專利名稱：封裝結(jié)構(gòu)及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及其制法，尤指一種具有高密度的輸入/輸出端的封裝結(jié)構(gòu)及其制法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體芯片的封裝技術(shù)愈趨進步，電子產(chǎn)品的尺寸愈趨輕薄短小，及高性能芯片的需求隨之上升，又高性能芯片的輸入/輸出(I/o)端的數(shù)量也變得愈來愈多，造成輸入/輸出(I/O)端之間的間距愈來愈小，也就是金屬凸塊也必須隨之縮小，而芯片接合(diebonding)的困難度也愈來愈高。請參閱圖1A、圖1B與圖1B’，其為現(xiàn)有芯片接合的作法的剖視圖，其中，圖1B’為圖1B的另一情況。如圖1A所示，提供高性能的第一芯片11與第二芯片12，其表面分別具有多個第一電性接點111與第二電性接點121，且各該第二電性接點121上形成有金屬凸塊13。如圖1B與圖1B’所示，開始進行芯片接合工藝，即以該金屬凸塊13對應(yīng)接合于該第二電性接點121，但由于該第一電性接點111與第二電性接點121之間的間距狹小，因此即使對位上僅有些許偏差，即有可能形成假焊點或是焊點受到應(yīng)力集中的影響而斷裂，弓丨起可靠性(reliability)問題，如圖1B所示；或者，焊點錯位，而造成錯誤的接合結(jié)果，如圖1B’所示。因此，如何避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的種種問題，以解決芯片接合時的對位問題，進而提升封裝結(jié)構(gòu)的可靠性，實已成為目前亟欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，本發(fā)明的主要目的在于提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其制法，能有效對位并接合，以成為高可靠性的封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)包括:第一基板，其具有多個第一焊墊；第二基板，其具有多個第二焊墊；以及第一導(dǎo)電組件，其對應(yīng)連接各該第二焊墊與各該第一焊墊，且該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度。本發(fā)明還提供另一種封裝結(jié)構(gòu)，其包括:第一基板，其具有多個第一焊墊及多個第一電性接點；第二基板，其具有多個第二焊墊及多個第二電性接點；第一導(dǎo)電組件，其對應(yīng)連接各該第二焊墊與各該第一焊墊；以及第二導(dǎo)電組件，其對應(yīng)連接各該第一電性接點與各該第二電性接點，其中，該第一導(dǎo)電組件大于第二導(dǎo)電組件。本發(fā)明還提供一種封裝結(jié)構(gòu)的制法，其包括:提供一具有多個第一焊墊的第一基板與具有多個第二焊墊的第二基板，于各該第二焊墊上具有第一導(dǎo)電組件，且該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度；以及令各該第二焊墊借由該第一導(dǎo)電組件對應(yīng)電性連接各該第一焊墊。本發(fā)明還提供另一種封裝結(jié)構(gòu)的制法，其包括:提供一具有多個第一焊墊及第一電性接點的第一基板與具有多個第二焊墊及第二電性接點的第二基板，且于各該第二焊墊上具有第一導(dǎo)電組件，各該第一電性接點或第二電性接點上具有第二導(dǎo)電組件；連接該第一基板與第二基板，僅使該第二焊墊上的第一導(dǎo)電組件接觸該第一焊墊；回焊該第一導(dǎo)電組件，使該第一導(dǎo)電組件連接該第一焊墊，借由該第一導(dǎo)電組件提供一拉力，使該第一基板與第二基板相對地移動；以及借由該第二導(dǎo)電組件連接該第一電性接點與第二電性接點，以使該第一基板電性連接至該第二基板。由上可知，因為本發(fā)明通過于待接合的兩基板上巧妙設(shè)計焊墊與其對應(yīng)的導(dǎo)電組件，以使于合理對位偏離范圍內(nèi)，借由該導(dǎo)電組件與焊墊的作用力而自動對位與校正位置，減少接合對位的偏移，并增進封裝結(jié)構(gòu)的可靠度，進而可利用低精度的接合機臺實現(xiàn)高精度的接合，以減少設(shè)備成本的支出。


圖1A、圖1B與圖1B’為現(xiàn)有芯片接合的作法的剖視圖，其中，圖1B’為圖1B的另
一*清況。圖2A至圖2D為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)及其制法的剖視圖，其中，圖2A’至圖2D’分別為圖2A至圖2D的局部俯視圖，圖2A”為圖2A的第一基板的俯視圖，圖2A-1、圖2A-2、圖2A-3與圖2A-4為圖2A的不同實施例。圖3A至圖3D為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的第一焊墊的不同實施例。圖4A至圖4D為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的第二焊墊的不同實施例。主要組件符號說明11 第一芯片111 第一電性接點12 第二芯片121 第二電性接點13 金屬凸塊21 第一基板210 通孔211 第一焊墊2110定位標(biāo)記213 凸部214 凹部212 第一電性接點22 第二基板221 第二焊墊222 第二電性接點23 第一導(dǎo)電組件24 第二導(dǎo)電組件25 微機電組件26 半導(dǎo)體芯片
