專利名稱：具有護(hù)桿的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)(semiconductor package structure)，特別是涉及一種具有護(hù)桿的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電腦系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其所面臨的應(yīng)用環(huán)境也越來(lái)越嚴(yán)苛，同時(shí)芯片與存儲(chǔ)器也必須面臨嚴(yán)格的測(cè)試，以符合并達(dá)到未來(lái)的需求。其中，信賴度測(cè)試(reliabilitytest)中的高低溫循環(huán)測(cè)試主要是用來(lái)評(píng)估芯片封裝體在高低溫循環(huán)過(guò)程中，由于封裝體結(jié)構(gòu)中不同材料的熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致溫度變化時(shí)的往復(fù)拉伸及收縮應(yīng)力，對(duì)于封裝體結(jié)構(gòu)中的錫球因疲勞導(dǎo)致破裂等負(fù)面影響的程度。 請(qǐng)參閱圖l，其繪示的是封裝體在高低溫循環(huán)測(cè)試過(guò)程中的翹曲度對(duì)應(yīng)溫度的曲線圖。如圖l所示，在高低溫循環(huán)測(cè)試過(guò)程中，封裝體于低溫區(qū)及高溫區(qū)呈現(xiàn)的是不同的翹曲變形現(xiàn)象。在低溫區(qū)時(shí)，封裝體的側(cè)面類似哭臉圖案，此時(shí)，錫球承受壓縮應(yīng)力(compressive stress)。當(dāng)由低溫區(qū)過(guò)渡到高溫區(qū)時(shí)，封裝體的周圍會(huì)略往上翹，使其側(cè)面形同笑臉圖案，此時(shí)，錫球承受拉伸應(yīng)力(tensile stress)。當(dāng)封裝體的錫球反復(fù)受到不同的應(yīng)力拉扯，錫球就有可能無(wú)法牢固的固定在印刷電路板上的接觸墊上，進(jìn)而造成封裝體與印刷電路板之間的電性連結(jié)失效。 由此可知，目前該技術(shù)領(lǐng)域需要一種有效的技術(shù)方案，用以解決在前述高低溫循環(huán)測(cè)試過(guò)程中封裝體的翹曲變形現(xiàn)象，及其對(duì)封裝體與印刷電路板之間的電性連結(jié)所產(chǎn)生的破壞，藉以提升產(chǎn)品的可信賴度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在提供一種改良的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，以解決先前技術(shù)中封裝體與印刷電路板之間的電性連結(jié)的信賴度不足的缺點(diǎn)。 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，其包含有載板；芯片，設(shè)置在該載板的上表面；模封材料，包覆住該載板的上表面及該芯片；多個(gè)錫球，設(shè)于該載板的下表面；以及護(hù)桿，設(shè)于該載板的該下表面的周邊，其中該護(hù)桿由熱固性高分子材料所構(gòu)成。。 根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)，其包含有印刷電路板；多個(gè)設(shè)于該印刷電路板上的存儲(chǔ)器芯片封裝體；散熱器，覆蓋在各該存儲(chǔ)器芯片封裝體上，且該散熱器通過(guò)涂布在各該存儲(chǔ)器芯片封裝體上的散熱膏，構(gòu)成熱接觸；其中，各該存儲(chǔ)器芯片封裝體包含有載板；芯片，設(shè)置在該載板的上表面；模封材料，包覆住該載板的上表面及該芯片；多個(gè)錫球，設(shè)于該載板的下表面；以及護(hù)桿，設(shè)于該載板的該下表面的周邊，其中該護(hù)桿由熱固性高分子材料所構(gòu)成。 為了使貴審查委員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


[0009:
圖1繪示的是封裝體在高低溫循環(huán)測(cè)試過(guò)程中的翹曲度對(duì)應(yīng)溫度的曲線圖。
圖2為依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的封裝體結(jié)構(gòu)處在相對(duì)低溫區(qū)時(shí)的剖面示
圖3繪示的是本發(fā)明封裝體結(jié)構(gòu)處在相對(duì)高溫區(qū)時(shí)的剖面示意圖。 圖4繪示的是本發(fā)明封裝體結(jié)構(gòu)采用不同模封材料下的翹曲度對(duì)應(yīng)溫度的曲線
圖5及圖6分別繪示的是本發(fā)明封裝體結(jié)構(gòu)的護(hù)桿在載板的下表面的配置圖。 圖7為依據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例所繪示的一種存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)的剖面示意圖, 附圖標(biāo)記說(shuō)明
1 :半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu) lb :存儲(chǔ)器芯片封裝體 Id :存儲(chǔ)器芯片封裝體 10 :載板 10b :下表面 22 :金線 40 :錫球 70 :散熱器 100 :印刷電路板
la :存儲(chǔ)器芯片封裝體 lc :存儲(chǔ)器芯片封裝體 2 :存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu) 10a :上表面 20 :IC芯片 30 :模封材料 50 :護(hù)桿 72 :散熱膏 102 :連接墊
