)結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖3顯示一根據(jù)本發(fā)明的貼附于印刷電露板或主機(jī)板的封裝組合剖面圖。圖4顯示一根據(jù)本發(fā)明的基材與載體工具組合的剖面圖。 圖5顯示一根據(jù)本發(fā)明的基材與載體工具組合的上視圖。附圖標(biāo)號(hào) 基材1第二焊墊3a 黏膠7第一重布層11砂心黏糊15 傳導(dǎo)金屬19 第二重布層23 介電材料27 導(dǎo)體金屬30 貫通開口 32 金屬焊墊35 第二晶粒223 孔洞225、 227 黏膠231、 233 線路235 第三晶粒241 封裝300 晶粒304 介電層308 凸塊底金屬層332 主機(jī)板340 基材401 玻璃載體工具403 基材501 周邊區(qū)域503鋁墊3 第一晶粒5 孔洞9介電層A 13介電層17焊墊21 第二晶粒25 第一重布層29 傳導(dǎo)金屬31 介電層B33 第一晶粒221 基板229傳導(dǎo)凸塊237 第四晶粒243 基材302 彈性材質(zhì)306 重布層金屬314 焊墊338 主機(jī)板342 孔洞402 黏性材質(zhì)404 孔洞50具體實(shí)施方式
本發(fā)明將配合其較佳實(shí)施例與隨附的圖示詳述于下，應(yīng)理解者為本發(fā)明 中所有的較佳實(shí)施例僅為例示之用，因此除文中的較佳實(shí)施例外，本發(fā)明亦 可廣泛地應(yīng)用在其它實(shí)施例中。且本發(fā)明并不受限于任何實(shí)施例，應(yīng)以隨附 的權(quán)利要求范圍及其同等領(lǐng)域而定。本發(fā)明揭露一扇出晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，包含一基材，其中該基材包含一預(yù) 形成孔洞基材與形成于上的金屬焊墊。圖l表示一本發(fā)明的實(shí)施例中，用于 系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)的板級(jí)封裝(PSP)結(jié)構(gòu)截面圖。如圖1顯示系統(tǒng)級(jí)封裝結(jié)構(gòu)包含一基材1，基材1包含一晶粒收納孔洞9形成于內(nèi)，可至少用于收納包 含鋁墊3 (金屬焊墊)形成于上的第一晶粒5?？锥?的長寬較佳為約比第一 晶粒5長寬多100納米(u m)，孔洞9深度則比第一晶粒5略高約25-50納米。 上述基材l可為直徑為200， 300公厘或更大圓形例如晶圓型狀，或矩形例 如板狀或框狀。如圖1顯示，第一晶粒5放置于孔洞9內(nèi)并以黏膠7 (具彈性 可黏著晶粒材質(zhì))固定。敷一第一介電層A (DLA) 13覆蓋第一晶粒5與基材 l上表面，并填滿第一晶粒l與孔洞9側(cè)壁間空間。數(shù)幵口形成于介電層A13上用以容納基材1上金屬焊墊35;其中開口為 利用光蝕刻制造工藝或曝露顯影制造工藝形成。金屬焊墊35與第一重布層 (RDL)29連接，并與鋁墊3保持電性連接。之后一介電層B (DLB) 33形成于上，覆蓋第一重布層11與介電層13; 其中數(shù)開口形成于介電層B33上以使部份第一重布層ll曝露，以放置傳導(dǎo) 金屬31?？偨Y(jié)來說，因?yàn)榈谝痪Я?形成于一孔洞9內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)級(jí)封裝高度即 可縮減。此外，第一重布層規(guī)劃為扇出;因此錫球間距即增加，因此可靠性與 散熱條件可以改善。一介電層29形成(以涂布方式)于第二晶粒25表面下，并且第二焊墊3a 形成于上。 一第二重布層23形成于介電層29下，且與第二焊墊3a連接。