TWI334205B - Package structure and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

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. 編號：TW3595PA 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及其形成方法，且特別 是有關於一種晶片封裝結構及其形成方法。 【先前技術】 半導體封裝技術發展迅速，各式晶片 <藉由封裝技術 達到保護晶片且避免晶片受潮之目的，炎導引晶片之内部 導線路與印刷電路板之導線電性連接。 請參照第1圖，其繪示一種傳統封裝結構之剖面圖。 封裝結構10至少包括一晶粒11、一導線架12、數個導電 凸塊（solder bump)13以及一封裝膠體Μ。晶粒11係經由 數個導電凸塊13與導線架12電性連接。經由壓模機（mold press)將封裝膠體14灌入晶粒u與導線架12間。此封 裝膠體14係包覆晶粒11、導線架12及數個導電凸塊13， 用以使晶粒11避免受潮氧化或碰撞損傷β 形成封裝膠體14除藉由壓模機灌入晶粒11及導線架 12之間外’也會藉由流體之毛細現象填入導電凸塊13之 間的狹小空隙。然而由於導電凸塊13間的空隙過於狹小， 易使得封裝膠體14無法填滿其空隙，而造成封裝製程失 敗，降低產品良率。此外，當晶粒u與導線架丨2接合時， 若造成導電凸塊13的崩塌（c〇uapse)，也會使得封裝膠體 14無法填滿。 / 另外，由於晶粒11於操作的過程中相對地會產生高 TW3595PA 6 13.34205 i達編號：TW3595PA m熱能的逸散係藉由導電凸塊13料，然敎 .· 上’相對減少了熱能:逸 生4燒賤降低W生命仙等問題。 •=如何改進傳統的封裝結構，以克服上述之問題 目别亟待解決的問題之一。 耳马 【發明内容】 • 本發明係有關於一種封裝結構其及形成方法，复葬ά 銲料層將晶粒接合於2 # θ ^ 熱效率。σ於導線架’叫外封農結構中晶粒之散 勺括H面’提出―種封裝結構，此結構 二括-導絲、—晶粒、—銲制及數個連接 ;=;接塾及數個導腳。散熱接塾係設置於導= 央位置。此些導腳係圍繞於散熱接墊。晶粒具 ^動表面，且此晶粒係設置於導線架上。銲料層係設 面與散熱接塾間。此些連接元件係設置 遠與導腳間。且晶粒係經由銲料層及此些 連接70件電性連接於導線架。 =^之第二方面’提出—種封裝結構之 :著=首先係提供一晶粒，此晶粒具有一主動表面。 接者’形成一銲料層於主動表面實 次，以陣列方式配置數個連接元件環繞辑料層^再^提 二=:然後，經由此些連接元件及輝料層接合晶粒

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三達編號：TW3595PA 為讓本發明之上述内容能更明顯易懂，下文特舉一較 佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】

本發明係提出一種封裝結構及其形成方法，封裝結構 包括一導線架、一晶粒、一銲料層以及數個連接元件。導 線架包括一散熱接墊及數個導腳。散熱接墊係設置於導線 架實質上之中央位置。數個導腳係圍繞於散熱接墊設置。 曰曰粒（die)具有一主動表面，且此晶粒係設置於導線架上。 銲料層係设置於晶粒之主動表面與散熱接墊間。數個連接 元件係設置於晶粒之主動表面與導_，且晶 ，層及此些連接元件電性連接該導線架。此封裝結構中^ 晶粒係經㈣料層及連接元件與導線架連接，湘鲜料層 以及此些連接元件作為錄之散減徑，藉以提昇晶粒^ 散執紛婁。 以下係詳述本實施例之封裝結構的形成方法。請夂屏 第2圖’騎讀照本發明較佳實施狀封裝結構二形= 方法的流程圖》 請同時參照第3A及3B圖。第3A圖綠示依照本發明 ，佳實施例之晶粒的示意圖。第3 B圖其繪示第3 a圖中沿 著3B-3B’線之剖面圖。本實施例之封裝結構3〇〇的形成二 法首先提供-晶粒31〇，如第2圖之步驟2()1所示。此晶 粒310具有一主動表面3l〇a。 曰曰 接著，請同時參照第4A及4B圖。第4A圖繪示鲜料 TW3595PA 8

