半導(dǎo)體封裝件的制法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體封裝件的制法，先提供一具有多個(gè)導(dǎo)電組件的中介板，再設(shè)置該中介板于一具有多個(gè)凹部的承載件上，令該些導(dǎo)電組件對(duì)應(yīng)收納于各該凹部中，使該中介板卡合于該承載件上；接著，結(jié)合半導(dǎo)體組件于該中介板上；之后，移除該承載件。借由卡合方式將該中介板設(shè)于該承載件上，因而該些導(dǎo)電組件不會(huì)受壓迫而發(fā)生位移，所以能避免該些導(dǎo)電組件與該中介板間的電性斷路或電性耦合不佳的現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體封裝件的制法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝件的制法，尤指一種能提升可靠度的半導(dǎo)體封裝件的制法。
【背景技術(shù)】
[0002]于覆晶封裝工藝中，隨著集成電路的積集度的增加，因芯片與封裝基板之間的熱膨脹系數(shù)(thermal expansion coefficient, CTE)不匹配(mismatch),其所產(chǎn)生的熱應(yīng)力(thermal stress)與翅曲(warpage)的現(xiàn)象也日漸嚴(yán)重,其結(jié)果將導(dǎo)致芯片與封裝基板之間的可靠度(reliability)下降，并造成信賴性測(cè)試失敗。為了解決上述問(wèn)題，遂發(fā)展出以半導(dǎo)體基材作為中介結(jié)構(gòu)的三維(3D)芯片堆棧技術(shù)，是于一封裝基板與一半導(dǎo)體芯片之間增設(shè)一娃中介板(Silicon interposer),借由該娃中介板與該半導(dǎo)體芯片的材質(zhì)接近，而能有效避免熱膨脹系數(shù)不匹配所產(chǎn)生的問(wèn)題。
[0003]一般現(xiàn)有三維芯片堆棧的制法為先將一硅中介板借由多個(gè)導(dǎo)電凸塊結(jié)合至一封裝基板上，并形成底膠包覆該些導(dǎo)電凸塊，再進(jìn)行烘烤工藝，之后將一半導(dǎo)體芯片設(shè)于該硅中介板上。然而，因該硅中介板與封裝基板的熱膨脹系數(shù)(CTE)不同，所以于進(jìn)行烘烤工藝時(shí)，易造成翹曲現(xiàn)象，致使該硅中介板與該封裝基板間的導(dǎo)電凸塊破裂，導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠度不佳。
[0004]為解決此問(wèn)題，遂發(fā)展出另一種半導(dǎo)體封裝件I的制法，如圖1A至圖1E所示。
[0005]如圖1A及圖1B所不,提供一具有相對(duì)第一表面IOa及第二表面IOb的娃中介板10及一具有一膠層120的硅材承載件12。該硅中介板10中具有連通第一與第二表面10a，IOb的多個(gè)導(dǎo)電娃穿孔(Through silicon via, TSV) 100,且該娃中介板10的第一表面IOa上具有多個(gè)焊球11，此外，該硅中介板10的第二表面IOb上形成有一電性連接該導(dǎo)電硅穿孔100 的線路重布結(jié)構(gòu)(redistribution layer, RDL) 102。
[0006]接著，將該硅中介板10以其第一表面IOa壓合于該承載件12上，使該些焊球11壓入該膠層120中。然后，進(jìn)行烘烤工藝。因該承載件12與硅中介板10的熱膨脹系數(shù)(CTE)相近且具有剛性，所以于進(jìn)行烘烤工藝時(shí)，可避免發(fā)生翹曲，因而該些焊球11不會(huì)破裂。
[0007]如圖1C所示，將一半導(dǎo)體芯片13借由多個(gè)導(dǎo)電凸塊130結(jié)合于該硅中介板10的第二表面IOb上并電性連接該線路重布結(jié)構(gòu)102，再形成底膠131于該半導(dǎo)體芯片13與該線路重布結(jié)構(gòu)102之間，以包覆該些導(dǎo)電凸塊130。
[0008]如圖1D及圖1E所示，移除該承載件12及該膠層120，以形成多個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)I’。之后，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)I’借由該些焊球11結(jié)合至一封裝基板14上，并形成封裝膠體15于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)I’與該封裝基板14間以包覆該些焊球11，以形成半導(dǎo)體封裝件I。
[0009]然而，現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件I的制法中，該膠層120需具有一定厚的厚度w (如圖1A所示，其大于IOOum)以供該些焊球11壓入，致使形成該膠層120時(shí)，不易使該膠層120的厚度w分布呈一致，即該膠層120的厚度w的一致性較差，所以當(dāng)該硅中介板10的第一表面IOa壓平該膠層120以令該硅中介板10與該承載件12保持平行時(shí)(如圖1B所示)，于該膠層120中的該些焊球11容易受該硅中介板10向下壓迫而位移，以致于造成該些焊球11與該導(dǎo)電硅穿孔100間的電性斷路或電性耦合不佳的現(xiàn)象，因而導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠度不佳。
