TWI445139B - 晶片封裝結構、晶片封裝模具與晶片封裝製程 - Google Patents

Description

晶片封裝結構、晶片封裝模具與晶片封裝製程

本發明是有關於一種半導體封裝技術，且特別是有關於一種晶片封裝結構、晶片封裝模具與晶片封裝製程。

以積體電路的封裝而言，一般會先將已配置有晶片的承載器(carrier)置於多個模具之間。然後，將這些模具結合以定義出模穴(cavity)，而承載器與晶片則位於模穴中。接著，將封裝膠體材料經由模具的澆口(pin gate)注入模穴中。之後，將模具移除，即完成一般熟知的晶片封裝結構。將封裝膠體材料注入模穴的一種方式為藉由位於上模具中的澆口將封裝膠體材料自承載器與晶片上方注入模穴。所形成的晶片封裝結構包括承載器、配置於承載器上的晶片以及包覆部分承載器與晶片的封裝膠體。

一般來說，在將封裝膠體材料自承載器與晶片上方注入模穴以形成晶片封裝結構且移除模具之後，在封裝膠體的頂面上且與澆口相對應的位置會形成澆口接點(自晶片封裝結構移除多餘的封裝膠體後所形成的不規則斷裂結構)。此外，為了在後續的製程中能夠簡單地辨識晶片封裝結構中的引腳，因此在形成晶片封裝結構時，會於晶片封裝結構的頂面形成引腳順序指示部(pin one dot)，其一般為凹陷結構。依照目前的模具以及製程，澆口接點通常會位於引腳順序指示部的範圍內，且由於澆口接點具有粗糙的表面，因此在後續對引腳順序指示部進行辨識時，往往會有辨識不清或辨識錯誤的問題發生。

本發明提供一種晶片封裝結構，其具有易於辨識的引腳順序指示部。

本發明另提供一種晶片封裝模具，其所形成的晶片封裝結構中的引腳順序指示部與澆口接點分別位於不同的角落，因此可以解決對引腳順序指示部辨識不清或辨識錯誤的問題。

本發明又提供一種晶片封裝製程，其可形成易於辨識的引腳順序指示部。

本發明提出一種晶片封裝結構，其包括承載器、晶片以及封裝膠體。晶片配置於承載器上。封裝膠體包覆部分承載器與晶片。封裝膠體的頂面上具有引腳順序指示部與澆口接點，且引腳順序指示部位於頂面的第一角落，而澆口接點位於第一角落之外的第二角落。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之澆口接點的直徑例如介於0.5 mm至3.5 mm之間。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之澆口接點的直徑例如介於1 mm至2.5 mm之間。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之澆口接點例如為經表面處理的澆口接點。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之表面處理例如為雷射平坦化處理。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，還可以包括位於第一角落與第二角落之外的第三角落的頂針(ejection pin)標記。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之澆口接點的形狀例如為兩個同心圓。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之位於外部的同心圓的粗糙度例如小於位於封裝膠體頂面的粗糙度。

依照本發明實施例所述之晶片封裝結構，上述之位於內部的同心圓的表面例如高於位於外部的同心圓的表面。

本發明另提出一種晶片封裝模具，其包括：第一模具以及與第一模具相對位置配置的第二模具。第一模具與第二模具結合後定義出模穴。第二模具具有一澆口以供封膠體進入模穴內，且模穴的頂面的第一角落具有定位部，而澆口位於模穴的頂面的第一角落之外的第二角落。

