专利名称：晶片封装体与用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法
技术领域：
本发明是有关于一种在晶圆上完成集成电路(integrated circuit)之后的晶圆处理技术，且特别是有关于一种晶片封装体(chip package)及用以制造具有胶层的晶片(adhesive chip)的晶圆处理方法。
背景技术：
在半导体晶圆(semiconductor wafer)上制造集成电路之后，切割半导体晶圆以形成出多个晶片，且这些晶片根据多种封装方式而粘着至适当的IC基板上，或者一晶片粘着至另一晶片上，以形成多晶片堆叠。举例而言，晶片粘着至印刷电路板上，以形成球状栅格阵列(BGA)封装体。或者，晶片粘着至晶片垫或导线架(lead frame)的内引脚上，以形成薄型小尺寸封装(TSOP)体。此外，用于粘着晶片的现有习知胶层通常为热固性银的液态混合物或固态聚酰亚胺胶带，且在粘着晶片的制程中，此现有习知胶层涂布至承载器上，而承载器例如是基板、导线架或下晶片。
美国专利第2001/0005935号所揭示的组装多晶片模组的方法为使用晶片粘着机将较大晶片粘着至基板上，然后在不使用晶片粘着机的情况下将较小的晶片固定至较大的晶片上。在现有习知技术中，粘着较大晶片及较小晶片的胶层为液态热固性胶层或固态聚酰亚胺带。然而，此专利未能揭示涂布胶层的程序，也就是在晶片粘着及导线接合程序之前，首先在较小晶片上或在较大晶片上涂布胶层。一方面，当液态热固性胶层用于未与导线接合的晶片时，液态热固性胶层难以预涂布在较小晶片(上晶片)上，且由于液态热固性胶层的流动，因此液态热固性胶层易于污染较大晶片(下晶片)的接垫(bonding pad)。另一方面，在导线接合之后涂布液态胶层时，由于印刷网板无法置放在具有接线的较大晶片(或基板)上，因此胶层必须在导线接合之前涂布至较大晶片上。因此，此种多晶片封装过程的限制相当多，从而导致不易于封装。此外，固态胶带亦可用于晶片粘着，但胶带的成本高且胶带必须为双面胶层才能用于晶片-晶片(chip-chip)、晶片-基板(chip-substrate)或晶片-导线架(chip-lead frame)的接合。在现有习知技术中，首先胶带以预定图案粘着至基板(导线架或较大晶片)上，接着将晶片接合在胶带上。切割晶圆所形成晶片便不具有胶层。
发明内容
因此，本发明提出一种用以制造具有胶层(adhesive layer)的晶片的晶圆处理方法。制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法主要是在晶圆上印刷具有两阶特性的液态胶层(liquid adhesive)。具有两阶特性的印刷胶层在室温(B阶条件)下经预固化将变为固态、非可流动与不具有粘性的。接着，在切割晶圆之后，将形成具有B阶胶层的多数个晶片，以降低形成胶层的成本。
本发明提出一种晶片封装体，其在承载器与晶片之间配置胶层，因此将易于制造出晶片-基板，或晶片-导线架封装体结构。
本发明提出一种晶片封装体，其在两个晶片之间配置胶层，因此将易于制造出晶片-晶片封装体结构。
依据用以制造本发明的具有胶层的晶片的晶圆处理方法，其包括下列步骤。首先，提供具有集成电路的半导体晶圆。此晶圆例如具有主动表面(active surface)或非主动表面(inactive surface)的平坦表面。然后，在晶圆的部分或整个表面上均匀涂布具有两阶特性的液态胶层。接着，通过加热或紫外线而预固化晶圆，以使得具有两阶特性的胶层变为具有B阶特性的粘合膜。接着，提供定位带(positioning tape)，且定位带与粘合膜接触，以定位晶圆。此后，依据定位带切割晶圆，以形成具有粘合膜的多数个晶片。
根据本发明的一实施例，提出一种晶片封装体。晶片封装体包括一承载器、一第一晶片、一第一胶层及一封装胶体(molding compound)。第一晶片配置于承载器上，并与承载器电性连接。第一胶层配置于承载器与第一晶片之间，其中第一胶层的面积不大于第一晶片的面积。封装胶体配置于承载器上，以覆盖第一晶片。
