!twf.doc/e 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種封裝結構(chip package),且特別 是有關於一種使用可撓性基板(flexible substrate)的封裝結 構。 【先前技術】 在目前的封裝技術中,晶片主要是經由打線接合(wire bonding)技術、覆晶接合(flip chip)技術或是捲帶自動接合 (tape automated bonding,TAB)技術,來與晶片承載器電性 連接。在這些接合技術中,由於捲帶自動接合技術具有: 能在可撓性基材上直接進行電性的測試、能夠利用可撓性 基材來完成電子元件的立體組裝以及能夠製作出薄型且小 型的晶片封裝體等等優點,因此經由捲帶自動接合技術所 製作的晶片封裝體已被廣泛地應用於個人電腦、液晶電 視、助聽器以及記憶卡等等電子產品中。 圖1是習知之晶片封裝體的剖面示意圖。請參照圖1, 晶片封裝體100包括一可撓性基板11〇、一線路層12q、一 晶片130、多個凸塊14〇以及封裝膠體15〇。可撓性基板 110的材質為聚乙醯胺(polyimide)。線路層12〇配置於 可撓性基板110之一表面112上。線路層12〇具有多個内 引腳122、多條跡線124以及多個外引腳126,其中内引腳 122分別經由這些跡線124來與對應之外引腳丨26電性連 曰曰片130配置於線路層120上,並且經由這些凸塊mo 工2929氣· j這些内引腳122電性連接。一般而言,習知技術是將 心壓機的壓頭(pressure head) 16〇壓合於可撓性基板 =之相對於表面112之—表面114上,並且經由壓頭土 16〇 r可撓性基板110所施加的壓力以及熱量以使得晶片 - 經由這些凸塊140電性連接於内引腳122。封裝膠體15〇 • 配置於表面112上。封裝膠體15〇配置於晶片13〇的外圍 並且將這些凸塊140包覆於其内。此外,封裝膠體15〇更 Φ 充滿於可撓性基板110與晶片130之間的間隙。 旦士值得,意的是,當壓頭160對可撓性基板110施加熱 里時,熱量的傳遞路徑主要是經由可撓性基板110以及線 路層120而傳遞至這些凸塊14〇上。然而,由於可撓性基 板110的材質為聚乙醯胺,其具有相當高的熱阻(thermal resistance),因此在不傷及可撓性基板u〇的條件之下, 習知技術需要較長的時間才能將這些凸塊刚的溫度提升 至適合熱壓的溫度。是以晶片封裝體100的生產效率較低。 此外,具有較高熱阻的可撓性基板11()亦容易造成壓 • 頭160傳遞至這些凸塊14〇的熱量不均勻,以使得這些凸 塊140在同一時間内被加熱至不同的溫度。如此一來,部 分的凸塊14()就容易在不適當的熱壓溫度下與内引腳122 接合,進而造成線路層120與晶片130之間電性連接的品 質的瑕疵。 另外曰曰片封裝體之位於表面112上的内引腳122 與跡線124亦可能會造成封裝膠體150無法充分地充滿可 撓性基板110輿晶片130之間的間隙。請參照圖2,其為 129294^8twf.doc/e 圖1之封轉體未充分地填充於可撓絲板與;之間的 間隙的示意圖,其中為了說明上的方便晶片13()是被透明 化並且以虛線表示日日日片13G的輪廓。在形成封裝勝體15〇 的過程中,當液態的膠體流入可撓性基板110與晶片 之間的間隙時,由於表面112上配置有多條内引腳122以 及多條跡線124,因此液態的膠體會受到較大的流動阻力 (flow resistance)。如此一來,液態的膠體就不容易將可 撓性基板110與晶片130之間的間隙填滿,因而容易使封 裝膠體150中產生孔洞(v〇id)A。 圖3是習知之另一種晶片封裝體的剖面示意圖。晶片 封裝體200包括一可撓性基板21〇、一線路層22〇、一線路 層230、多個導電插塞240、一晶片25〇、多個凸塊26〇以 及封裝膠體270。可撓性基板210的材質為聚乙醯胺,其 具有彼此相對的一表面212與一表面214。線路層220配 置於表面212上,並且線路層220具有多個外引腳222與 多條跡線224。線路層230配置於表面214上,並且線路 層230具有多個内引腳232與多條跡線234。這些導電插 基240分別貫穿可撓性基板21〇,並且將線路層22〇電性 連接於線路層230。如此一來,這些内引腳232就可以經 由這些跡線234、這些導電插塞240以及這些跡線224來 電性連接於外引腳222。晶片250經由這些凸塊260電性 連接於内引腳232上。封裝膠體270配置於表面214上, 其中封裝膠體270配置於晶片13〇的外圍並且將這些凸塊 14〇包覆於其内。此外封裝膠體270更填充於可撓性基板 :twf.doc/e 210與晶片250之間的間隙。