[0010]因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法，能避免該些導(dǎo)電組件與該中介板間的電性斷路或電性耦合不佳的現(xiàn)象。
[0012]本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法，包括:提供具有相對(duì)第一表面及第二表面的至少一中介板，該中介板的第一表面上具有多個(gè)導(dǎo)電組件；設(shè)置該中介板于一承載件上，該承載件具有多個(gè)凹部，以令該些導(dǎo)電組件對(duì)應(yīng)收納于各該凹部中，而使該中介板卡合于該承載件上；結(jié)合半導(dǎo)體組件于該中介板的第二表面上；以及移除該承載件。
[0013]前述的制法中，先提供一整版面基材，經(jīng)切割該整版面基材后，使該中介板為多個(gè)，以供設(shè)置該些中介板于該承載件上。
[0014]前述的制法中，該中介板為一個(gè)時(shí)，還包括于移除該承載件之后，進(jìn)行切割工藝。
[0015]前述的制法中，于移除該承載件之后，結(jié)合封裝基板于該些導(dǎo)電組件上。
[0016]前述的制法中，該中介板的第一表面與該些導(dǎo)電組件上還具有離型膜，以令該離型膜結(jié)合于該承載件與各該凹部上。于移除該承載件之后，移除該離型膜。
[0017]前述的制法中，該些凹部是經(jīng)蝕刻該承載件而形成者。例如，該承載件具有一絕緣層，用于蝕刻該絕緣層以形成該些凹部。
[0018]前述的制法中，該中介板為含硅基板，且該中介板具有連通其第一與第二表面的多個(gè)導(dǎo)電穿孔，該中介板上并具有電性連接該導(dǎo)電穿孔的線路重布結(jié)構(gòu)，而該半導(dǎo)體組件結(jié)合并電性連接該至該線路重布結(jié)構(gòu)。
[0019]另外，前述的制法中，該凹部的深度大于該導(dǎo)電組件的高度。
[0020]由上可知，本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的制法借由卡合方式使該中介板設(shè)于該承載件上，使該些導(dǎo)電組件因不會(huì)受壓迫而不會(huì)發(fā)生位移，所以相較于現(xiàn)有壓合方式，本發(fā)明的制法可避免該些導(dǎo)電組件與該中介板間的電性斷路或電性耦合不佳的現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1A至圖1E為現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件的制法的剖視示意圖；
[0022]圖2A至圖2H為本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的制法的第一實(shí)施例的剖面示意圖；其中，圖2C’為圖2C的另一實(shí)施例；以及
[0023]圖3A至圖3D為本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的制法的第二實(shí)施例的剖面示意圖；其中，圖3C’為圖3C的另一實(shí)施例。
[0024]主要組件符號(hào)說(shuō)明
[0025]1, 2 半導(dǎo)體封裝件
[0026]1’，2’ 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
[0027]10硅中介板
[0028]10a, 20a 第一表面
[0029]10b, 20b 第二表面[0030]100導(dǎo)電硅穿孔
[0031]102, 202 線路重布結(jié)構(gòu)
[0032]11焊球
[0033]12，22，22，承載件
[0034]120膠層
[0035]13半導(dǎo)體芯片
[0036]130,230 導(dǎo)電凸塊
[0037]131，231 底膠
[0038]14，24 封裝基板
[0039]15，25封裝膠體
[0040]20，30中介板
[0041]20’整版面基材
[0042]200導(dǎo)電穿孔
[0043]201,201’離型膜
[0044]21導(dǎo)電組`件
[0045]22a絕緣層
[0046]220凹部
[0047]23半導(dǎo)體組件
[0048]30’中介板單元
[0049]34整版面封裝板
[0050]d深度
[0051]h高度
[0052]L切割路徑
[0053]w厚度。
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下借由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0055]須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)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(shí)施的限定條件，所以不具技術(shù)上的實(shí)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(dá)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(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用語(yǔ)，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0056]圖2A至圖2H為本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件2的制法的第一實(shí)施例的剖面示意圖。