根据本发明的一实施例，晶片封装体更包括多数条第一接线(bondingwire)，其电性连接承载器及第一晶片。
根据本发明的一实施例，第一胶层(adhesive layer)可为具有B阶特性的一粘合膜。
根据本发明的一实施例，晶片封装体更包括一第二胶层及一第二晶片，其中第二胶层配置于第一晶片上。第二晶片配置于第二胶层上，其中第二胶层的面积不大于第二晶片的面积，且第二晶片与承载器电性连接。
根据本发明的一实施例，晶片封装体更包括多数条第二接线，其电性连接承载器及第二晶片，且封装胶体覆盖第二接线及第二晶片。举例而言，第二胶层覆盖第一接线的一部分。
根据本发明的一实施例，第二胶层配置于第二晶片的非主动表面与第一晶片的非主动表面之间，或配置于第二晶片的非主动表面与第一晶片的主动表面之间，或配置于第二晶片的主动表面与第一晶片的主动表面之间。
根据本发明的一实施例，第二胶层为具有B阶特性的粘合膜。
根据本发明的一实施例，提出一种晶片封装体。晶片封装体包括一承载器、一第一晶片、一第二晶片、一第二胶层及一封装胶体。第一晶片配置于承载器上，并与承载器电性连接。第二晶片配置于第一晶片上，并与承载器电性连接。第二胶层配置于第一晶片与第二晶片之间，且第二胶层的面积不大于第二晶片的面积。封装胶体配置于承载器上，并覆盖第一晶片、第二晶片及第二胶层。
根据本发明的一实施例，晶片封装体更包括多数条第一接线，其电性连接承载器及第一晶片，且第二胶层覆盖第一接线的一部分。
根据本发明的一实施例，晶片封装体更包括多数条第二接线，其电性连接承载器及第二晶片。
根据本发明的一实施例，第二胶层为具有B阶特性的粘合膜。
根据本发明的一实施例，晶片封装体更包括一第一胶层，其配置于承载器与第一晶片之间。
根据本发明的一实施例，第一胶层为具有B阶特性的粘合膜。
根据本发明的一实施例，第二胶层配置于第二晶片的非主动表面与第一晶片的非主动表面之间，或配置于第二晶片的非主动表面与第一晶片的主动表面之间，或配置于第二晶片的主动表面与第一晶片的主动表面之间。
根据本发明的一实施例，第一晶片经由多数个焊料凸块(solder bump)与承载器电性连接。
总而言之，本发明将胶层(例如粘合膜或具有B阶特性的粘合膜)配置于晶片或承载器上，因此即使在晶片-晶片的堆叠的步骤中，当粘合膜或具有B阶特性的粘合膜完全覆盖晶片的非主动表面时，此粘合膜或具有B阶特性的粘合膜将不会损坏在晶片-基板(chip-to-substrate)或晶片-导线架封装体结构中的接线或接垫。因此，可在不考虑已存在的接线或接垫的情况下使用胶层以便于容易地或有效地制造晶片-晶片堆叠、晶片-基板、或晶片-导线架封装体结构。
另外，晶片可通过胶层而固定至基板、另一晶片、印刷电路板、陶瓷电路板或无额外胶层的导线架，因此胶层可以降低成本，并有效且广泛地用于晶片-晶片堆叠或晶片-基板堆叠等多种封装体中。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1为根据本发明的用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法的流程图。
图2为根据本发明的用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法所提供的晶圆的正视图。
图3A至图3D为根据本发明的第一实施例的晶圆处理过程中的晶圆的剖面图。
图3E至图3G为第一实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片堆叠的剖面图。
图3H为将根据本发明的第一实施例的晶片-晶片封装体应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。
图4A至图4D为根据本发明的第二实施例的晶圆处理过程中的晶圆的剖面图。
图4E至图4F为第二实施例的具有胶层的晶片的晶片-基板封装体的剖面图。