一包含數(shù)貫通開口的介電材料27形成(涂布)于第二重布層23上;其中這些貫 通開口用以收納傳導(dǎo)金屬31;因此傳導(dǎo)金屬31可以與第二重布層23保持電 性接觸。如圖1所表示， 一第二晶粒25以覆晶方式疊于第一晶粒5上，并藉傳導(dǎo) 金屬31、第一重布層ll，第二重布層23，鋁墊3與第二焊墊3a保持電性接 觸;其中兩晶粒的焊墊為以相對方位設(shè)置。砂心黏糊15敷于第二晶粒25周圍并填充第二晶粒25與其它元件間空 間，例如，傳導(dǎo)金屬31;其中砂心黏糊15材質(zhì)可為環(huán)氧樹脂、橡膠、樹脂、 塑料、陶瓷等。如圖1顯示，數(shù)貫通開口32與孔洞形成于砂心黏糊15上， 用以形成第三重布層，其中貫通開口32為供第一晶粒5與第二晶粒25與外 界保持電性連接。例如形成于貫通開口 32內(nèi)焊墊21與傳導(dǎo)金屬19用以供 第一晶粒5與第二晶粒25與外界保持電性連接。一介電層17(可顯影型(photo type))形成于砂心黏糊15上;其中數(shù)開口形成于焊墊21上；于另一具體實(shí)施 例，導(dǎo)體金屬30形成于焊墊21上(作為凸塊底金屬層結(jié)構(gòu))。于敘述關(guān)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征后，以下為關(guān)于本發(fā)明具體實(shí)施例揭露的 材質(zhì)。預(yù)形成基材1較佳為有機(jī)基材，容易用于形成晶粒收納孔洞與設(shè)置一 金屬焊墊于表面。其中基材1至少包含兩層狀層，例如，銅箔層板 (copper-clad laminate CCL): —包含形成于內(nèi)的晶粒收納孔，另一為設(shè)置于基 材1底部。較佳的基材1材質(zhì)其性質(zhì)為玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg) > 170 。C與 熱膨脹系數(shù)于X方向或Y方向?yàn)榧s16，與于Z方向?yàn)榧s60，例如，F(xiàn)R5or 雙馬來酰亞胺三嗪。本發(fā)明的具體實(shí)施例，介電層13較佳為一彈性介電材料，該材料為以 含硅介電材質(zhì)為基底材質(zhì)制備，至少包含硅氧烷聚合物(siloxane polymers, SINR)， 道康寧(Dow Coming) WL5000系列，與上述材質(zhì)組合。為緩解熱 與機(jī)械應(yīng)力，于另一具體實(shí)施例，介電層為由至少包含聚酰亞胺(PI)或硅樹 脂的材質(zhì)制成；較佳為介電層為一光敏感層，用于簡單制造工藝。于本發(fā)明另一具體實(shí)施例，彈性介電層13為熱膨脹系數(shù)高于100(ppm/°C)的材質(zhì)， 伸長率約百分之四十(較佳為百分之三十至五十)，材質(zhì)硬度介于塑料與樹 脂。彈性介電層13厚度與進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，重布層/介電層接口上所累 積應(yīng)力大小相關(guān)。于另一具體實(shí)施例，重布層材質(zhì)至少包含鈦/銅/金合金或鈦/銅/鎳/金合 金，重布層厚度為介于2納米與15納米。鈦/銅合金為由濺鍍技術(shù)形成，銅 /金或銅/鎳/金合金為由電鍍形成;其中使用電鍍制造工藝形成重布層，可以使 重布層厚度足以承受溫度循環(huán)測試時(shí)，晶粒與基材間的熱膨脹系數(shù)失配。于 另一具體實(shí)施例，鈦/銅合金可作為種金屬(seed metal)層。金屬焊墊3， 3a 可為鋁或銅或其組合。