與前述的理由相同,由於可撓性基板21〇的材質為聚 乙醯胺,因此在不傷及可撓性基板210的條件之下,習知 技術品要較長的日^間才此將這些凸塊260的溫度提升至適 合熱壓的溫度。是以晶片封裝體200的生產效率偏低。並 且具有較高熱阻的可撓性基板210亦容易造成壓頭16〇傳 遞至這些凸塊260的熱量不均勻,内引腳232與晶片25〇 之間電性連接的品質亦容易產生瑕疲。 另外,由於表面214上配置有多條内引腳232以及多 條跡線234,因此在形成封裝膠體27〇時,容易使得液態 的封裝膠體270無法充分地充滿可撓性基板與晶片 ,之間的間隙,而在液態的封裝膠體270固化後:撓性 ,板210與晶片25〇之間產生類似於圖2之孔洞 【發明内容】 本發明的目的就是在提供一種晶片 與内引腳之間的具有較可靠的電性連接。 -中曰曰片
目的是提供—種晶片封細,其中封裝 可撓性基板與晶片之間的間隙。 多個導ΐ插夷、ri晶片封裳體,其包括—可撓性板、 此相對:一;二。可撓性基板具有彼 引腳,且這__八=表面上。線路層具有多個内 12929458twf.d〇c/e ,並藉由這些凸塊與這 片配置於可撓性基板之第二表面上 些導電插塞接合。 本發明提出-種晶片封裝體,其包括一可撓性基板' 多個導電插塞、-線路相及。可撓性基板具有彼 此相對的-第-表面以及—第二表面。這些導電插塞貫穿 可撓性基板。線路層位於第—表面上,並且線路層盘這些 導電插塞電性連接。晶片具有—主動表面以及多個位於^ 動表面上之凸塊。晶片g己置於可撓性基板之第二表面上, 並透過這些凸塊與這些導電插塞躲連接。這些凸塊 和導電插塞重疊。 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,這些凸 塊分別和導電插塞完全或部分重疊。 — 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,上述之 線路層更包括歸跡線以及多個外引腳,並且這些跡線是 連接於這些内引腳以及這些外引腳之間。 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,更包括 一異方性導電膠(ACP)或異方性導電膜(ACF)。異方性導带 膠配置於可撓性基板與晶狀Fa1,喊這些凸塊與 電插塞電性連接。 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,更包括 一兩階段特性(B stage)膠材,配置於可撓性基板與晶片 之間,以使這些凸塊與這些導電插塞電性連接。、曰 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,其中這 些凸塊疋兩階段(B stage )導電凸塊。 吕 12 92 94^twf.doc/e 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封襄體 含-導電縣金屬,配置於凸塊與導電插塞之間,^ 電膠或金屬以使這些凸塊與這些導電插塞電性連接。 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,更勺 -非導電聚合材質。非導電聚合材質配置於 二 晶片之間,以經由非導電聚合材#之固化,使得這^=
電性連接於這些導電插塞。 A
依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,更包括 一底膠。底膠配置於可撓性基板與晶片之間,以包 些凸塊。 上述這 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體 些導電插塞更突出於第二表面外。 ^ 依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,更包括 -封裝膠體配置於第二表面上,以包覆住晶片。另外,封 裝膠體更可以具有—開口,而且關Π暴露出;之與主 動表面相對之背面。