依照本發明實施例所述之晶片封裝模具，上述之澆口的直徑例如介於0.5 mm至3.5 mm之間。

依照本發明實施例所述之晶片封裝模具，上述之澆口的直徑例如介於1 mm至2.5 mm之間。

依照本發明實施例所述之晶片封裝模具，更包括位於模穴的頂面的第一角落與第二角落之外的第三角落的頂針。

本發明又提出一種晶片封裝製程，其是先提供承載器。然後，將晶片配置於承載器上。接著，提供第一模具以及與第一模具相對的第二模具，第一模具與第二模具結合後定義出模穴，其中第二模具具有澆口，且模穴的頂面的第一角落具有定位部，而澆口位於模穴的頂面的第一角落之外的第二角落。而後，結合第一模具與第二模具以形成模穴，且使承載器與該晶片位於模穴中。繼之，通過澆口將封裝膠體材料提供至模穴中，以形成晶片封裝結構。晶片封裝結構包括承載器、配置於承載器上的晶片以及包覆部分承載器與晶片的封裝膠體，其中封裝膠體的頂面上具有引腳順序指示部，且引腳順序指示部與定位部相對應。之後，移除第一模具與第二模具，且同時於封裝膠體的頂面上形成澆口接點，且澆口接點與澆口相對應。

依照本發明實施例所述之晶片封裝製程，上述之澆口接點的直徑例如介於0.5 mm至3.5 mm之間。

依照本發明實施例所述之晶片封裝製程，上述之澆口接點的直徑例如介於1 mm至2.5 mm之間。

依照本發明實施例所述之晶片封裝製程，上述在移除第一模具與第二模具之後，還可以對澆口接點進行表面處理。

依照本發明實施例所述之晶片封裝製程，上述之表面處理例如為雷射平坦化處理。

依照本發明實施例所述之晶片封裝製程，上述在移除第一模具與第二模具時，還可以藉由頂針來使晶片封裝結構自第二模具脫離，其中頂針位於模穴的頂面的第一角落與第二角落之外的第三角落，且頂針在推頂晶片封裝結構時於封裝膠體的頂面形成對應的頂針標記。

基於上述，本發明將引腳順序指示部與澆口接點分別形成於晶片封裝結構的頂面上的不同的角落，因此可以有效地避免在後續對引腳順序指示部進行辨識時發生辨識不清或辨識錯誤。

此外，由於澆口接點與引腳順序指示部形成於不同的角落，因此澆口接點在進行表面處理之後也可以作為引腳順序指示元件。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依照本發明一實施例所繪示的晶片封裝製程之流程圖。請參照圖1，首先，在步驟100中，提供承載器。然後，將晶片配置於承載器上。在本實施例中，承載器例如為導線架(lead frame)。當然，承載器並不限於導線架，在其他實施例中，承載器也可以是基板。如一般所熟知，導線架例如具有晶片座(die pad)以及多個引腳(lead)。引腳位於晶片座周圍。晶片配置於晶片座上，且藉由打線接合(wire bonding)的方式而電性連接至引腳。

然後，在步驟102中，提供第一模具以及與第一模具相對的第二模具。第一模具與第二模具結合後定義出模穴。在本實施例中，第一模具為下模具，而第二模具為上模具。以下將對本發明的第二模具(上模具)做說明。圖2為依照本發明實施例所繪示的上模具之立體示意圖。請參照圖2，上模具200具有澆口202。在後續步驟中，封裝膠體材料可通過澆口202而注入由上模具與下模具結合所形成模穴中。澆口的直徑例如介於0.5 mm至3.5 mm之間，較佳介於1 mm至2.5 mm之間。此外，模穴的頂面(上模具200的內表面204)上具有定位部206，用以於後續所形成的晶片封裝結構中的封裝膠體的頂面上形成引腳順序指示部。在本實施例中，定位部206為突起物，而在另一實施例中，定位部也可以是凹陷。澆口202位於內表面204的角落208，而定位部206位於角落208之外的角落。在本實施例中，定位部206位於與角落208相對的角落210。在其他實施例中，定位部206也可以位於與角落208相鄰的角落(例如角落212或角落214)。另外，在本實施例中，在角落208與角落210之外的角落212還具有頂針216。在後續移除上模具與下模具時，可藉由頂針216推頂所形成的晶片封裝結構，以使晶片封裝結構自上模具脫離。