于另一具體實(shí)施例，扇出-晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)(FO-WLP) 使用硅氧烷聚合物作為彈性介電層，與銅作為重布層金屬以降低累積于重布 層/介電層接口間應(yīng)力。圖2顯示一鄰接式與堆棧式封裝結(jié)構(gòu)。第一晶粒221與第二晶粒223 (圖 2中位置較低者)為設(shè)置于具所需尺寸，位于基輝基材229上的晶粒收納孔洞 225、 227內(nèi)并以黏膠(可黏晶粒)材質(zhì)231與233分別固定，于另一具體實(shí)施 例，晶粒收納孔洞225與227具不同尺寸。第二晶粒223設(shè)置于第一晶粒221 附近，且經(jīng)由垂直通訊線路235使兩晶?；ハ嗤ㄓ?。第三晶粒241與第四晶 粒243 (圖2中位置較高的晶粒)為覆晶凸塊結(jié)構(gòu)，包含一第二重布層與金屬 焊墊，附于第一晶粒221與第二晶粒223表面。上述復(fù)數(shù)晶粒經(jīng)由金屬凸塊、 重布層與貫通孔洞與終端傳導(dǎo)凸塊(金屬)237保持電性連接。圖標(biāo)為顯示包 含傳導(dǎo)凸塊237的球柵陣列封裝;若省略傳導(dǎo)凸塊，所顯示者為柵格陣列封裝 型系統(tǒng)級(jí)封裝或柵格陣列封裝-系統(tǒng)級(jí)封裝。圖3顯示一封裝300藉焊點(diǎn)(soldering join)附于印刷電路板或主機(jī)板340 所形成組合的剖面圖，用以解釋板級(jí)溫度循環(huán)試驗(yàn)中，本發(fā)明揭露結(jié)構(gòu)的可 靠度提升。硅晶粒304 (熱膨脹系數(shù)為2.3)封裝于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)；其中FR5或 雙馬來酰亞胺三嗪有機(jī)環(huán)氧材質(zhì)(熱膨脹系數(shù)約16)，具有與主機(jī)板340或印刷電路板相同熱膨脹系數(shù)，作為基材302。晶粒304與基材302間間隙為 以彈性材質(zhì)306填充，以吸收因?yàn)榫ЯＥc基材(FR5/雙馬來酰亞胺三嗪)間熱 膨脹系數(shù)失配造成的熱與機(jī)械應(yīng)力。介電層308也為彈性材質(zhì)，因此晶粒焊 墊338與印刷電路板340間應(yīng)力亦可被吸收。重布層金屬314為由銅/金材質(zhì)構(gòu)成(熱膨脹系數(shù)約16)且重布層金屬 314熱膨脹系數(shù)與主機(jī)板340與有機(jī)基材302相同。傳導(dǎo)凸塊338的凸塊底 金屬層(UBM)332設(shè)置于基材302的終端導(dǎo)體金屬焊墊上。主機(jī)板342上金 屬島狀結(jié)構(gòu)(metalland)由銅構(gòu)成(熱膨脹系數(shù)約16)且主機(jī)板342上金屬島狀 結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)與主機(jī)板340相同。因此，基于以上敘述，本發(fā)明揭露一 具有較佳可靠性結(jié)構(gòu)，于板上X/Y方向無熱應(yīng)力，Z方向應(yīng)力為彈性介電 材料吸收，且切割時(shí)只涉及一材質(zhì)(環(huán)氧樹脂型)。根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明更提供一方法用以形成半導(dǎo)體裝置封裝。步驟如下如圖4顯示，為一包含晶粒收納孔洞402的基材401。應(yīng)注意，并沒有 晶?？锥葱纬捎诨?01側(cè)邊，因?yàn)榛?01側(cè)邊為用于晶圓級(jí)封裝制造工 藝中，使基材401黏于玻璃載體。