依照本發明的較佳實施例所述之晶片封裝體,上述可 撓性基板的材質是高分子材料,其中此高分子材料例如是 聚乙酿胺。 由於本發明之晶片和内引腳分別位於可撓性基板的 相=兩側,並且由於導電插塞是直接與凸塊電性接觸,因 t田本發明經由熱壓製程而使晶片經由凸塊而電性連接於 '、包插基日守,凸塊的溫度可以更快速地升高到適合熱壓的 随度。是以在不傷害可撓性基板的條件下,本發明可以快 129294^twf.doc/e 速地並且確貫地將晶片電性連接於内引腳。另外,由於本 發明之晶片與可撓性基板之間僅具有多個凸塊,因此形成 封裝膠體的時候,液態的縣膠體可以充分地充滿晶片與 可撓性基板之間的間隙。 Μ ^為讓本發明之上述和其他目的、特徵和伽能更明顯 易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說 明如下。 【實施方式】 圖4是本發明一貫施例之晶片封裝體的剖面示意圖。 請參照圖4,晶片封裝體3〇〇主要包括一可挽性基板31〇、 多個導電插塞320、-線路層33〇以及一晶片34〇。可挽性 基板310具有彼此相對的一第一表面312以及一第二表面 314。可撓性基板31〇的材質例如是聚乙醯胺或是其他種類 的具可撓性的高分子材質。這些導電插塞32〇貫穿可撓性 ,板310並且導電插塞32〇的材質例如是金屬材質。在本 貫施例中導電插塞32〇具有突出於第二表面314的一半圓 形突出部322。 線路層330疋由金屬材質所形成,其配置於第一表面 312上,並且線路層33〇包括多個内引腳Μ]、多條跡線 334以及多個外引腳336。導電插塞32〇與分別與這些内引 腳332電性連接,而這些外引腳336適於經由適當的外部 連接&子來與其他的電路元件電性連接。 晶片340具有一主動表面342,並且晶片34〇還具有 位於主動表面342上的多個凸塊344,其中這些凸塊344 11 129294^twf.doc/e 例如是金凸塊、兩階段(B stage)導電凸塊或是其他的導 電凸塊。這些凸塊344分別與這些導電插塞32〇電性連接, 以使得晶片340可以經由凸塊344、導電插塞320、内引腳 332、跡線334以及外引腳336來與晶片封裝體3〇〇以外的 電路元件電性連接。 承上述,本實施例將晶片340電性連接於導電插塞32〇 的方法疋先將熱壓機的壓頭160壓合於内引腳332上。經 由壓頭160施加於内引腳332的壓力以及熱量,使得晶片 340電性連接於導電插塞320。更詳細地說,由於内引腳 332以及導電插塞320均由金屬材質所形成,且凸塊與導 電插塞係直接完全重疊,或者是部分重疊,因此自壓頭16〇 所輸出的熱量可經由内引腳332以及導電插塞32〇而更快 速、直接地傳導至凸塊344。如此一來,導電插塞mo以 及凸塊344的溫度便能夠被快速地提升至熱壓所需的溫 度,並且完成導電插塞320以及凸塊344之間的連結。 此外’晶片封裝體300更可以包括一封裝膠體, 其中封裝膠體350的材質為樹脂(resin)或是其他種類的 保護樹脂。封裝膠體350配置於第二表面314上,並且圍 繞於晶片340的周圍。此外,封裝膠體350更填充於晶片 340與可挽性基板310之間的間隙。封裝膠體且有一 開口 352,其中開口 352暴露出晶片340之相對於=動表 面342的背面346。如此一來,晶片34〇所發出的熱量的 部份便可以經由開口 352而與外界環境進行熱交換了本實 施例形成封裝膠體350的方法是經由點膠機(dispensi=g 12 !twf.doc/e tool)將液態的封裝膠體35〇配置於晶片34〇的周圍,以 使封裝膠體350填充於晶片34〇與可撓性基板31〇之間的 間隙。之後,將液態的封裝膠體35〇固化,而得到固態的 谬體350。值得注意的是,由於本實施例之線路層⑽ 疋位,第一表面312上,並且在第二表面314上不具有跡 線或是引腳,因此相較於習知技術言,本實施例的封裝膠 體=〇在晶片340與可撓性基板31〇之間的間隙流動時不 會文到跡線或是引腳的阻礙。是以封裝膠體35〇會受到較 小的流動阻力。 圖5是本發明另—實施例之晶片封裝體的剖面示意 圖。