接著，在步驟104中，結合第一模具與第二模具，以形成模穴，且使承載器與其上的晶片位於模穴中。

而後，在步驟106中，通過澆口202將封裝膠體材料注入模穴中，以形成晶片封裝結構。

關於形成晶片封裝結構所使用的模具以及所形成的晶片封裝結構可如圖3所示。圖3為依照本發明實施例所繪示的形成晶片封裝結構所使用的模具以及所形成的晶片封裝結構之示意圖。一般來說，晶片是以陣列的方式配置於承載器上。但是，為了使圖式清楚，在圖3中僅以一個晶片為例作說明。請參照圖3，晶片4配置於承載器2上。上模具6具有澆口16與定位部18。定位部18例如為突起物。上模具6與下模具8結合形成模穴10。晶片4與承載器2位於模穴10中。利用活塞20將熱熔的封裝膠體材料12壓入上流道部14內。熱熔的封裝膠體材料12沿上流道部14流動。上流道部14在晶片4與承載器2上方延伸。上流道部14中的封裝膠體材料12經由分流點D向下流入澆口16，並注入模穴10中。待封裝膠體材料12固化後即可形成封裝膠體。

之後，在步驟108中，移除第一模具(下模具)與第二模具(上模具)，且同時於封裝膠體的頂面上形成澆口接點。澆口接點與澆口相對應，且二者具有相同的內徑。以下將以圖3來做進一步的說明。請參照圖3，在移除上模具6時，位於上流道部14以及澆口16中的封裝膠體(即多餘的封裝膠體)可同時與包覆承載器2與晶片4的封裝膠體(即位於模穴10中的封裝膠體)分離。此外，當上述多餘的封裝膠體與包覆承載器2與晶片4的封裝膠體分離時，包覆承載器2與晶片4的封裝膠體在與澆口16相對應的位置會形成不規則的斷裂結構。在此，斷裂結構即為澆口接點。

此外，如前所述，在移除上模具時，還可以藉由頂針來使晶片封裝結構自上模具脫離。特別一提的是，在利用頂針推頂所形成的晶片封裝結構以使晶片封裝結構自上模具脫離時，會同時於封裝膠體的頂面形成對應的頂針標記。

圖4為依照本發明實施例所繪示的晶片封裝結構之剖面示意圖。請參照圖4，晶片封裝結構400為以上述步驟所形成的晶片封裝結構。晶片封裝結構400包括承載器402、晶片404與封裝膠體406。在本實施利中，承載器402為導線架，其包括晶片座402a與引腳402b。晶片404配置於晶片座402a上，且藉由導線408與引腳402b電性連接。封裝膠體406包覆晶片404、晶片座402a與部分引腳402b。封裝膠體406的頂面上的一個角落處具有不規則的斷裂結構410，其形成於對應圖3中的澆口16的位置處，即上述的澆口接點。此外，封裝膠體406的頂面上的另一個角落處具有凹陷部412，其形成於對應於圖3中的定位部18的位置處，即為引腳順序指示部。

圖5為依照本發明實施例所繪示的晶片封裝結構之上視示意圖。在圖5中，晶片(未繪示)以陣列的方式配置於承載器上，因此所形成的封裝結構亦以陣列的方式排列。請參照圖5，晶片封裝結構500包括承載器502、晶片(未繪示)以及封裝膠體504。在本實施利中，承載器502例如為導線架(包括晶片座、引腳)。晶片配置於晶片座(未繪示)上，且藉由導線(未繪示)與引腳502a電性連接。封裝膠體504包覆部分晶片、晶片座與部分引腳502a。在形成晶片封裝結構500的過程中，由於上模具的內表面(即模穴的頂面)具有定位部(如圖2中的定位部206以及圖3中的定位部18)，且定位部例如為突起物，因此所形成的封裝膠體504的頂面的與定位部相對應的角落處會形成凹陷部506。在此，凹陷部506即為引腳順序指示部。相反的，在另一實施例中，若定位部為凹陷，所形成的引腳順序指示部則為突起物。此外，封裝膠體504的頂面上的另一個角落處具有不規則的斷裂結構508，其即為上述的澆口接點。另外，封裝膠體504的頂面上的另一個角落處具有與頂針相對應的頂針標記510。

