芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，且特別是有關(guān)于一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]就打線接合技術(shù)(wire bonding technology)而言，以往對(duì)于較低腳數(shù)的IC封裝，主要采用的都是以導(dǎo)線架為主體的封裝。在經(jīng)過(guò)晶圓切割、粘晶(die bonding)、打線接合、封膠(molding)與剪切成型(trimming/forming)等主要步驟后,傳統(tǒng)以導(dǎo)線架為主體的芯片封裝體即可大致完成。
[0003]在現(xiàn)今電子產(chǎn)品追求輕薄短小的趨勢(shì)下，芯片的尺寸亦需朝向小型化的方向發(fā)展。在芯片尺寸變小的狀況下，芯片與原有導(dǎo)線架之內(nèi)引腳之間的距離則會(huì)隨之增長(zhǎng)，相對(duì)而言，用以電性連接芯片與導(dǎo)線架的內(nèi)引腳之間的打線導(dǎo)線的長(zhǎng)度需要隨之增長(zhǎng)。然而，當(dāng)打線導(dǎo)線的長(zhǎng)度加長(zhǎng)及其弧度加大時(shí)，打線導(dǎo)線易因坍塌而造成電性短路，且容易在封膠時(shí)被灌入的膠體扯斷而造成電性斷路，如此，皆會(huì)降低芯片封裝結(jié)構(gòu)的良率。然而，若要重新開(kāi)模以制作出適用于小型化芯片的導(dǎo)線架，則會(huì)增加整體的制作成本。
[0004]此外，隨著集成電路的密集度的增加，芯片越來(lái)越復(fù)雜而多功化，使得芯片運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的熱能不斷提升。一般而言，芯片直接通過(guò)芯片座進(jìn)行散熱的散熱效果最佳。然而，傳統(tǒng)導(dǎo)線架的芯片座與引腳需要完全電性隔絕，所以芯片座與引腳之間通常會(huì)間隔一定的間距，因而局限了芯片座的尺寸，使芯片座的散熱面積無(wú)法有效地增加，進(jìn)而使芯片的熱能無(wú)法有效地散逸，降低芯片封裝結(jié)構(gòu)的散熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，其可縮短打線的距離以及增加散熱的效率。
[0006]本發(fā)明的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)線架、芯片以及封裝膠體。導(dǎo)線架包括第一圖案化金屬層、第二圖案化金屬層以及絕緣層。第一圖案化金屬層包括芯片座以及多個(gè)焊墊。芯片座包括多個(gè)第一凹口。第一凹口位于芯片座的周緣。焊墊分別設(shè)置于第一凹口內(nèi)，且各焊墊與芯片座之間存在第一溝槽。第二圖案化金屬層連接第一圖案化金屬層且包括散熱塊以及多個(gè)接墊。散熱塊與芯片座熱耦接。散熱塊包括多個(gè)第二凹口。第二凹口位于散熱塊的周緣。接墊分別設(shè)置于第二凹口內(nèi)并分別電性連接相應(yīng)的焊墊，且各接墊與散熱塊之間存在第二溝槽。絕緣層設(shè)置于焊墊與接墊之間。芯片設(shè)置于芯片座上并電性連接焊墊。封裝膠體覆蓋第一圖案化金屬層以及芯片。
[0007]本發(fā)明的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法包括下列步驟:提供基板?；灏ǖ谝唤饘賹?、第二金屬層以及絕緣層。絕緣層分布于第一金屬層以及第二金屬層之間。形成第一溝槽于第一金屬層上，以形成第一圖案化金屬層。第一圖案化金屬層包括芯片座以及多個(gè)焊墊，各焊墊與芯片座之間存在第一溝槽。芯片座包括多個(gè)第一凹口。第一凹口位于芯片座的周緣。焊墊分別位于第一凹口內(nèi)。形成第二溝槽于第二金屬層上，以形成第二圖案化金屬層。第二圖案化金屬層包括散熱塊以及多個(gè)接墊，各接墊與散熱塊之間存在第二溝槽。散熱塊包括多個(gè)第二凹口。第二凹口位于散熱塊的周緣。接墊分別位于第二凹口內(nèi)，且散熱塊與芯片座熱耦接。形成多個(gè)導(dǎo)電柱。導(dǎo)電柱分別貫穿焊墊以及絕緣層而與相應(yīng)的接墊連接，以分別電性連接焊墊與接墊。設(shè)置芯片于芯片座上并電性連接芯片與焊墊。形成封裝膠體。封裝膠體覆蓋第一圖案化金屬層以及芯片。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)更包括多個(gè)導(dǎo)電柱。導(dǎo)電柱分別貫穿焊墊以及絕緣層而分別與相應(yīng)的接墊連接，以電性連接焊墊與接墊。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的散熱塊的尺寸不小于芯片座的尺寸。