專利名稱：注射封膠系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于芯片封裝，特別是本發(fā)明是關(guān)于一種芯片封裝的注射封膠系統(tǒng)及其方法，以增加封裝結(jié)構(gòu)的性能及減少制造成本。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，集成電路制備工藝主要包含三步驟園片制造、集成電路制造及集成電路封裝。裸芯片封膠于園片制造、電路設(shè)計(jì)、光罩制作及園片切割等步驟之后。每個(gè)從園片切割后的裸芯片通過各裸芯片上的連接點(diǎn)電性連接于外部信號。接著，以封膠材料密封裸芯片。最后，完成集成電路的封裝步驟。封裝的目的在于防止裸芯片受到潮濕、熱量或噪音信號而損壞，及提供具有電性連接媒介的裸芯片連接至外部電路。半導(dǎo)體封裝是以塑料封膠或陶瓷外殼內(nèi)嵌有一或多個(gè)分布式或整合式的電子組件，該電子組件連接且使用于電子電路。通常于切割及組裝前蝕刻分布式組件于硅園片。請參考圖1A，顯示公知芯片封裝的示意圖。公知的芯片封裝結(jié)構(gòu)100包含封裝基板110、芯片120、銀環(huán)氧層130、復(fù)數(shù)個(gè)電線140、封膠150及導(dǎo)電層160。芯片120置放于封裝基板110的承載面112上。銀環(huán)氧層130置放于導(dǎo)電層160上，且兩者皆設(shè)置于芯片 120及承載面112之間，用以黏著芯片120于封裝基板110的承載面112上，及電性連接芯片120的信號至外部。由圖IA可知，芯片120及封裝基板110是以電線140相互電性連接， 即芯片120及封裝基板110是以電線140連結(jié)。封膠150是用以密封黏膠及保護(hù)電線140 及避免芯片120的表面部分暴露。公知的封裝制備工藝具有多個(gè)步驟，包含晶粒切割(die sawing)、黏晶(die mounting)、焊線(wire bonding)、黏膠(molding)、剪切 / 成形(trimming/forming)、印字 (marking)、電鍍(plating)及檢驗(yàn)(inspection)。傳統(tǒng)芯片封裝100的制備工藝，以上述各步驟逐層形成如圖IA的結(jié)構(gòu)。請參考圖1B，是用以說明公知芯片封裝的制備工藝。通常，公知芯片封裝100的第一步驟是先準(zhǔn)備一硅基板110及復(fù)數(shù)個(gè)芯片120。芯片120是以一導(dǎo)電膠或黏著帶黏著于基板110。接著，填充層180形成于硅基板110的上方，且環(huán)繞于芯片120的周圍，用以填充各芯片120間的間隙。填充層180的聞度可約略等于芯片120的聞度。此步驟已完成黏晶步驟。上述步驟之后，形成介電層142于填充層180及芯片120的上方，接著依據(jù)芯片 120的金屬墊126的位置圖案化該介電層142,以形成通孔142a。銀環(huán)氧層130、導(dǎo)電層160 及基板110是依序形成。形成復(fù)數(shù)個(gè)連接點(diǎn)190于連接墊142a上。最后，移除硅基板110 并切割晶粒120。然而，公知芯片封裝的制備工藝為復(fù)雜的程序且耗費(fèi)時(shí)間及成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種注射封膠系統(tǒng)及其方法，以縮短制備工藝及減少封裝時(shí)間。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述注射封膠系統(tǒng)和方法形成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，以增加封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于半導(dǎo)體封裝的注射封裝系統(tǒng)，其包含一基板，其用于放置至少一預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置；一內(nèi)覆蓋層，其具有至少一第一注射通孔、凹陷部及流通道，該內(nèi)覆蓋層設(shè)置于該基板之上，用以覆蓋該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置；一封膠模具，其具有至少一第二注射通孔，該第二注射通孔與該內(nèi)覆蓋層的該第一注射通孔對齊；以及—底層，其設(shè)置于該基板的下方；其中于注射程序時(shí)，一填充材料填充于該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部及流通道內(nèi)。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中包含一 O環(huán)，其設(shè)置于該封膠模具及該內(nèi)覆蓋層之間。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中該O環(huán)包含一圓管，該O環(huán)是環(huán)繞于該圓管。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中該封膠模具包含一檢查窗口，用以確認(rèn)該填充材料的狀況。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中該底層包含一加熱器。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中包含一第一黏著層，其形成于該基板上，用以固定該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中該第一黏著層可圖案化。