因此，如圖4所顯示， 一黏性材質(zhì)404 (較 佳為紫外光烘烤型)敷于玻璃載體工具403側(cè)邊(尺寸與基材401同)用以使 基材401黏于玻璃載體工具403，其中載體工具材質(zhì)為玻璃，硅，陶瓷，合 金42或印刷電路板，較佳為，黏性材質(zhì)404與用于晶粒重分布工具，于制 造工藝中降低晶粒移動(dòng)的基材與載體工具所使用材質(zhì)相同。最后，當(dāng)完成接 合與紫外光烘烤后，玻璃載體工具403與基材401為以如圖4方式組合。圖5顯示基材501上視圖，如圖顯示，沒有晶?？锥?02形成于基材邊 緣501與周邊區(qū)域503，因?yàn)榇藚^(qū)域?yàn)橛诰A級(jí)封裝制造工藝中，用以黏附 與支撐基材501于玻璃載體上。于晶圓級(jí)封裝制造工藝結(jié)束后，沿玻璃載體 上虛線標(biāo)記，于以虛線限定的內(nèi)區(qū)域進(jìn)行切割程序，以完成封裝切割。下述段落，為描述本發(fā)明揭露結(jié)構(gòu)的制造工藝；包含提供一晶粒重分布 工具，該工具包含對準(zhǔn)圖案與形成于上的圖案化黏膠。第一，預(yù)形成一包含晶粒收納孔洞與形成于基材表面的金屬焊墊的基材； 較佳為，基材材質(zhì)具有較高玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)，例如FR5/雙馬來酰亞胺三 嗪，且孔洞深度為比晶粒厚度高20um至50um以包納晶粒黏附材質(zhì)。于另 一具體實(shí)施例，基材可包含不同尺寸孔洞，以收納不同尺寸晶粒。晶粒重分布工具(板)包含形成于上的對準(zhǔn)圖案，與印刷于工具上的圖案 黏膠，用以黏住晶粒表面；之后使用設(shè)計(jì)用于覆晶的撿取與放置對準(zhǔn)系統(tǒng)， 將第一晶粒以所需間距重布于工具上。之后，晶粒貼附材質(zhì)印刷于晶粒背面。 于另一具體實(shí)施例，真空黏板機(jī)用于使晶粒背面黏于基材。烘烤晶粒貼附材 質(zhì)以確定晶粒貼附基材上，與之后使工具與板晶圓構(gòu)造分離(板晶圓構(gòu)造為 指晶粒貼附基材孔洞)。其它選擇包含，使用可精確定位的黏晶機(jī)，且一晶粒貼附材質(zhì)分布于孔 洞表面以固定晶粒，或使用背面已包含貼附帶的晶粒。晶粒放置于基材孔洞 上，與之后對晶粒貼附材質(zhì)施以熱烘烤，使晶粒確定貼附于基材上。當(dāng)晶粒重分布于基材上，之后開始第一增層制造工藝。 一清潔制造工藝， 包含濕與/或干清潔制造工藝，用于清潔表面；之后涂布一介電材質(zhì)于板表面。 于后續(xù)制造工藝，進(jìn)行真空制造工藝以確定板內(nèi)不存在氣泡。之后，光蝕刻 制造工藝用以形成金屬孔洞的開口，金屬(鋁)接合焊墊與/或切割道。之后， 等離子清潔步驟用以清潔開口表面(供導(dǎo)體金屬焊墊使用)與金屬(鋁)接合 焊墊。之后，鈦/銅以濺鍍形成種金屬層，之后涂布光刻膠于介電層與種金屬 層上以形成圖案化重分布金屬層(RDL)。電鍍制造工藝用以形成銅/金或銅/鎳/金層，以作為重布層金屬;之后剝除 光刻膠與進(jìn)行濕蝕刻以形成重布層金屬導(dǎo)線。于涂布或印刷頂部介電層后， 形成開口，以用以容納錫鉛凸塊的導(dǎo)體金屬焊墊與/或以光罩制造工藝形成切 割道，以完成第一層板制造工藝。下述制造工藝用以于上晶粒形成第二增層，包含使用晶圓級(jí)封裝制造工 藝形成包含錫鉛凸塊的第二增層結(jié)構(gòu)，與將處理過晶圓切割為單個(gè)覆晶晶粒。上晶粒以覆晶方式貼附于第一增層，之后對焊點(diǎn)進(jìn)行紅外線-回焊以固定晶粒 于板上。以真空印刷方式印刷砂心黏糊于介電層與上晶粒，以避免產(chǎn)生氣泡。 之后進(jìn)行光罩制造工藝或激光鉆孔以形成供容納導(dǎo)體的貫通孔洞與容納晶粒鋁墊用的開口；之后以等離子清潔貫通孔洞。之后，濺鍍鈦/銅作為種金屬層，與之后于介電層與種金屬層涂布光刻膠以形成圖案化重分布金屬層(RDL)。