由上述可知，由於引腳順序指示部(凹陷部412、506)與澆口接點(斷裂結構410、508)分別位於封裝膠體的頂面的不同角落，因此在後續對引腳順序指示部進行辨識時可以有效地避免辨識不清或辨識錯誤的問題。

此外，視實際需求，澆口接點(斷裂結構410、508)也可以作為引腳順序指示元件，即具有引腳順序指示部(凹陷部412、506)的功能。然而，由於澆口接點具有與封裝膠體的頂面相同粗糙度，為了避免造成辨識不清或辨識錯誤的問題，因此在步驟110中，對澆口接點進行表面處理，以將澆口接點的表面平坦化。表面處理例如為雷射平坦化處理。

圖6為依照本發明實施例所繪示的澆口接點之示意圖。在本實施例中，澆口接點的形狀為兩個同心圓。當然，在其他實施例中，依照所對應的澆口的設計，澆口接點也可以是其他形狀。請參照圖6，澆口接點600形狀為兩個同心圓(位於內部的同心圓602與位於外部的同心圓604)。在本實施例中，對應於澆口的設計，同心圓602的表面高於同心圓604的表面。此外，在本實施例中，對應於澆口的設計，在多餘的封裝膠體與包覆承載器與晶片的封裝膠體分離時，造成同心圓604的表面的粗糙度等於封裝膠體頂面的粗糙度，因此在後續對引腳順序指示部進行辨識時，會有辨識不清或辨識錯誤的問題發生。因此，如前所述，可對澆口接點600的同心圓604進行表面處理，以將同心圓604的表面平坦化，亦即使同心圓604的粗糙度小於封裝膠體頂面的粗糙度。

綜上所述，在本發明的晶片封裝結構中，由於位於晶片封裝結構的頂面上的引腳順序指示部與澆口接點分別形成於不同的角落，因此在後續對引腳順序指示部進行辨識時可以有效地避免辨識不清或辨識錯誤的問題。

此外，在本發明的晶片封裝結構中，由於澆口接點與引腳順序指示部並未形成於相同的角落，因此在對澆口接點進行表面處理之後，也可以利用澆口接點來作為引腳順序指示元件。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

2、402、502．．．承載器

4、404．．．晶片

6．．．上模具

8．．．下模具

10．．．模穴

12．．．封裝膠體材料

14．．．上流道部

16、202．．．澆口

18、206．．．定位部

20．．．活塞

100~110．．．步驟

200．．．上模具

204．．．內表面

208、210、212、214．．．角落

216．．．頂針

400、500．．．晶片封裝結構

402a．．．晶片座

402b、502a．．．引腳

406、504．．．封裝膠體

408．．．導線

410、508．．．斷裂結構

412、506．．．凹陷部

510．．．頂針標記

600．．．澆口接點

602、604．．．同心圓

D．．．分流點

圖1為依照本發明實施例所繪示的晶片封裝製程之流程圖。

圖2為依照本發明實施例所繪示的上模具之立體示意圖。

圖3為依照本發明實施例所繪示的形成晶片封裝結構所使用的模具以及所形成的晶片封裝結構之示意圖。

圖4為依照本發明實施例所繪示的晶片封裝結構之剖面示意圖。

圖5為依照本發明實施例所繪示的晶片封裝結構之上視示意圖。

圖6為依照本發明實施例所繪示的澆口接點之示意圖。

502．．．承載器

500．．．晶片封裝結構

502a．．．引腳

504．．．封裝膠體

508．．．斷裂結構

506．．．凹陷部

510．．．頂針標記

Claims (21)