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中包含一第二黏著層，其形成于該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部及該流通道是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳定義，該復(fù)數(shù)個(gè)支腳設(shè)置于該頂板的底面。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中每一對支腳的二支腳分別設(shè)置于該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)。所述的注射封裝系統(tǒng)，其中該第一注射通孔設(shè)置于該頂板。本發(fā)明提供的半導(dǎo)體封裝的注射封膠方法，其步驟包含(a)提供一基板，該基板用以放置至少一預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置；(b)將該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置以一第一黏著層設(shè)置于該基板之上；(c)將一內(nèi)覆蓋層放置于該基板之上，該內(nèi)覆蓋層具有至少一注射通孔、一凹陷部及一流通道，用以覆蓋該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置；(d)將一具有第二注射通孔的封膠模具放置于該內(nèi)覆蓋層上，同時(shí)將一底層放置于該基板下，其中該第二注射通孔與該內(nèi)覆蓋層的該第一注射通孔對齊；(e)將該填充材料注射入該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部與該流通道；以及(f)移除該封膠模具、該底層、該基板及該第一黏著層。所述的注射封膠方法，其中該步驟包含放置一 O環(huán)于該封膠模具及該內(nèi)覆蓋層之間，且該O環(huán)與該第二注射通孔對齊。所述的注射封膠方法，其中該O環(huán)包含一圓管，該O環(huán)是環(huán)繞于該圓管。所述的注射封膠方法，其中該步驟包含放置一第二黏著層于該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。所述的注射封膠方法，其中該第一黏著層可圖案化。所述的注射封膠方法，其中該底層包含一加熱器。所述的注射封膠方法，其中該步驟包含利用該加熱器加熱該封膠模具，以使該填充材料成型。所述的注射封膠方法，其中該移除該封膠模具、該底層、該基板及該第一黏著層的方法包含溶液移除法、加熱移除法或紫外線移除法。所述的注射封膠方法，其中該步驟包含形成至少一介電層于該半導(dǎo)體裝置、該填充材料及該內(nèi)覆蓋層之上。所述的注射封膠方法，其中該步驟包含利用蝕刻或研磨程序，移除部份該內(nèi)覆蓋層，以使該填充材料暴露。所述的注射封膠方法，其中該封膠模具包含一檢查窗口，用以確認(rèn)該填充材料的狀況。所述的注射封膠方法，其中該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部及該流通道是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳定義，該復(fù)數(shù)個(gè)支腳設(shè)置于該頂板的底面。所述的注射封膠方法，其中每一對支腳的二支腳分別設(shè)置于該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)。本發(fā)明提供的利用上述注射封膠方法形成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含至少一半導(dǎo)體裝置，以一第一黏著層設(shè)置于一基板；一內(nèi)覆蓋層，其具有至少一凹陷部及一流通道，該內(nèi)覆蓋層設(shè)置于該基板之上方； 以及一填充材料，其填充于該凹陷部及該流通道，該半導(dǎo)體裝置是內(nèi)嵌于該填充材料中。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一黏著層可圖案化。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中包含一第二黏著層，其形成于該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中該填充材料為熱塑性材料。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中包含至少一介電層，其設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置、該填充材料及該內(nèi)覆蓋層之上。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳定義，該復(fù)數(shù)個(gè)支腳設(shè)置于該頂板的底面。所述的半導(dǎo)體封閉結(jié)構(gòu)，其中每一對支腳的二支腳分別設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)。本發(fā)明還提供了一種利用上述注射封膠方法形成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含至少一半導(dǎo)體裝置，以一第一黏著層設(shè)置于一基板；復(fù)數(shù)個(gè)支腳，其設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置的周圍；以及一填充材料，其填充于該些支腳及該半導(dǎo)體裝置之間，其中該半導(dǎo)體裝置內(nèi)嵌于該填充材料中。