图5为说明根据本发明的第三实施例的剖面图，其说明晶圆非主动表面粘着至一用以切割的定位带，以制造具有胶层的晶片。
图6及图7为第三实施例的具有胶层的晶片的晶片-导线架封装体的剖面图。
图8A至图8D为根据本发明的第四实施例的晶圆处理过程中的晶圆的剖面图。
图8E至图8F为第四实施例的具有胶层的晶片的晶片-基板封装体的剖面图。
图8G为将根据本发明的第四实施例的晶片-基板封装体结构应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。
图9A至图9C为第四实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片封装体中的剖面图。
图9D为若将根据本发明的第四实施例的晶片-晶片封装体应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。
图10A至图10B为第四实施例的具有胶层的晶片的晶片-导线架封装体的剖面图。
图11A至图11B为第四实施例的具有胶层的晶片的两个堆叠的晶片-导线架封装体的剖面图。
图12A为第五实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片封装体的剖面图。
图12B为将根据本发明的第五实施例的晶片-晶片封装体应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。
图12C为第五实施例的具有胶层的晶片的两个堆叠的晶片-导线架封装体的剖面图。
图13为图12A的剖面图，其说明第一晶片经由多数个焊料凸块与承载器电性连接。
图14A至图14C为第六实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片封装体的剖面图。
图15为配置图14A所示的焊料凸块30的另一实施例。
20焊球30焊料凸块40底胶100晶片-基板封装体结构101球状栅格阵列型晶片封装体 102晶片-晶片封装体103球状栅格阵列型晶片封装体 104晶片-导线架封装体结构105两个堆叠的晶片-导线架封装体106球状栅格阵列型晶片封装体107两个堆叠的晶片-导线架封装体结构108晶片-晶片封装体110晶圆 111非主动表面111a非主动表面112主动表面113晶片 113a晶片114切割路径 115接垫115a接垫 117焊料垫117a焊料垫121网板121a网板 122刮具130液态胶层 130a液态胶层131黏合膜 131a黏合膜131b黏合膜140定位带150切割机 160晶片161接垫 162接线170基板 172接垫174表面 175晶片垫175a引脚 176接垫180接线 180a接线182封装胶体 190封装胶体190a封装胶体 190b封装胶体210晶圆 211主动表面212非主动表面 212a非主动表面213晶片 213a晶片214切割路径 215接垫215a焊料垫221网板222刮具 230液态胶层
231黏合膜 231a黏合膜240定位带 250切割机260承载器 260a狭缝260b表面 261焊球262接线 262a接线263封装胶体 265引脚271内引脚 272承载器273封装胶体 274接线331a黏合膜331b黏合膜具体实施方式
下文揭示本发明的多个具体实施例，进而说明本发明的概念的多个可行实施例的实例。出于说明本发明的一般原理的目的进行以下描述且不应以限制意义理解以下描述。参考随附的申请专利范围最佳地判定本发明的范畴。
下文将参考随附图式且借助于实施例描述本发明。
请参阅图1所示，根据本发明的用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法，其包括以下主要步骤“提供晶圆”11、“涂布具有两阶特性的液态胶层”12、“预固化晶圆”13、“定位晶圆”14及“切割晶圆以形成具有粘合膜的晶片”15。