D，L平面投影寬度。
具體實施例方式以下借由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點及功效。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“平面”、“凸”、“頂”、“凹”及“一”等用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實施的范疇。請參閱圖2A至圖2D，其為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)及其制法的剖視圖，其中，圖2A’至圖2D’分別為圖2A至圖2D的局部俯視圖，圖2A”為圖2A的第一基板的俯視圖，圖2A-1、圖2A-2、圖2A-3與圖2A-4為圖2A的不同實施例。首先，如圖2A與圖2A’所示，提供第一基板21與第二基板22，該第一基板21具有多個第一焊墊211、多個第一電性接點212及形成于該第一電性接點212上的第二導(dǎo)電組件24，該第二基板22具有多個第二焊墊221、多個第二電性接點222及形成于該第二焊墊221上的第一導(dǎo)電組件23，且該第一導(dǎo)電組件23的連接該第二焊墊221部份的平面投影寬度D小于該第一焊墊211的平面投影寬度L，且該第一導(dǎo)電組件23的平面投影寬度大于該第二導(dǎo)電組件24的平面投影寬度；其中，該第一導(dǎo)電組件23與第二導(dǎo)電組件24可為焊球，該第一基板21與第二基板22可各別為半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體芯片、玻璃基板、硅基板或封裝基板，該第一導(dǎo)電組件23的寬度較佳大于該第二導(dǎo)電組件24的寬度，該第一導(dǎo)電組件23的熔點較佳大于或等于該第二導(dǎo)電組件24的熔點。于本實施例中，該第一導(dǎo)電組件23與第二導(dǎo)電組件24為無鉛焊錫；于其它實施例中，該第一導(dǎo)電組件23可以是無鉛焊錫，該第二導(dǎo)電組件24可以是具有一層無鉛焊錫層與其上的一層銅導(dǎo)電柱的金屬凸塊，且該第二導(dǎo)電組件24的無鉛焊錫層的熔點較佳者為大于或等于第一導(dǎo)電組件23的熔點；接著，進行初步的對位步驟，該第一導(dǎo)電組件23接觸到該第一基板21的第一焊墊211，于此情況下，該第一導(dǎo)電組件23并未經(jīng)過回焊的步驟，此時當(dāng)機臺的精度較低時，會造成中間的該第二導(dǎo)電組件24無法準(zhǔn)確地對準(zhǔn)該第二電性接點222，此時該第一基板21與第二基板22并無法完全對齊。圖2A’所示為圖2A于該第一焊墊211區(qū)域的俯視圖，該第一焊墊211上更具有一定位標(biāo)記2110。于本實施例中，該第一焊墊211為金屬材質(zhì)，可以為鎳、鎳/金、銅、鋁、錫/銀、錫/鉛、錫/銀/銅等單層或多層金屬合金結(jié)構(gòu)，該第一焊墊211可以是經(jīng)由電鍍、無電電鍍、濺鍍、印刷或其它相似的方式形成，該定位標(biāo)記2110為設(shè)置于該第一焊墊211中的十字形的缺口，該定位標(biāo)記2110也可以是介電層材質(zhì)或是與該第一焊墊211不同材質(zhì)的金屬層，以作為該第一基板21與第二基板22接合時的定位使用。另外，如圖2A”所示，其為該第一基板21的俯視圖，該第一焊墊211可分布于該第一基板21的角落處，于本實施例中，該第一焊墊211分別設(shè)置該第一基板21的四角落處，以于該第一基板21與第二基板22發(fā)生X-Y軸的偏移或角度旋轉(zhuǎn)偏移時，可以進行后續(xù)的自動對位而提供該第一基板21與第二基板22相對位置偏移的回正，且該等第二導(dǎo)電組件24可矩陣排列于該第一基板21的中心處。于其它實施例中(未圖標(biāo))，該第一基板21與第二基板22為晶片，具有多個芯片單元設(shè)至于芯片設(shè)置區(qū)中，而焊墊設(shè)置于晶片的非芯片設(shè)置區(qū)。接著，如圖2B至圖2D與圖2B’至圖2D’所示，借由回焊或熱處理以熔化該第一導(dǎo)電組件23，該第一導(dǎo)電組件23逐漸熔融成液體后，并連接至該第一焊墊211時，因該第一導(dǎo)電組件23上與第一焊墊211的潤濕(wetting)而使該第一導(dǎo)電組件23逐漸覆蓋整個該第一焊墊211，如圖2C所示。