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中包含一第二黏著層，其形成于該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中該填充材料為熱塑性材料。所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中包含至少一介電層，其設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置、該填充材料及該內(nèi)覆蓋層之上。綜上所述，本發(fā)明提供的用于半導(dǎo)體封裝的注射封膠系統(tǒng)及其方法可有效簡化封裝程序。注射封膠系統(tǒng)及其方法系使用簡單，且可整合傳統(tǒng)封裝程序的多個(gè)步驟，可有效簡化封裝程序。因此，可有效減少半導(dǎo)體封裝制備工藝的成本及時(shí)間。本發(fā)明由于填充材料成型前，加上一內(nèi)覆蓋層，提供一穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。較佳地，本注射封膠系統(tǒng)及其方法系適用于各種封裝等級，而不需增加額外制備工藝成本。


圖IA為傳統(tǒng)芯片封裝結(jié)構(gòu)的示意圖圖IB為傳統(tǒng)芯片封裝結(jié)構(gòu)的示意圖，用以說名傳統(tǒng)封裝程序圖2A為本發(fā)明的注射封膠系統(tǒng)的示意圖圖2B為本發(fā)明的內(nèi)覆蓋層的流通道的另一實(shí)施例的示意圖圖2C為本發(fā)明的第一黏著層的另一實(shí)施例的示意圖圖3為本發(fā)明的注射封膠系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖圖4為本發(fā)明的具有圓管的O環(huán)于注射通孔內(nèi)的的示意圖圖5為本發(fā)明的注射封膠系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖.圖6A至圖6G為本發(fā)明的注射封膠方法的流程圖。上述各附圖中，相同的組件符號代表相同的組件，然而，為清楚說明的目的，于不同圖中重復(fù)出現(xiàn)的組件未必會(huì)再標(biāo)示組件符號。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一實(shí)施例提供一用于半導(dǎo)體封裝的注射封膠系統(tǒng)，用以簡化封裝程序及減少成本，例如時(shí)間、人力或金錢。所述一種注射封膠系統(tǒng)包含基板、內(nèi)覆蓋層、封膠模具及底層。所述基板是用以放置至少一預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置基板，及所述內(nèi)覆蓋層設(shè)置于基板上，其具有至少一第一注射通孔、凹陷部及流通道，用以覆蓋預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置。所述封膠模具包含至少一第二注射通孔，其與內(nèi)覆蓋層的第一注射通孔對齊。所述底層設(shè)置于基板的下方。本發(fā)明的系統(tǒng)還包含一填充層，于封膠時(shí)填入所述凹陷部及流通道。為了避免填充材料溢出，本系統(tǒng)還包含O環(huán)設(shè)置于封膠模具及內(nèi)覆蓋層之間。O環(huán)的內(nèi)半徑對應(yīng)且對齊于第一或第二注射通孔的內(nèi)半徑。在一實(shí)施例中，所述內(nèi)覆蓋層是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳界定。該些支腳設(shè)置于頂板的底面，且每一對支腳設(shè)置于每一半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)，頂板上設(shè)置有第一注射通孔；所述底層還包含加熱功能組件,例如可依據(jù)需求包含一加熱器或一加熱板,用以加熱成型填充材料。另外，可于半導(dǎo)體裝置上形成一第二黏著層，其可為導(dǎo)電材料，非導(dǎo)電材料或熱塑性材料。所述第二黏著層是用以固定所述內(nèi)覆蓋層，并增加結(jié)構(gòu)的散熱性。所述封膠模具還進(jìn)一步包含一檢查窗口，用以觀察填充材料的狀況，例如當(dāng)注射填充材料時(shí)，觀察填充材料是否溢出。本發(fā)明同時(shí)提供一半導(dǎo)體封裝的注射封膠的方法，用以簡化封裝制備工藝。本發(fā)明的方法包含下列步驟(a)提供一基板，其用以放置至少一預(yù)備封膠半導(dǎo)體裝置；(b)以第一黏著層放置所述預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置于該基板之上；(C)將內(nèi)覆蓋層放置于基板之上，所述內(nèi)覆蓋層具有至少一注射通孔、凹陷部及流通道，用以覆蓋所述預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置；(d)將具有第二注射通孔的封膠模具放置于內(nèi)覆蓋層上，且將底層放置于基板下，其中第二注射通孔與內(nèi)覆蓋層的第一注射通孔對齊；(e)將填充材料填充入內(nèi)覆蓋層的凹陷部與流通道；(f)將封膠模具、底層、基板及第一黏著層移除。本發(fā)明的方法還包含于將封膠模具放置于內(nèi)覆蓋層的前，將O環(huán)放置于封膠模具及內(nèi)覆蓋層之間，以避免填充材料溢出。O環(huán)的內(nèi)徑對應(yīng)且對齊于第二注射通孔的內(nèi)徑。因此，半導(dǎo)體裝置或芯片利用注射封膠系統(tǒng)內(nèi)嵌于基板內(nèi)。