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖2及圖3，其中，圖2為依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所繪示的半導(dǎo)體封裝體 結(jié)構(gòu)，當(dāng)其處在相對(duì)低溫區(qū)時(shí)的剖面示意圖，圖3繪示的是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，當(dāng) 其處在相對(duì)高溫區(qū)時(shí)的剖面示意圖。如圖2所示，本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)l包含有載 板10，在載板10的上表面10a設(shè)有IC芯片20，其與載板10通過(guò)金線22構(gòu)成電性連接， 而載板10的上表面10a以及IC芯片20則是被模封材料30包覆住。在載板10的下表 面10b設(shè)有多個(gè)錫球40，分別與印刷電路板100的連接墊102連結(jié)，如此使載板10與印 刷電路板100構(gòu)成電性連接。本發(fā)明的主要特征在于載板10的下表面10b的周圍設(shè)有 護(hù)桿50，其由熱固性(thermosetting)高分子材料所構(gòu)成的，例如，日立(Hitachi)公司 供應(yīng)的CEL-1802-HF19-GZ、 CEL-1802-HF19-GB、 CEL-1802-HF19-GC、 CEL-1802-HF19-GF、 CEL-1802-HF19-GJ、 CEL-1802-HF19-HA等。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，護(hù)桿50與模封 材料30是由相同的高分子材料所構(gòu)成的，優(yōu)選為日立公司供應(yīng)的CEL-1802-HF 19_GF、 CEL-1802-HF 19_GJ、CEL-1802-HF 19-HA。 如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1處在相對(duì)低溫 區(qū)時(shí)，例如，25t:至125t:之間，半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1的翹曲變形現(xiàn)象將因?yàn)橛凶o(hù)桿50抵住 印刷電路板100，因而獲得足夠的支撐力，使得半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1在低溫下不致變形，這 也使得錫球不會(huì)在低溫時(shí)受到壓縮應(yīng)力的破壞。如圖3所示，當(dāng)本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu) 1處在相對(duì)高溫區(qū)時(shí)，例如，125t:至28(TC之間，半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1的周圍則會(huì)略往上翹，使得封裝體結(jié)構(gòu)1的側(cè)面如同笑臉圖案，但由于載板10的下表面10b的周圍設(shè)有護(hù)桿50， 由于其為熱固性高分子材料所構(gòu)成，為相對(duì)較剛性的結(jié)構(gòu)，故可以抵消部分半導(dǎo)體封裝體 結(jié)構(gòu)1的周圍的上翹力道，并降低錫球在高溫時(shí)所承受的拉伸應(yīng)力。 另外，本發(fā)明的另一技術(shù)特征在于采用特定的模封材料30，使得半導(dǎo)體封裝體結(jié) 構(gòu)1在高低溫循環(huán)測(cè)試過(guò)程中均保持類似哭臉圖案的變形態(tài)樣，而不會(huì)出現(xiàn)類似笑臉圖案 的變形態(tài)樣。請(qǐng)參閱圖4，其繪示的是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1采用不同模封材料30下 的翹曲度對(duì)應(yīng)溫度的曲線圖。如圖4所示，曲線(a)-(f)分別采用的是不同二氧化硅填充 物比例的熱固性高分子成分，例如，曲線(a)-(f)可分別對(duì)應(yīng)于日立(Hitachi)公司供應(yīng) 的CEL-1802-HF19-GZ( 二氧化硅填充物比例70% ) 、 CEL-1802-HF19-GB( 二氧化硅填充 物比例72% ) 、 CEL-1802-HF19-GC( 二氧化硅填充物比例73% ) 、 CEL-1802-HF19-GF( 二 氧化硅填充物比例76 % ) 、 CEL-1802-HF19-GJ( 二氧化硅填充物比例79 % )、 CEL-1802-HF19-HA( 二氧化硅填充物比例81% )。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，為了使半 導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1在高低溫循環(huán)測(cè)試過(guò)程中均保持類似哭臉圖案的變形態(tài)樣，模封材料 30采用的是曲線(d)-(f)所對(duì)應(yīng)的CEL-1802-HF19-GF(二氧化硅填充物比例76% )、 CEL-1802-HF19-GJ( 二氧化硅填充物比例79% ) 、 CEL-1802-HF19-HA( 二氧化硅填充物比 例81% )三種日立(Hitachi)公司供應(yīng)的熱固性高分子材料。 請(qǐng)參閱圖5及圖6，其分別繪示的是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1的護(hù)桿50在載板 10的下表面10b的配置圖。本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1的護(hù)桿50可配置在載板10的下表 面10b的周邊，如圖5所示?；蛘?，本發(fā)明半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1的護(hù)桿50可配置在載板10 的下表面10b的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊上，如圖6所示。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于，由于護(hù)桿50為 熱固性高分子材料所構(gòu)成，為相對(duì)較剛性的結(jié)構(gòu)，故可以提升半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1通過(guò)邊 緣破裂(edge break)測(cè)試的能力。 