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的各焊墊至芯片的側(cè)邊的最短水平距離小于相應(yīng)的接墊至該側(cè)邊于散熱塊上的正投影的最短水平距離。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片座包括第一主體部以及多個(gè)第一延伸部。芯片設(shè)置于第一主體部。第一延伸部往遠(yuǎn)離第一主體部的方向延伸以與第一主體部共同定義出第一凹口。各第一延伸部分別延伸至相鄰的焊墊之間，且各第一延伸部的至少一邊緣與相鄰的焊墊的至少一邊緣切齊。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的散熱塊包括第二主體部以及多個(gè)第二延伸部。第二延伸部往遠(yuǎn)離第二主體部的方向延伸以與第二主體部共同定義出第二凹口。各第二延伸部分別延伸至相鄰的接墊之間，且各第二延伸部的至少一邊緣與相鄰的接墊的至少一邊緣切齊。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)更包括連接凸塊，位于第一圖案化金屬層與第二圖案化金屬層之間并連接芯片座與散熱塊，以熱耦接芯片座與散熱塊。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的絕緣層環(huán)繞連接凸塊設(shè)置，且分布于焊墊與接墊之間。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的絕緣層分布于芯片座與散熱塊之間以及焊墊與接墊之間。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)更包括多個(gè)導(dǎo)熱柱，貫穿芯片座以及絕緣層而與散熱塊連接，以熱耦接芯片座與散熱塊。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的提供基板的步驟包括:形成連接凸塊于第一金屬層或第二金屬層上。形成絕緣層于第一金屬層或第二金屬層上。壓合第一金屬層以及第二金屬層，以使芯片座通過(guò)連接凸塊與散熱塊熱耦接，且絕緣層分布于焊墊與接墊之間。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的提供基板的步驟包括:壓合第一金屬層、絕緣層以及第二金屬層，以使絕緣層分布于芯片座與散熱塊之間以及焊墊與接墊之間。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法更包括下列步驟:形成多個(gè)導(dǎo)熱柱。導(dǎo)熱柱貫穿芯片座以及絕緣層而與散熱塊連接，以熱耦接芯片座與散熱塊。
[0020]基于上述，本發(fā)明的芯片封裝結(jié)構(gòu)是通過(guò)形成第一溝槽于基板的第一金屬層上而分隔出芯片座以及焊墊，并形成第二溝槽于基板的第二金屬層上而分隔出散熱塊以及接墊。如此，本發(fā)明的焊墊可依實(shí)際產(chǎn)品需求而延伸至芯片的周圍，因而可縮短打線的距離，如此，不僅可節(jié)省材料成本，亦可提高打線及后續(xù)工藝的良率。此外，接墊的尺寸不需與相應(yīng)的焊墊的尺寸相同，接墊的尺寸可視產(chǎn)品需求而適度縮小，以擴(kuò)大散熱塊的尺寸，進(jìn)而增加散熱塊的散熱面積。
[0021]此外，依本發(fā)明的制作方法所形成的芯片座會(huì)延伸至相鄰焊墊之間，且散熱塊會(huì)延伸至相鄰接墊之間，不僅增加了散熱區(qū)域的面積，并縮短了散熱區(qū)域與電性連接區(qū)之間的距離，進(jìn)而降低芯片封裝結(jié)構(gòu)的熱阻抗。再者，由于本發(fā)明的第一圖案化金屬層與第二圖案化金屬層之間已以絕緣層隔絕，于封膠工藝時(shí)，封裝膠體不會(huì)經(jīng)由第一溝槽與第二溝槽而溢流至第二圖案化金屬層的底面，因此在封膠工藝中無(wú)須貼附膠帶于第二圖案化金屬層的底面，進(jìn)而可降低生產(chǎn)成本以及簡(jiǎn)化封裝工藝。
[0022]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1A至圖1F是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法的流程剖面示意圖。
[0024]圖2是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0025]圖3是圖2的芯片封裝結(jié)構(gòu)的另一角度的立體示意圖。
[0026]圖4A至圖4D是依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法的流程剖面示意圖。
[0027]【附圖標(biāo)記說(shuō)明】
[0028]10、10a:芯片封裝結(jié)構(gòu)
[0029]100、100a:導(dǎo)線架
[0030]105:基板
[0031]110:第一圖案化金屬層