由于此注射封膠系統(tǒng)使用簡單且整合二個(gè)以上的傳統(tǒng)封裝程序的步驟，可有效簡化封裝程序。換句話說，本系統(tǒng)有效簡化封裝程序及減少封裝成本。最后可形成至少一介電層于半導(dǎo)體裝置、填充材料及內(nèi)覆蓋層于后續(xù)步驟。以上所述是用以闡明本發(fā)明的目的、達(dá)成此目的的技術(shù)手段、以及其產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)等等。而本發(fā)明可從以下較佳實(shí)施例的敘述并伴隨附圖及權(quán)利要求范圍使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以更清楚地了解。本發(fā)明將以較佳實(shí)施例及觀點(diǎn)加以敘述，此類敘述是解釋本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及步驟， 僅用以說明而非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。因此，除說明書中的較佳實(shí)施例以外，本發(fā)明亦可廣泛實(shí)行于其它實(shí)施例中。本發(fā)明揭示了一種用于半導(dǎo)體封裝的注射封膠系統(tǒng)及其方法，以增加封裝結(jié)構(gòu)的性能及減少制造成本。為了簡化封裝制備工藝，以減少制造時(shí)間或成本，本發(fā)明提供一種用于封裝程序的注射封膠系統(tǒng)。請參考圖2A，顯示本發(fā)明的封膠系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。注射封膠系統(tǒng)200包含一基板202，其用以放置至少一預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204 ;—內(nèi)覆蓋層208設(shè)置于基板上，其具有至少一第一注射通孔2085、凹陷部2081及流通道2082，用以覆蓋預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204 ;—封膠模具210，具有至少一第二注射通孔2101，且與內(nèi)覆蓋層208的第一注射通孔2085對齊；以及一底層212，其設(shè)置于基板202之下。此外，一填充材料214填充于內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082。因此，填充材料214將介于內(nèi)覆蓋層208及基板202之間。在一實(shí)施例中,注射封膠系統(tǒng)200還包含一第一黏著層206,其包含彈性材料。第一黏著層206可圖案化，以增加對位效果，作為校準(zhǔn)的功能。如圖2A所示，較佳實(shí)施例中， 第一黏著層206為平坦平面且涂布于整面基板202上，而預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204設(shè)置于該第一黏著層206上。另一實(shí)施例中，第一黏著層206為不平坦平面，如圖2C所示，其包6/8頁
含至少一凸起部分于半導(dǎo)體裝置204的下方，利用第一黏著層206的凸起部分使半導(dǎo)體裝置204提高位置，以固定半導(dǎo)體裝置204，避免其于注射封膠時(shí)移動(dòng)位置。本發(fā)明的實(shí)施例中，內(nèi)覆蓋層208亦可以但不限定為設(shè)置于第一黏著層206上。由于第一黏著層206具有彈性，因此第一黏著層206與內(nèi)覆蓋層208的間隙可利用內(nèi)覆蓋層 208的向下壓力而減少。內(nèi)覆蓋層208放置于第一黏著層206時(shí)，其向下壓力擠壓第一黏著層206，使兩者間的間隙減少。另一實(shí)施例中，內(nèi)覆蓋層208是直接設(shè)置于基板202上，如圖 2C所示。本發(fā)明的實(shí)施例中，內(nèi)覆蓋層208具有至少一注射通孔2085、凹陷部2081及流通道2082。內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082是由一頂板2083及復(fù)數(shù)個(gè)支腳2084 所定義，所述復(fù)數(shù)個(gè)支腳2084設(shè)置于頂板2083的底面。如圖2A所示，每一對支腳2084形成一凹陷部2081，且每二個(gè)凹陷部2081之間包含一流通道2082。每一對支腳2084的二支腳分別設(shè)置于各預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204的兩側(cè)。此外，第一注射通孔2085設(shè)置于頂板 2083。另一實(shí)施例中，流通道2082是由一個(gè)具有孔洞的支腳2084所形成，用以使填充材料 214流通，如圖2B所示。內(nèi)覆蓋層208是用以使填充材料214固定及成型。除此之外，內(nèi)覆蓋層208為封裝結(jié)構(gòu)的一部分，其可增加封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，使封裝結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固。內(nèi)覆蓋層208包含但不限于導(dǎo)電材料、FR4、FR5、金屬或合金。由于內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082為真空，其壓力高于I大氣壓 (atm)，因此注射填充材料214時(shí)，填充材料214容易受壓力影響而溢出。為了避免填充材料214的溢出，本發(fā)明的另一實(shí)施例中，注射封膠系統(tǒng)200還包含一 O環(huán)216，其設(shè)置于封膠模具210及內(nèi)覆蓋層208之間。