之后，如圖2D所示，該第一導(dǎo)電組件23全部覆蓋于該第一焊墊211,由于該第一導(dǎo)電組件23的內(nèi)聚力，因而提供一拉力，同時帶動該第一基板21與第二基板22水平相對移動直至對齊彼此，借由此拉力將原本該第一基板21與第二基板22的X-Y軸偏移或角度旋轉(zhuǎn)偏移的位置拉回至該第二導(dǎo)電組件24能到達預(yù)定接合的位置，且該第一導(dǎo)電組件23的高度因熔化而降低，使得該第二導(dǎo)電組件24對齊并對應(yīng)連接該第二電性接點222，最終完成兩基板的自對準(zhǔn)(self-align)與接合，而成為一封裝結(jié)構(gòu)。要注意的是，本發(fā)明的實施除了圖2A的方式外，也可變換該第一導(dǎo)電組件23與第二導(dǎo)電組件24的位置，如圖2A-1所示；或者，該第二基板22上可具有多個微機電(MEMS)組件25，如圖2A-2所示；或者，該第一基板21可形成有多個貫穿通孔210與多個凸部213，令各該第一焊墊211位于各該凸部213的頂面上，且該第一基板21上并設(shè)有封蓋該通孔210并電性連接第一基板21的半導(dǎo)體芯片26，且該第二基板22為透明材質(zhì)所構(gòu)成，如圖2A-3所示；或者，該第一基板21可形成有多個凹部214，以令各該第一焊墊211設(shè)置于各該凹部214上，因此在該第一基板21與第二基板22對位后，且該第一導(dǎo)電組件23的高度因熔化而降低，回焊后的該第一基板21與第二基板22間的高度與原先未進行回焊的高度相比，下沉約8 % 75 %，使得該第二導(dǎo)電組件24對齊并對應(yīng)連接該第二電性接點222，最終完成兩基板的自對準(zhǔn)(self-align)與接合,該凹部結(jié)構(gòu)能增加自對準(zhǔn)的準(zhǔn)確性以及降低整體封裝結(jié)構(gòu)的體積，如圖2A-4所示。此外，圖2A’所示者為該第一焊墊211與第一導(dǎo)電組件23處的俯視圖，此處顯示該第一焊墊211中還包括一定位標(biāo)記2110，該定位標(biāo)記2110可呈十字形的缺口，但該定位標(biāo)記2110也可呈L字形、圓形、矩形或五角形的缺口，如圖3A至圖3D所示；又該第二焊墊221可呈矩形、八角形、圓形或長條膠囊形，如圖4A至圖4D所示，當(dāng)然，該第二焊墊221也可呈橢圓形(未圖標(biāo)此情況)。綜上所述，相比于現(xiàn)有技術(shù)，由于本發(fā)明通過于待接合的兩基板上巧妙設(shè)計焊墊與其對應(yīng)的導(dǎo)電組件，以使于合理對位偏離范圍內(nèi)，借由該導(dǎo)電組件與焊墊的作用力而自動對位與校正位置(進行平移或旋轉(zhuǎn))，減少接合對位的偏移，并增進封裝結(jié)構(gòu)的可靠度，進而可利用低精度的接合機臺實現(xiàn)高精度的接合，以減少設(shè)備成本的支出。上述實施例僅用以例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修改。因此本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其包括: 第一基板，其具有多個第一焊墊； 第二基板，其具有多個第二焊墊；以及 第一導(dǎo)電組件，其對應(yīng)連接各該第二焊墊與各該第一焊墊，且該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度。
2.一種封裝結(jié)構(gòu)，其包括: 第一基板，其具有多個第一焊墊及多個第一電性接點； 第二基板，其具有多個第二焊墊及多個第二電性接點； 第一導(dǎo)電組件，其對應(yīng)連接各該第二焊墊與各該第一焊墊；以及 第二導(dǎo)電組件，其對應(yīng)連接各該第一電性接點與各該第二電性接點，其中，該第一導(dǎo)電組件大于第二導(dǎo)電組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一基板上并具有多個第一電性接點及形成于該第一電 性接點上的第二導(dǎo)電組件，該第二基板上并具有多個第二電性接點，使各該第一電性接點借由該第二導(dǎo)電組件對應(yīng)電性連接各該第二電性接點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一基板上形成有多個第一電性接點，該第二基板上并形成有多個第二電性接點及形成于該第二電性接點上的第二導(dǎo)電組件，使各該第二電性接點借由該第二導(dǎo)電組件對應(yīng)電性連接各該第一電性接點。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一導(dǎo)電組件為焊塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第二導(dǎo)電組件為焊塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一基板為半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體芯片、玻璃基板或封裝基板，且該第二基板為半導(dǎo)體芯片或封裝基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第二焊墊呈矩形、八角形、圓形、長條膠囊形或橢圓形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一焊墊中還包括一定位標(biāo)記。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該定位標(biāo)記呈L字形、圓形、多邊形或十字形的缺口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一基板形成有多個貫穿通孔與多個凸部，令各該第一焊墊位于各該凸部的頂面上，且該第一基板上并設(shè)有封蓋該通孔并電性連接第一基板的半導(dǎo)體芯片。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一基板形成有多個凹部，以令各該第一焊墊設(shè)置于各該凹部上。