請共同參照圖4與圖5,晶片封裝體3〇1與晶片封裝 體3〇〇之間主要的差異在於,晶片封裝體3〇1之導電插塞 320突出於第二表面314的突出部是一鲜塾324。詳細地 說:本發明主要的精神是在於導電插塞與凸塊之間的完全 重疊或,部分重疊’是以在上述的實施例中導電插塞32〇 突出於第二表面314的突出部可以是半圓形突出部奶、 銲墊324或是其他種外型的突出結構。在導電插塞32〇與 凸塊344之間完全重疊或部分重疊,並且彼此電性連接的 情況下,導電插塞320亦可以不突出於第二表面314外。 另外,晶片封裝體301更可以包括一層異方性導電膠 (ACP)或者是異方性導電膜(ACF)36〇,以使得凸塊⑽可 以經由異方性導電膠360内的導電粒子362而與銲塾324 電性連接。 當然,本發明所提出的晶片封裝體除了可以在晶片與 13 12929始 twf.doc/e =性基板之間配置—層異方性㈣ 層非導電聚合材質或是-層底膠於兩者之間=1己= 別如圖6與® 7所示。首先請參照圖6,晶片二 與晶片封裝體301之間主、衣體302 之曰片340盘要的異在晶片封裝體搬 之曰曰片340 ”可撓性基板31〇之間是配 材質別。如此-來,本實施例便可以經由^ =:二 们川受熱固化後的體積會產生收縮的特性,使=。32材4 14凸塊344之間的接合更為緊密。 明芩照圖7,晶片封裝體3〇3與晶片封裝體3〇1之間 主要的差異在於晶片封裝體303之晶片340與可撓性基板 310之間是配置一層底膠38〇,其中底膠38〇將這些凸塊包 覆於其内。如此一來,底膠380便可以作為晶片34〇與可 撓性基板310之間的緩衝,以避免晶片34〇與可撓性基板 310之間的電性連接關係受到熱應力的作用而遭到破壞。 此外,在本實施例中銲墊324與凸塊344之間更可以配置 層V電膠或金屬390,以使得銲墊324經由導電膠390 末與凸塊344電性連接。當然,上述之實施例並非用以限 定本發明,在本發明之其他實施例中更可以在晶片34〇與 可撓性基板310之間配置一層兩階段性膠或是其他種類的 間隙物(interposer)。 由於本發明之晶片和内引腳分別位於可撓性基板的 相對兩側,並且由於導電插塞是直接與凸塊電性接觸,因 此當本發明經由熱壓製程而使晶片經由凸塊而電性連接於 導電插塞時,凸塊的溫度可以快速地升高到熱壓所需的溫 14 !twf.doc/e 度。疋以在不傷害可撓性基板的條件下,本發明可以 地並且確實地將晶片電性連接於内引腳。 、逑 另外由於本發明之晶片與可撓性基板之間僅具夕 個凸塊,因此形成封I膠體的時候,液態的封歸^ ^ 充分地充滿晶片與可撓性基板之間的間隙。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並 限疋本發明’任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之 ^範圍内’當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之= 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1是習知之晶片封裝體的剖面示意圖。 圖2是圖i之封裝膠體未充分地填充於 晶片之間的間隙的示意圖。 -性基板與 圖3,習知之另一種晶片封裝體的剖面示意圖。 圖 =4是2^—實補之^職_邮示意圖。 圖5疋本發明另—實施例之晶片封裝體的剖面示意 圖 圖6是本發明又—實施例之晶片狀體的剖面示意 圖7 圖 是本發明再一實施例之晶片封裝體的 剖面示意 【主要元件符號說明】 1〇〇 ·晶片封裝體 I10 :可撓性基板 15 ,doc/e :表面 :表面 :線路層 :内引腳 :跡線 :外引腳 :晶片 :凸塊 :封裝膠體 :壓頭 :晶片封裝體 :可撓性基板 :表面 :表面 :線路層 :外引腳 :跡線 :線路層 :内引腳 :跡線 :導電插塞 •晶片 :凸塊 :封裝膠體 :twf.doc/e :晶片封裝體 :晶片封裝體 :晶片封裝體 :晶片封裝體 :可撓性基板 :導電插塞 :半圓形突出部 :銲墊 :線路層 :内引腳 :跡線 :外引腳 •晶片 :主動表面 :凸塊 :背面 ••第一表面 ••第二表面 :封裝膠體 :開口 :異方性導電膠 :導電粒子 :非導電聚合材質 :底膠 :導電膠 孔洞 17