其中，O環(huán)216的內(nèi)徑對應(yīng)于第二注射通孔2085的內(nèi)徑， 且兩者互相對齊，如圖3所不。剛放置O環(huán)于內(nèi)覆蓋層208的上表面時(shí),O環(huán)216稍微突出于內(nèi)覆蓋層208的表面。當(dāng)封膠模具210放置于內(nèi)覆蓋層208上時(shí)，封膠模具210將提供一向下壓力于O環(huán)216，使O環(huán)向下擠壓而變形，而封膠模具210將可完全設(shè)置于內(nèi)覆蓋層 208之上，兩者之間無間隙。當(dāng)填充材料注射入內(nèi)覆蓋層208及基板202間的空間時(shí)，即內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082時(shí)，填充材料214經(jīng)常會(huì)發(fā)生溢出現(xiàn)象。O環(huán)216可避免填充材料 214的溢出現(xiàn)象。在一些實(shí)施例中，O環(huán)216還包含一圓管2161，其以O(shè)環(huán)216環(huán)繞于第二注射通孔2101。圖4顯示具有圓管2161的O環(huán)216，所述圓管2161插入于封膠模具210 的第二注射通孔2101，并與一注射工具2162互相作用。如圖所示，圓管2161插入封膠模具210的第二注射通孔2101，另外添加一注射工具2162于圓管2161，用以調(diào)整所需的注射壓力。換句話說，填充材料214是根據(jù)凹陷部2081及流通孔2082的內(nèi)部壓力，注射填入其中。填充材料214可以但不限定為銅(Cu)，或其它可替代的材料。在一實(shí)施例中，封膠模具210還包含復(fù)數(shù)個(gè)檢查窗口或檢查池(未圖示)，用以觀察填充材料的狀況，例如當(dāng)注射填充材料時(shí)，例如注射壓力或填充材料體積，以觀察填充材料214是否完全填入內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082。檢查窗口亦可減少與可實(shí)時(shí)防止填充材料214的溢出現(xiàn)象。在一實(shí)施例中，底層212包含一加熱器(未圖不)，例如一散熱槽,用以加熱底層 212使填充材料214加熱成型。一些填充材料214是由加熱程序成型，例如熱塑性材料，因此加熱器可加熱底層212，使系統(tǒng)溫度升高至填充材料214的成型溫度。
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圖5顯示本發(fā)明注射封膠系統(tǒng)的另一實(shí)施例。注射封膠系統(tǒng)200還包含一第二黏著層218，其形成于預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204上。第二黏著層218是用以固定內(nèi)覆蓋層 208，以避免注射填充材料214時(shí)，半導(dǎo)體裝置204受到流動(dòng)壓力而移動(dòng)位置。由于系統(tǒng)內(nèi)部壓力較高，當(dāng)填充材料214注射入內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082時(shí)，內(nèi)覆蓋層208通常會(huì)受到流動(dòng)壓力的影響而從原設(shè)置位置偏移。第二黏著層218可加強(qiáng)固定內(nèi)覆蓋層208，并可防止其偏移原設(shè)置位置。第二黏著層218包含但不限制導(dǎo)電材料或非導(dǎo)電材料。應(yīng)注意的是，注射封膠系統(tǒng)200的部分結(jié)構(gòu)，例如基板、半導(dǎo)體裝置及第一黏著層，非為本發(fā)明的主要技術(shù)特征，且為傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)的通常使用。舉例而言，基板可選自以下群組，但不限定為玻璃、陶瓷、金屬及合金，以及半導(dǎo)體裝置包含但不限定為已封裝的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明亦提供一種芯片封裝的注射封膠方法。圖6A至圖6G顯示本發(fā)明的一種芯片封裝的注射封膠方法的流程圖。以下敘述將清楚說明，本發(fā)明可簡化封裝制備工藝，因而減少封裝成本。首先，如圖6A所示，準(zhǔn)備一基板202，其用于放置至少一預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置 204。根據(jù)上述，基板202選自以下組合，但不限定為玻璃、陶瓷、金屬及合金。而半導(dǎo)體裝置包含但不限定為已封裝的半導(dǎo)體裝置。接著，將預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204利用第一黏著層206設(shè)置于基板202。第一黏著層206可設(shè)置于整面基板202，或可僅設(shè)置于預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204的放置位置。另一實(shí)施例中，于第一步驟之后，進(jìn)一步包含設(shè)置第二黏著層218于預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204上，如圖5所示。第二黏著層218是用于固定內(nèi)覆蓋層208，以防止注射填充材料214時(shí)，內(nèi)覆蓋層208受到較高的內(nèi)壓力而移動(dòng)其位置。第二黏著層218包含但不限于導(dǎo)電材料或非導(dǎo)電材料。