[0057]如圖2A所示，提供一由多個(gè)中介板20構(gòu)成的整版面基材20’，該中介板20具有相對(duì)第一表面20a及第二表面20b,且該中介板20的第一表面20a上具有多個(gè)導(dǎo)電組件21。
[0058]于本實(shí)施例中，該中介板20中形成有連通其第一與第二表面20a，20b的多個(gè)導(dǎo)電穿孔200，且形成一離型膜201，201’于該中介板20的第一表面20a與該些導(dǎo)電組件21上，而該中介板20的第二表面20b上形成有一電性連接該導(dǎo)電穿孔200的線路重布結(jié)構(gòu)(redistribution layer, RDL) 202。
[0059]此外，該中介板20為晶圓或其它含硅基板，且該導(dǎo)電穿孔200為導(dǎo)電硅穿孔(Through silicon via, TSV),而該導(dǎo)電組件21例如為焊球或其它種類(lèi),并不限于此。
[0060]此外，該中介板20的第一表面20a上可依需求形成有電性連接該導(dǎo)電穿孔200的另一線路重布結(jié)構(gòu)(圖略)，使該些導(dǎo)電組件21形成于該另一線路重布結(jié)構(gòu)的墊部(圖略)上，并使該離型膜201，201’覆設(shè)于該另一線路重布結(jié)構(gòu)與該些導(dǎo)電組件21上。
[0061]另外，有關(guān)前述線路重布結(jié)構(gòu)202與離型膜201，201’的態(tài)樣繁多，可依需求制作，所以不詳述。
[0062]如圖2B所示，沿預(yù)定的切割路徑L切割該整版面基材20’，以取得多個(gè)該中介板20。
[0063]如圖2C及圖2D所示，提供一具有一絕緣層22a的承載件22，且該絕緣層22a上具有多個(gè)凹部220。接著，該中介板20以其第一表面20a設(shè)置于該承載件22的絕緣層22a上，令該些導(dǎo)電組件21對(duì)應(yīng)收納于各該凹部220中，使該中介板20卡合于該承載件22上，且該離型膜201，201’結(jié)合于該承載件22與各該凹部220的絕緣層22a上。接著，進(jìn)行烘烤工藝。
[0064]于本實(shí)施例中，形成該承載件22的材質(zhì)為低翅曲材質(zhì),例如,玻璃、金屬、娃或其它材質(zhì),且形成該絕緣層22a的材質(zhì)為膠材或其它材質(zhì)，并以蝕刻方式于該絕緣層22a上形成該些凹部220。于其它實(shí)施例中，如圖2C’所示，也可不形成該絕緣層22a，而直接蝕刻該承載件22’以形成該些凹部220。另外，有關(guān)形成凹部220的方式繁多，并不限于上述。
[0065]此外，該些凹部220的深度d僅需能卡合該導(dǎo)電組件21即可；較佳地，該凹部220的深度d大于該導(dǎo)電組件21凸出該離型膜201的高度h。于其它實(shí)施例中，若無(wú)該離型膜201，則該凹部220的深度d需大于該導(dǎo)電組件21的高度。
[0066]如圖2E所示，結(jié)合半導(dǎo)體組件23于該中介板20的第二表面20b上。于本實(shí)施例中，該半導(dǎo)體組件23借由多個(gè)導(dǎo)電凸塊230結(jié)合并電性連接該線路重布結(jié)構(gòu)202，再形成底膠231于該半導(dǎo)體組件23與線路重布結(jié)構(gòu)202間以包覆該些導(dǎo)電凸塊230。
[0067]如圖2F及圖2G所示，移除該承載件22及其絕緣層22a。接著，移除該離型膜201，201’，以制成所需的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)2’。
[0068]如圖2H所示，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)2’借由該些導(dǎo)電組件21結(jié)合至一封裝基板24上，并形成封裝膠體25于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)2與該封裝基板24之間以包覆該些導(dǎo)電組件21，以形成半導(dǎo)體封裝件2。
[0069]本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件2的制法中，借由該承載件22的凹部220的設(shè)計(jì)，令該些導(dǎo)電組件21對(duì)應(yīng)收納于各該凹部220中，使該中介板20卡合該承載件22上，因而無(wú)須將該些導(dǎo)電組件21壓入該凹部220中，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)，該些導(dǎo)電組件21不會(huì)發(fā)生位移，因而能避免該些導(dǎo)電組件21與該導(dǎo)電穿孔200間的電性斷路或電性耦合不佳的現(xiàn)象。
[0070]此外，制作該些凹部220，易使其深度d呈一致性(例如同時(shí)蝕刻出該些凹部220)，所以當(dāng)該些導(dǎo)電組件21卡入該凹部220時(shí)，該中介板20與該承載件22 (或該絕緣層22a)間不會(huì)相對(duì)傾斜，即該中介板20能平整設(shè)于該承載件22 (或該絕緣層22a)上。[0071]圖3A至圖3D為本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件2的制法的第二實(shí)施例的剖面示意圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于整版面基材20’的切割步驟，其它相關(guān)工藝大致相同，所以以下僅詳述相異處，而不再詳述相同處。