三達編號：TW3595PA 層形成於第3A圖之晶粒的示意圖。第犯圖繪示第从圖 中沿著4B-4B’線之剖面圖。如第2圖之步驟搬所示，形 成-銲料層332於主動表面遍實質上之中央位置。於 本實施例中，銲料層332係以錫f印刷㈤如p她 printing)之方式形成於主動表面31〇a實質上之中央位置。 然後’請同時參照第5A及5B圖。第5A圖其緣示形 成連接元件於第4A圖之晶粒的示意圖。帛5b _示第 5A圖中沿著5B.5B，線之剖面圖。如第2圖之步驟2〇3所 不，以陣列方式配置數個連接元件33〇環繞焊料層说。 於本實施财，此些連接元件33G例如為導電凸塊(s〇ider hmp)，且此些連接元件挪係以陣列方式圍繞銲料層说 认置此外，此些連接元件330之材料較佳地相同於銲料 層332之材料。於本實施例中，此些連接元件MO及鮮料 層332之材料例如為錫鉛合金或無鉛銲料。 其次，請同時參照第6A及0B圖，第6A圖繪示依照 本發明較佳實施例之導線架的示意圖；第6B圖繪示第6A 圖中沿著6B-6B，線之剖面圖。依照本實施例之形成方法接 著進行步驟204，提供一導線架320。此導線架320包括 散熱接塾322及數個導腳324。散熱接墊322位於導線架 320實質上之中央位置’且此些導腳324係圍繞散熱接墊 322設置。於本實施例中，此導線架32〇例如為一金屬材 質’以提供良好的支撐性以及導熱性。 然後，請同時參照第7A圖及第7B圖，第7A圖緣示 晶粒接合於第6A圖之導線架的示意圖。第7B圖缘示第 TW3595PA 9 1334205

三達編號：TW3595PA 7A圖中沿著7B-7B’線之剖面圖。如第2圖之步驟205所 • 示，經由該些連接元件330及銲料層332接合晶粒310之 主動表面310a於導線架320上。晶粒310經由銲料層332 緊密接觸接合於散熱接墊322，且經由此些連接元件330 與導線架320之導腳324接合。於本實施例中，銲料層332 • 之面積實質上係與散熱接墊322之面積相等為例。此外， 連接元件330及銲料層332例如為錫鉛合金或無鉛銲料。 依照本發明較佳實施例之形成方法接著進行填入膠 ❿ 材之動作，如步驟206所示。請參照第8圖，其繪示填入 膠材於第7B圖之封裝結構後的剖面圖。膠材34〇係填入 晶粒310與導線架32〇間，膠材34〇係包覆晶粒31〇、銲 料層332及連接元件33(^於本實施例中，此膠材34〇例 如為一樹脂，經由壓模機灌入晶粒31〇及導線架32〇間， 藉由液體毛細現象填入導線架32〇及晶粒31〇間之空隙。 藉由設置鋅料層332於晶粒310上之方式，大幅減少了連 接70件33〇之數目，相對地減少了連接元件330之間的空 隙，如此一來便可減少膠材34〇無法填滿空隙之問題，有 效提昇膠材340充填的良率。另外，於本實施例中，鲜料 層332係為-完整之平板狀結構，不易發生崩塌毁壞的現 象’係可提升製程之良率。 再者，為使晶粒31G在操作的過程中所產生的高熱能 有效地散逸，係經由銲料層332與散熱触322接合，將 熱能經由銲料層332傳導至導線架320上。由於銲料層332 與晶粒310間接觸面積大於傳統封裝結構1〇

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號：TW3595PA 與導線架12經由導電凸塊13連接（如第1圖所示）的接 觸面積，因此便可藉由銲料層332提昇散熱能力。此外， 晶粒310更可藉由銲料層332以及導線架320接地，以避 免電磁干擾（Electromagnetic Interference)的問題。 本發明上述實施例所揭露之封裝結構及其形成方 法，係採用銲料層及連接元件將晶粒及導線架接合，增加 了晶粒及導線架之間的導熱面積，進一步地提昇晶粒的散 果。再者，由於銲料層電性連接於晶粒及導線架，使 知β曰粒可藉由銲料層及導線架接地，係可降低電磁干擾之 ^:此外，藉由銲料層減少連接元件之數目，進而減少 二件間之間隙’係可效提昇膠材填補的製程的良率。 然其;：斤二艮!^發明已以-較佳實施例揭露如上， 常知識者林發明。本發明所屬技術領域中具有通 脫離本發明之精神和範圍内，當可作各= 之更動與潤飾。因此，太 ^ 』仆谷種 專利範圍所界定者為準。 保護範圍當視後附之申請