接著，將內(nèi)覆蓋層208放置于基板202上，所述內(nèi)覆蓋層208 具有至少一第一注射通孔2085、凹陷部2081及流通道2082，用以覆蓋預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204。凹陷部2081及流通道2082是以一頂板2083及復(fù)數(shù)個(gè)支腳2084所定義，所述復(fù)數(shù)個(gè)支腳2084設(shè)置于頂板2083的底面。如圖6B所示，每一對支腳2084形成一凹陷部2081， 且每二對支腳2084之間形成一流通道2082。每一對支腳2084的二支腳分別設(shè)置于各預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置204的兩側(cè)。除此之外，內(nèi)覆蓋層208為封裝結(jié)構(gòu)的一部分，其可增加封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，使封裝結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固。內(nèi)覆蓋層208包含但不限于導(dǎo)電材料、FR4、FR5、 金屬或合金。然后，將封膠模具210放置于內(nèi)覆蓋層208上，所述封膠模具210具有至少一第二注射通孔2101。第二注射通孔2101與內(nèi)覆蓋層208的第一注射通孔2085對齊，用以注射填充材料214進(jìn)入內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通孔2082。同樣地，底層212同時(shí)設(shè)置于基板202的下方，如圖6C所示。于注射封膠系統(tǒng)200的各組件放置完成后，將填充材料214通過第一及第二注射通孔2085、2101，注射入內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082。亦即，填充材料214 將會(huì)被注射于內(nèi)覆蓋層208與基板202之間，如圖6D所示。某些填充材料214應(yīng)以加熱成型，例如熱塑性材料。在一實(shí)施例中，底層212包含一加熱器(未圖示)，例如加熱槽，用以加熱底層212及使填充材料214成型。因此，一些實(shí)施例中，下一步驟為加熱底層212以使填充材料214成型。最后，當(dāng)注射步驟完成后，將封膠模具210、底層212、基板202及第一黏著層206 移除，如圖6E所示。移除方法可使用目前任何移除技術(shù)，例如溶液移除法、加熱移除法或紫外線移除法。在另一實(shí)施例中，本方法的步驟還包含設(shè)置一 O環(huán)216于封膠模具210及內(nèi)覆蓋層208之間，以防止填充材料214溢出，如圖6C所示。O環(huán)216與第二注射通孔2101及第一注射通孔2085對齊，三者的內(nèi)徑互相對應(yīng)。在另一實(shí)施例中，O環(huán)216包含一圓管2161，O環(huán)216是環(huán)繞于該圓管2161，且圓管2161插入于封膠模具210的第二注射通孔2101。舉例而言，O環(huán)216的圓管2161的內(nèi)徑較小于第二注射通孔2101的內(nèi)徑，且圓管2161可插入并固定于第二注射通孔2101內(nèi)。 此實(shí)施例中，注射填充材料注射入凹陷部2081及流通道2082時(shí)，包覆圓管2161的注射工具2162可與圓管2161互相作動(dòng)，以調(diào)整凹陷部2081及流通道2082的內(nèi)部壓力。因而，由注射封膠系統(tǒng)200及前述方法，半導(dǎo)體裝置204或芯片內(nèi)嵌于基板202。于上述程序完成之后，可繼續(xù)進(jìn)行半導(dǎo)體制備工藝的接續(xù)步驟，其中包括形成至少一介電層218于半導(dǎo)體裝置204、填充材料214及內(nèi)覆蓋層208上；以及沿著流通道2082切割晶粒，如圖6F及圖6G 所示。另外，后續(xù)步驟可以為，利用蝕刻或研磨程序，移除部份內(nèi)覆蓋層208，使暴露填充材料 214。一實(shí)施例亦提供一注射封裝的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)200，其以前述方法形成，如圖6E 所示。所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)200包含至少一半導(dǎo)體裝置204、一內(nèi)覆蓋層208及一填充材料 214。所述半導(dǎo)體裝置204是利用第一黏著層206設(shè)置于基板202上。所述內(nèi)覆蓋層208 設(shè)置于基板上202，其具有至少一凹陷部2081及流通道2082。所述填充材料214填充于內(nèi)覆蓋層208的凹陷部2081及流通道2082，且半導(dǎo)體裝置204內(nèi)嵌于填充材料214中。此外，結(jié)構(gòu)200還包含至少一介電層218，其形成于半導(dǎo)體裝置204、填充材料214及內(nèi)覆蓋層 208之上，如圖6F所示。此外，若程序繼續(xù)進(jìn)行下一步驟，即利用蝕刻或研磨程序，移除部份內(nèi)覆蓋層208， 使填充材料214暴露，則半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含至少一半導(dǎo)體裝置204、復(fù)數(shù)個(gè)支腳2084及填充材料214。所述支腳2084設(shè)置于各半導(dǎo)體裝置204的周圍。填充材料214填充于該支腳 2084及半導(dǎo)體裝置204之間，且半導(dǎo)體裝置204內(nèi)嵌于填充材料214。