14.一種封裝結(jié)構(gòu)的制法，其包括: 提供一具有多個第 一焊墊的第一基板與具有多個第二焊墊的第二基板，于各該第二焊墊上具有第一導(dǎo)電組件，且該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度；以及 令各該第二焊墊借由該第一導(dǎo)電組件對應(yīng)電性連接各該第一焊墊。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一導(dǎo)電組件為焊球。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一基板上并具有多個第一電性接點及形成于該第一電性接點上的第二導(dǎo)電組件，該第二基板上并具有多個第二電性接點，使各該第一電性接點借由該第二導(dǎo)電組件對應(yīng)電性連接各該第二電性接點。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一基板上形成有多個第一電性接點，該第二基板上并形成有多個第二電性接點及形成于該第二電性接點上的第二導(dǎo)電組件，使各該第二電性接點借由該第二導(dǎo)電組件對應(yīng)電性連接各該第一電性接點。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第二導(dǎo)電組件為焊球。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第二焊墊呈矩形、八角形、圓形、長條膠囊形或橢圓形。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一焊墊中還包括一定位標(biāo)記。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該定位標(biāo)記呈L字形、圓形、多邊形或十字形的缺口。
22.一種封裝結(jié)構(gòu)的制法，其包括: 提供一具有多個第一焊墊及第一電性接點的第一基板與具有多個第二焊墊及第二電性接點的第二基板，且于各該第二焊墊上具有 第一導(dǎo)電組件，各該第一電性接點或第二電性接點上具有第二導(dǎo)電組件； 連接該第一基板與第二基板，僅使該第二焊墊上的第一導(dǎo)電組件接觸該第一焊墊； 回焊該第一導(dǎo)電組件，使該第一導(dǎo)電組件連接該第一焊墊，借由該第一導(dǎo)電組件提供一拉力，使該第一基板與第二基板相對地移動；以及 借由該第二導(dǎo)電組件連接該第一電性接點與第二電性接點，以使該第一基板電性連接至該第二基板。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度。
24.根據(jù)權(quán)利要求14或22所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一基板形成有多個凹部，以令各該第一焊墊設(shè)置于各該凹部上。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的封裝結(jié)構(gòu)的制法，其特征在于，該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第二導(dǎo)電組件的平面投影寬度。
全文摘要
一種封裝結(jié)構(gòu)及其制法，該封裝結(jié)構(gòu)包括第一基板、第二基板與第一導(dǎo)電組件，該第一基板具有多個第一焊墊，該第二基板具有多個第二焊墊，該第一導(dǎo)電組件對應(yīng)連接各該第二焊墊與各該第一焊墊，且該第一導(dǎo)電組件的平面投影寬度小于該第一焊墊的平面投影寬度。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)具有自我對準(zhǔn)的優(yōu)點，而能有效對位并接合，以成為高可靠性的封裝結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L21/48GK103199076SQ201210015580
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者詹前峰, 林畯棠 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司