1. 一種晶片封裝結構，包括：一承載器；一晶片，配置於該承載器上；以及一封裝膠體，包覆部分該承載器與該晶片，其中該封裝膠體的頂面上具有一引腳順序指示部與一澆口接點，而該澆口接點位於一角落，且該澆口接點的形狀為兩個同心圓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構，其中該澆口接點的直徑介於0.5mm至3.5mm之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之晶片封裝結構，其中該澆口接點的直徑介於1mm至2.5mm之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構，其中該澆口接點包括經一表面處理的澆口接點。
5. 如申請專利範圍第4項所述之晶片封裝結構，其中該表面處理包括雷射平坦化處理。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構，其中該引腳順序指示部位於該頂面的一第一角落。
7. 如申請專利範圍第6項所述之晶片封裝結構，更包括一頂針標記，位於該第一角落與該角落之外的一第三角落。
8. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構，其中位於外部的同心圓的粗糙度小於該封裝膠體頂面的粗糙度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝結構，其中位於內部的同心圓的表面高於位於外部的同心圓的表面。
10. 一種晶片封裝模具，包括：一第一模具；以及一第二模具，與該第一模具相對位置配置，該第一模具與該第二模具結合後定義出一模穴，該第二模具具有一澆口以供封膠體進入模穴內，而該澆口位於該模穴的頂面的一角落，且該澆口的形狀為兩個同心圓。
11. 如申請專利範圍第10項所述之晶片封裝模具，其中該澆口的直徑介於0.5mm至3.5mm之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之晶片封裝模具，其中該澆口的直徑介於1mm至2.5mm之間。
13. 如申請專利範圍第11項所述之晶片封裝模具，其中該模穴的頂面的一第一角落具有一定位部。
14. 如申請專利範圍第13項所述之晶片封裝模具，更包括一頂針，位於該模穴的頂面的該第一角落與該角落之外的一第三角落。
15. 一種晶片封裝製程，包括：提供一承載器；將一晶片配置於該承載器上；提供一第一模具以及與該第一模具相對的一第二模具，該第一模具與該第二模具結合後定義出一模穴，其中該第二模具具有一澆口，而該澆口位於該模穴的頂面的一角落； 結合該第一模具與該第二模具以形成該模穴，且使該承載器與該晶片位於該模穴中；通過該澆口將一封裝膠體材料提供至該模穴中，以形成一晶片封裝結構，該晶片封裝結構包括一承載器、配置於該承載器上的一晶片以及包覆部分該承載器與該晶片的一封裝膠體，其中該封裝膠體的頂面上具有一引腳順序指示部，且該引腳順序指示部與該定位部相對應；以及移除該第一模具與該第二模具，且同時於該封裝膠體的頂面上形成一澆口接點，且該澆口接點與該澆口相對應，且該澆口接點的形狀為兩個同心圓。
16. 如申請專利範圍第15項所述之晶片封裝製程，其中該澆口的直徑介於0.5mm至3.5mm之間。
17. 如申請專利範圍第16項所述之晶片封裝製程，其中該澆口的直徑介於1mm至2.5mm之間。
18. 如申請專利範圍第15項所述之晶片封裝製程，其中在移除該第一模具與該第二模具之後，更包括對該澆口接點進行一表面處理。
19. 如申請專利範圍第18項所述之晶片封裝製程，其中該表面處理包括雷射平坦化處理。
20. 如申請專利範圍第15項所述之晶片封裝製程，其中該模穴的頂面的一第一角落具有一定位部。
21. 如申請專利範圍第20項所述之晶片封裝製程，其中在移除該第一模具與該第二模具時，更包括藉由一頂針來使該晶片封裝結構自第二模具脫離，其中該頂針位於該 模穴的頂面的該第一角落與該角落之外的一第三角落，且該頂針在推頂該晶片封裝結構時於該封裝膠體的頂面形成對應的一頂針標記。