上述敘述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)得以領(lǐng)會(huì)其是用以說明本發(fā)明而非用以限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。其權(quán)利保護(hù)范圍當(dāng)視申請的權(quán)利要求范圍及其等同領(lǐng)域而定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神或范圍內(nèi)，所作的更動(dòng)或潤飾，均屬于本發(fā)明所揭示精神下所完成的等效改變或設(shè)計(jì)，且應(yīng)包含在申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體封裝的注射封裝系統(tǒng)，其包含一基板，其用于放置至少一預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置；一內(nèi)覆蓋層，其具有至少一第一注射通孔、凹陷部及流通道，該內(nèi)覆蓋層設(shè)置于該基板之上，用以覆蓋該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置；一封膠模具，其具有至少一第二注射通孔，該第二注射通孔與該內(nèi)覆蓋層的該第一注射通孔對齊；以及一底層，其設(shè)置于該基板的下方；其中于注射程序時(shí)，一填充材料填充于該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部及流通道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，包含一O環(huán)，其設(shè)置于該封膠模具及該內(nèi)覆蓋層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，該O環(huán)包含一圓管，該O環(huán)是環(huán)繞于該圓管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，該封膠模具包含一檢查窗口，用以確認(rèn)該填充材料的狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，該底層包含一加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，包含一第一黏著層，其形成于該基板上，用以固定該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，該第一黏著層可圖案化。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，包含一第二黏著層，其形成于該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部及該流通道是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳定義，該復(fù)數(shù)個(gè)支腳設(shè)置于該頂板的底面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，每一對支腳的二支腳分別設(shè)置于該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的注射封裝系統(tǒng)，其中，該第一注射通孔設(shè)置于該頂板。
12.—種半導(dǎo)體封裝的注射封膠方法，其步驟包含(a)提供一基板，該基板用以放置至少一預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置；(b)將該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置以一第一黏著層設(shè)置于該基板之上；(c)將一內(nèi)覆蓋層放置于該基板之上，該內(nèi)覆蓋層具有至少一注射通孔、一凹陷部及一流通道，用以覆蓋該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置；(d)將一具有第二注射通孔的封膠模具放置于該內(nèi)覆蓋層上，同時(shí)將一底層放置于該基板下，其中該第二注射通孔與該內(nèi)覆蓋層的該第一注射通孔對齊；(e)將該填充材料注射入該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部與該流通道；以及(f)移除該封膠模具、該底層、該基板及該第一黏著層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該步驟包含放置一O環(huán)于該封膠模具及該內(nèi)覆蓋層之間，且該O環(huán)與該第二注射通孔對齊。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該O環(huán)包含一圓管，該O環(huán)是環(huán)繞于該圓管。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的注射封膠方法，其中，該步驟包含放置一第二黏著層于該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該第一黏著層可圖案化。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該底層包含一加熱器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的注射封膠方法，其中，該步驟包含利用該加熱器加熱該封膠模具，以使該填充材料成型。