[0072]如圖3A所示，將一具有多個(gè)中介板單元30’的大尺寸中介板30 (即該整版面基材20’)以其導(dǎo)電組件21卡合于該承載件22的凹部220中，且該離型膜201，201’結(jié)合于該承載件22的絕緣層22a上。
[0073]如圖3B所示，結(jié)合半導(dǎo)體組件23于該中介板30的第二表面20b上并電性連接該線路重布結(jié)構(gòu)202。
[0074]如圖3C所示，移除該承載件22及該離型膜201，201’。
[0075]如圖3D所示，以該中介板單元30’的邊緣作切割路徑L (如圖3C所示)，切割該中介板30 (整版面基材20’)及其上的結(jié)構(gòu)，使該中介板單元30’成為小尺寸的中介板20，再借由該些導(dǎo)電組件21結(jié)合至一封裝基板24上，并形成封裝膠體25，以形成半導(dǎo)體封裝件2。
[0076]于另一切割流程中，如圖3C’所示，于移除該承載件22及該離型膜201，201’之后，可先將一整版面封裝板34 (由多個(gè)封裝基板24所構(gòu)成，令各該封裝基板24對(duì)應(yīng)各該中介板單元30’)結(jié)合至該些導(dǎo)電組件21上，并形成封裝膠體25，再以該中介板單元30’的邊緣作切割路徑L進(jìn)行切割，以形成多個(gè)半導(dǎo)體封裝件2。
[0077]綜上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法，主要借由該承載件的凹部的設(shè)計(jì)，而以卡合方式將該中介板設(shè)于該承載件上，所以該些導(dǎo)電組件不會(huì)發(fā)生位移，因而能避免發(fā)生該些導(dǎo)電組件的電性不良的現(xiàn)象，以有效提升產(chǎn)品的可靠度。
[0078]上述實(shí)施例僅用以例示性說(shuō)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(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體封裝件的制法，其包括: 提供具有相對(duì)的第一表面及第二表面的至少一中介板，該中介板的第一表面上具有多個(gè)導(dǎo)電組件； 設(shè)置該中介板于一承載件上，該承載件具有多個(gè)凹部，以令該些導(dǎo)電組件對(duì)應(yīng)收納于各該凹部中，而使該中介板卡合于該承載件上； 結(jié)合半導(dǎo)體組件于該中介板的第二表面上；以及 移除該承載件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該制法還包括先提供一整版面基材，經(jīng)切割該整版面基材后，使該中介板為多個(gè)，以供設(shè)置該些中介板于該承載件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該制法還包括于移除該承載件之后，結(jié)合封裝基板于該些導(dǎo)電組件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該中介板為一個(gè)時(shí)，該制法還包括于移除該承載件之后，進(jìn)行切割工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該中介板的第一表面與該些導(dǎo)電組件上還具有離型膜，以令該離型膜結(jié)合于該承載件與各該凹部上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，于移除該承載件之后，移除該離型膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該中介板具有連通其第一與第二表面的多個(gè)導(dǎo)電穿孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該中介板上具有電性連接該導(dǎo)電穿孔的線路重布結(jié)構(gòu)，且該半導(dǎo)體組件結(jié)合并電性連接該至該線路重布結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該中介板為含硅基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該些凹部為經(jīng)蝕刻該承載件而形成者。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該承載件具有一絕緣層，用于蝕刻該絕緣層以形成該些凹部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該凹部的深度大于該導(dǎo)電組件的高度。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103811363SQ201210459941
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】莊冠緯, 林畯棠, 賴顗喆 申請(qǐng)人:矽品精密工業(yè)股份有限公司