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三號：TW3595PA 【圖式簡单說明】 第1圖係繪示一種傳統封裝結構之剖面圖； 第2圖係繪示依照本發明較佳實施例之封裝結構之 形成方法的流程圖； 第3A圖係繪示依照本發明較佳實施例之晶粒的示意 圖， 第3B圖係繪示第3A圖中沿著3B-3B’線之剖面圖； 第4A圖係繪示銲料層形成於第3A圖之晶粒的示意 圖； 第4B圖係繪示依照第4A圖中沿著4B-4B’線之剖面 圖， 第5A圖係繪示形成連接元件於第4A圖之晶粒的示 意圖， 第5B圖係繪示依照第5A圖沿著5B-5B’線之剖面 圖； 第6A圖係繪示依照本發明較佳實施例之導線架之 示意圖； 第6B圖係繪示依照第6A圖中沿著6B-6B’剖面線 之侧視剖面圖； 第7A圖係繪示晶粒接合於第6A圖之導線架的示意 圖， 第7B圖係繪示第7A圖中沿著7B-7B’線之剖面 圖；以及 第8圖係繪示填入膠材於第7B圖之封裝結構剖面 TW3595PA 12 1334205

三號：TW3595PA 示意圖。 【主要元件符號說明】 10、 300 :封裝結構 11、 310 :晶粒 12、 320 :導線架 13 :導電凸塊 14 :封裝膠體. 310a :主動表面 322 :散熱接墊 324 :導腳 330 :連接元件 332 :銲料層 340:膠材

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Claims (1)

1334205 2010/7/30 修正 十、申請專利範圍： 1. 一種封裝結構，該封裝結構包括： 一導線架，包括： 一散熱接墊，設置該導線架實質上之中央位 置；及 複數個導腳，係圍繞該散熱接墊設置； 一晶粒（die)，具有一主動表面，且該晶粒設置於該 導線架上； 一銲料層，設置於該主動表面與該散熱接墊間，且該 銲料層之面積實質上係與該散熱接墊之面積相等；以及 複數個連接元件，係設置於該主動表面與該導腳間； 其中，該晶粒係經由該銲料層及該些連接元件電性連 接該導線架。 2. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該 封裝結構更包括： 一膠材，充填於該晶粒與該導線架之間，該膠材係包 覆該晶粒、該銲料層及該些連接元件。 3. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該 些連接元件係圍繞該銲料層。 4. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該 銲料層係緊密接觸於該主動表面及該散熱接墊。 5. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該 些連接元件為導電凸塊。 6. 如申請專利範圍第1項所述之封裝結構，其中該 14 1334205 2010/7/30 修正 晶粒係經由該銲料層及該散熱接墊電性連接至一接地面。 7. —種封裝結構之形成方法，該形成方法包括： 提供一晶粒，該晶粒具有一主動表面； 形成一銲料層於該主動表面實質上之中央位置； 以陣列方式配置複數個連接元件環繞該銲料層； 提供一導線架，該導線架包括一散熱接墊；以及 經由該些連接元件及該銲料層接合該晶粒於該導線 架上，其中，該銲料層係位於該主動表面與該散熱接墊之 間，該銲料層之面積實質上係與該散熱接墊之面積相等。 8. 如申請專利範圍第7項所述之形成方法，其中形 成該銲料層之步驟包括： 印刷一材料於該主動表面實質上之中央位置，以形成 該銲料層。 9. 如申請專利範圍第8項所述之形成方法，其中該 材料相同於該些連接元件之材質。 10. 如申請專利範圍第7項所述之形成方法，其中該 導線架更包括複數個導腳，該散熱接墊位於該導線架實質 上之中央位置，且該些導腳圍繞該散熱接墊設置，於接合 該晶粒之步驟中，該晶粒分別經由該銲料層及該些連接元 件電性連接於該散熱接墊及該些導腳。 11. 如申請專利範圍第7項所述之形成方法，該方法 更包括： 填入一膠材於該晶粒與該導線架間，該膠材係包覆該 晶粒、該銲料層及該些連接元件。 15 1334205 2010/7/30 修正 12.如申請專利範圍第7項所述之形成方法，其中該 些連接元件係為導電凸塊。