后續(xù)步驟依序包含涂布或印刷頂部介電 層，形成切割道的開口，以光罩制造工藝或激光鉆孔制造工藝形成球金屬焊 墊開口。之后制造工藝可重復(fù)上述制造工藝，例如進(jìn)行濺射鈦/銅步驟以形成 種金屬層，涂布光刻膠形成圖案化重布層，以電鍍制造工藝形成銅/金圖案化 重布層，剝除光刻膠與濕蝕刻種金屬層，以形成第二重布層金屬導(dǎo)線，與如 有需要，形成凸塊底金屬層結(jié)構(gòu)。于完成球設(shè)置或錫鉛黏膠印刷，進(jìn)行熱回焊制造工藝以于基材端上進(jìn)行 回焊(于球柵陣列封裝)。執(zhí)行測試。板晶圓級(jí)終測試為使用垂直探針卡。測 試后，基材以切割方式將封裝切分為單一元件。之后將經(jīng)切割封裝，以撿取 與放置方式，將該經(jīng)切割封裝置放于托盤或巻帶包裝(tape and red)內(nèi)。對熟悉此領(lǐng)域技術(shù)者，本發(fā)明雖以較佳實(shí)例闡明如上，然其并非用以限 定本發(fā)明的精神。在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)所作的修改與類似的配置， 均應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)，此范圍應(yīng)覆蓋所有類似修改與類似結(jié)構(gòu)，且應(yīng) 做最寬廣的詮釋。
權(quán)利要求
1.一種具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)至少包含一基材，包含一預(yù)形成于所述的基材內(nèi)晶粒收納孔洞；一第一晶粒以黏膠設(shè)置于所述的晶粒收納孔洞內(nèi)；一第一介電層形成所述的第一晶粒與所述的基材上，并填充所述的晶粒與所述的基材間間隙，以吸收之間的熱機(jī)械應(yīng)力；一增層形成所述的第一介電層上，其中所述的增層至少包含一第一重布層、一介電層，數(shù)開口形成于增層上表面，以使至少一所述的重布層曝露；數(shù)傳導(dǎo)金屬形成于所述的開口上，并藉所述的重布層與所述的第一晶粒形成電性連接；一第二晶粒，包含第二重布層與金屬焊墊，以覆晶結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述的數(shù)傳導(dǎo)金屬上，并為一包含數(shù)貫通孔洞的砂心黏糊圍繞，其中所述的第一晶粒與所述的第二晶粒經(jīng)所述的傳導(dǎo)金屬保持電性傳導(dǎo)；一導(dǎo)體金屬，填充所述的貫通孔洞以與所述的第一晶粒與所述的第二晶粒保持電性連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)更包含一增層形成于所述的砂心黏糊上，其中所述 的增層至少包含一第三重布層、 一介電層與復(fù)數(shù)開口，形成于所述的增層上 表面，以使至少一所述的重布層曝露。
3. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 其中所述的第一介電層材質(zhì)為彈性材質(zhì)。
4. 如權(quán)利要求3所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 其中所述的第一介電層至少包含一以含硅介電材料為基底的材質(zhì)、苯并環(huán)丁 烷或聚酰亞胺，其中所述的含硅介電材質(zhì)為基底材質(zhì)包含硅氧烷聚合物、道康寧WL5000系列、或上述組合。
5. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的基材材質(zhì)包含環(huán)氧樹脂型的FR5、 FR4、雙馬來酰亞胺三嗪、苯并環(huán) 丁烷、合金，玻璃、硅、陶瓷或金屬。
6. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的介電層至少包含一光敏感層。
7. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的重布層由合金構(gòu)成，至少包含鈦/銅/金合金或鈦/銅/鎳/金合金。
8. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 其中所述的第一重布層由所述的第一晶粒扇出。
9. 如權(quán)利要求1所述的具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的重布層的熱膨脹系數(shù)與所述的基材相同。
10. —形成具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述的 方法至少包含提供一基材，其中于所述的基材上表面包含預(yù)形成晶粒收納孔洞與金屬 焊墊；于晶粒重分布工具上，將第一晶粒，以所需間距，使用撿取與放置精確 對準(zhǔn)系統(tǒng)重分布，與使一黏性材質(zhì)敷于載體工具周界區(qū)域以黏著所述的基材; 貼附一黏性材質(zhì)于所述的晶粒背面；黏貼所述的晶粒于所述的基材孔洞，之后，進(jìn)行真空烘烤制造工藝以確 保所述的晶粒貼附于所述的基材；自所述的基材分離所述的晶粒重分布工具；于所述的彈性介電層形成至少一重布層之后，凸塊底金屬層，與涂布一 第一介電層于所述的晶粒與所述的基材上，與填充所述的介電層于所述的晶 粒與所述的孔洞間間隙；進(jìn)行真空制造工藝，以避免氣泡產(chǎn)生；形成一增層，其中所述的增層至少包含一第一重布層與一第二介電層；于所述的增層的上表面形成復(fù)數(shù)開口以使至少一重布層曝露； 于所述的開口上形成傳導(dǎo)金屬；設(shè)置一包含第二重布層與金屬焊墊的第二晶粒于所述的傳導(dǎo)金屬；形成一砂心黏糊圍繞所述的第二晶粒，其中數(shù)個(gè)所述的貫通孔洞形成于 所述的砂心黏糊內(nèi)，以曝露所述的重布層與以傳導(dǎo)金屬填充所述的貫通孔洞;于所述的砂心黏糊上形成一第三重布層與傳導(dǎo)焊墊；于所述的砂心黏糊上形成包含開口的保護(hù)層，以曝露所述的傳導(dǎo)焊墊與 所述的傳導(dǎo)金屬。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具減縮結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)晶粒封裝結(jié)構(gòu)與其形成方法，所述的封裝結(jié)構(gòu)包含一包含于基材上表面預(yù)形成一晶粒收納孔洞的基材。一晶粒以黏膠設(shè)置于晶粒收納孔洞內(nèi)，且一彈性介電層填充于晶粒與基材間間隙，以吸收熱機(jī)械應(yīng)力；因此封裝厚度，與結(jié)構(gòu)熱膨脹系數(shù)失配可縮減。本發(fā)明更提供一系統(tǒng)級(jí)封裝結(jié)構(gòu)，具有較高可靠性與較低制造成本。形成復(fù)數(shù)晶粒封裝的制造工藝與傳統(tǒng)制造工藝相比較，較為簡單與簡易。因此，本發(fā)明揭露一扇出晶圓級(jí)封裝，具有較小厚度與較佳熱膨脹系數(shù)失配表現(xiàn)。
文檔編號(hào)H01L23/48GK101252125SQ200810080840
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者吳雅慈, 楊文焜, 許獻(xiàn)文, 黃清舜 申請人:育霈科技股份有限公司