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該移除該封膠模具、該底層、該基板及該第一黏著層的方法包含溶液移除法、加熱移除法或紫外線移除法。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該步驟包含形成至少一介電層于該半導(dǎo)體裝置、該填充材料及該內(nèi)覆蓋層之上。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該步驟包含利用蝕刻或研磨程序， 移除部份該內(nèi)覆蓋層，以使該填充材料暴露。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該封膠模具包含一檢查窗口，用以確認(rèn)該填充材料的狀況。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射封膠方法，其中，該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部及該流通道是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳定義，該復(fù)數(shù)個(gè)支腳設(shè)置于該頂板的底面。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的注射封膠方法，其中，每一對支腳的二支腳分別設(shè)置于該預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)。
25.一種權(quán)利要求12的注射封膠方法形成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含至少一半導(dǎo)體裝置，以一第一黏著層設(shè)置于一基板；一內(nèi)覆蓋層，其具有至少一凹陷部及一流通道，該內(nèi)覆蓋層設(shè)置于該基板之上方；以及一填充材料，其填充于該凹陷部及該流通道，該半導(dǎo)體裝置是內(nèi)嵌于該填充材料中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該第一黏著層可圖案化。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，包含一第二黏著層，其形成于該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該填充材料為熱塑性材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，包含至少一介電層，其設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置、該填充材料及該內(nèi)覆蓋層之上。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該內(nèi)覆蓋層的該凹陷部是以一頂板及復(fù)數(shù)個(gè)支腳定義，該復(fù)數(shù)個(gè)支腳設(shè)置于該頂板的底面。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的半導(dǎo)體封閉結(jié)構(gòu)，其中，每一對支腳的二支腳分別設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置的兩側(cè)。
32.—種權(quán)利要求21的注射封膠方法形成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包含至少一半導(dǎo)體裝置，以一第一黏著層設(shè)置于一基板；復(fù)數(shù)個(gè)支腳，其設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置的周圍；以及一填充材料，其填充于該些支腳及該半導(dǎo)體裝置之間，其中該半導(dǎo)體裝置內(nèi)嵌于該填充材料中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，包含一第二黏著層，其形成于該預(yù)備封裝的半導(dǎo)體裝置上，用以固定該內(nèi)覆蓋層。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，該填充材料為熱塑性材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其中，包含至少一介電層，其設(shè)置于該半導(dǎo)體裝置、該填充材料及該內(nèi)覆蓋層之上。
全文摘要
一種注射封膠系統(tǒng)，包含基板、內(nèi)覆蓋層、封膠模具及底層。所述基板用以設(shè)置至少一預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置。所述內(nèi)覆蓋層設(shè)置于基板上，其具有至少一第一注射通孔、凹陷部及流通道，用以覆蓋預(yù)備封膠的半導(dǎo)體裝置。另外，所述封膠模具包含至少一第二注射通孔，其與內(nèi)覆蓋層的第一注射通孔對齊。所述底層設(shè)置于基板的下方。本發(fā)明的系統(tǒng)還包含一填充層，于封膠時(shí)填入所述凹陷部及流通道。為了避免填充材料溢出，本系統(tǒng)還包含O環(huán)設(shè)置于封膠模具及內(nèi)覆蓋層之間。O環(huán)的內(nèi)半徑對應(yīng)且對齊于第一或第二注射通孔的內(nèi)半徑。
文檔編號H01L21/56GK102610533SQ201110253578
公開日2012年7月25日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者林南君, 陳文銓 申請人:群成科技股份有限公司