請(qǐng)參閱圖7，其為依據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例所繪示的一種存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)的剖 面示意圖。如圖7所示，本發(fā)明另提供一種存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)2，其包含印刷電路板100，多個(gè) 設(shè)于印刷電路板100上的存儲(chǔ)器芯片封裝體la、 lb、 lc、 ld，以及散熱器70，覆蓋在存儲(chǔ)器芯 片封裝體la、 lb、 lc、 ld上面，且散熱器70通過(guò)涂布在存儲(chǔ)器芯片封裝體la、 lb、 lc、 ld上表 面的散熱膏72，構(gòu)成熱接觸。 依據(jù)本發(fā)明此另一優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)存儲(chǔ)器芯片封裝體la、lb、lc、ld的構(gòu)造與圖 2中的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)1相同，包含載板IO，在載板10的上表面10a設(shè)有IC芯片20，其 與載板10通過(guò)金線22構(gòu)成電性連接，而載板10的上表面10a以及IC芯片20則是被模封 材料30包覆住。在載板10的下表面10b設(shè)有多個(gè)錫球40，與印刷電路板100上的連接墊 102連結(jié)，如此使載板10與印刷電路板100構(gòu)成電性連接。載板10的下表面10b的周圍設(shè) 有護(hù)桿50，其由熱固性高分子材料所構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，護(hù)桿50與模封材料30是由相同的 高分子材料所構(gòu)成的。 由于存儲(chǔ)器芯片封裝體la、lb、lc、ld均有護(hù)桿50，因此可以使得存儲(chǔ)器芯片封裝 體la、lb、lc、ld上表面控制在同一平面上，而不會(huì)受到錫球本身大小不同所產(chǎn)生的不共面 波動(dòng)的影響，因此，可以確保散熱器70能夠確實(shí)接觸到各個(gè)存儲(chǔ)器芯片封裝體la、lb、lc、 ld上表面。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于包含有載板；芯片，設(shè)置在該載板的上表面；模封材料，包覆住該載板的上表面及該芯片；多個(gè)錫球，設(shè)于該載板的下表面；以及護(hù)桿，設(shè)于該載板的該下表面的周邊，其中該護(hù)桿由熱固性高分子材料所構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于該模封材料與該護(hù)桿是由相同的材料所構(gòu)成的。
3. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于該熱固性高分子材料選自日立公司供應(yīng)的CEL-1802-HF19-GZ、 CEL-1802-HF19-GB、 CEL-1802-HF19-GC、CEL-1802-HF19-GF、 CEL-1802-HF19-GJ、 CEL-1802-HF19-HA。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于該芯片通過(guò)金線與該載板構(gòu)成電性連接。
5. —種存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于包含有印刷電路板；多個(gè)設(shè)于該印刷電路板上的存儲(chǔ)器芯片封裝體；散熱器，覆蓋在各該存儲(chǔ)器芯片封裝體上，且該散熱器通過(guò)涂布在各該存儲(chǔ)器芯片封裝體上的散熱膏，構(gòu)成熱接觸；其中，各該存儲(chǔ)器芯片封裝體包含有載板；芯片，設(shè)置在該載板的上表面；模封材料，包覆住該載板的上表面及該芯片；多個(gè)錫球，設(shè)于該載板的下表面；以及護(hù)桿，設(shè)于該載板的該下表面的周邊，其中該護(hù)桿由熱固性高分子材料所構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于該模封材料與該護(hù)桿是由相同的材料所構(gòu)成的。
7. 如權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于該熱固性高分子材料選自日立公司供應(yīng)的CEL-1802-HF19-GZ、 CEL-1802-HF19-GB、 CEL-1802-HF19-GC、 CEL-1802-HF19-GF、CEL-1802-HF19-GJ、 CEL-1802-HF 19-HA。
8. 如權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于該芯片通過(guò)金線與該載板構(gòu)成電性連接。
9. 如權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器模塊結(jié)構(gòu)，其特征在于該多個(gè)錫球，與該印刷電路板上的連接墊連結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有護(hù)桿的半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體封裝體結(jié)構(gòu)，包含有載板；芯片，設(shè)置在該載板的上表面；模封材料，包覆住該載板的上表面及該芯片；多個(gè)錫球，設(shè)于該載板的下表面；以及護(hù)桿，設(shè)于該載板的該下表面的周邊，其中該護(hù)桿由熱固性高分子材料所構(gòu)成。
文檔編號(hào)H01L25/065GK101789416SQ20091000985
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者陳仁君 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司