请参阅图2及图3A所说明，首先，在“提供晶圆”的步骤11中，提供晶圆110。晶圆110具有一主动表面112，其已形成有集成电路及接垫115，以及一非主动表面111，其对应于主动表面112，以便于将多数个晶片113整合在一起。接垫115位于每一晶片113上。位于晶片113的周边处的直线切割路径114，其用以界定晶片113。根据预定封装体或堆叠制程，需要粘合的晶圆110的表面可以是主动表面112或非主动表面111。在第一实施例中，晶圆110的非主动表面111预定为可粘合的，且非主动表面111应面朝上。接着，如图3B所示，执行“涂布具有两阶特性的液态胶层”的步骤12。通过网板印刷、模板印刷(stencil printing)或旋转涂布在晶圆110的非主动表面111的部分或全部上涂布具有至少两阶特性(A阶、B阶、C阶)的液态胶层130。较佳地，将网板121置放在晶圆110的非主动表面111上，接着通过刮具122将具有适当流动性的液态胶层130印刷于非主动表面111上。在此实施例中，由于网板121覆盖晶圆110的切割路径114上，以便于将具有两阶特性的胶层130部分地印刷在晶圆110的非主动表面111上，且胶层13将不覆盖切割路径114。由于在此实施例中所形成的晶片113用于晶片-晶片堆叠，因此具有两阶特性的胶层130的厚度为约3至6密耳(mil)，而此厚度视网板121而定。此外，具有两阶特性的胶层130包括热固性树脂或聚合物(例如聚酰亚胺、聚奎宁(polyquinolin)或苯并环丁烯(benzocyclobutene))及能够溶解上述的热固性树脂的溶剂(例如丁内酯(butyrolactone)及环戊酮(cyclopentanone)或1，3，5-三甲苯(1，3，5-mesitylene)等的混合溶剂)。其中，对于具有两阶特性的胶层130而言，溶剂并非为必需的。在涂布时，由于具有两阶特性的液态胶层130具有A阶特性，因此液态胶层130有足够的流动性，以便于印刷。
接着，请参阅图3C所示执行“预固化晶圆”的步骤13，其中预固化步骤可通过加热或紫外线而达成。若采用加热步骤，则可将晶圆110置放于烘箱中，并在适当温度(约摄氏90至150度)下加热约1小时。在预固化制程后，所印刷的液态胶层130转换为粘合膜131。或者，预固化步骤13也可以通过真空干燥而达成。用于晶片-晶片堆叠的粘合膜131为固态，且粘合膜131的厚度约3与8密耳之间，较佳为约5与6密耳之间。此外，当操作温度大于粘合膜131的玻璃转移温度(Tg)时，粘合膜131将变为具有粘性，意即，粘合膜131拥有B阶特性，且亦具有热固性。另外，玻璃转移温度例如在摄氏-40与175度之间。
接着，请参阅图3D所示执行“定位晶圆”的步骤14，翻转晶圆110以使非主动表面111面朝下，且将晶圆110粘着至定位带140上。定位带140例如是晶圆定位带，其材质例如是聚氯乙烯(polyvinyl chloride)，而定位带140具有粘性，并粘着至具有圆形开口的一金属框架中，而金属框架用于晶圆切割程序中。在第一实施例中，粘合膜131通过定位带140的黏性而黏着至定位带140上。在完成“定位晶圆”的步骤14之后，执行“切割晶圆以形成具有粘合膜的晶片”的步骤15，其通过使用晶圆切割机的切割机150(雷射或金刚石切割工具)沿切割路径114切割晶圆110，从而形成具有粘合膜131的多数个晶片113。因此，不仅可以低成本且快速地提供具有胶层的晶片113，亦可将其用于晶片-晶片堆叠或其他多种封装体。
请参阅图3E所示，首先，另一晶片160固定至例如基板170的承载器，且晶片160的接垫161例如通过接线162与基板170电性连接，其中基板170可为卷带基板或陶瓷基板。接着，通过晶片粘着机吸住具有粘合膜131的晶片113，并将晶片113固定至晶片160上。当对于晶片113施加摄氏约120度至约175度的热压合温度，以使粘合膜131变为有粘性(如图3F所示)时，在少许几秒内完成晶片-晶片堆叠结构(甚至小于一秒)。然而，较佳的热压合温度及时间乃是不要使得粘合膜131在晶片-晶片粘着之后完成热固性反应。
此后，举例而言，接线180经导线接合(wire-bonded)以便于电性连接晶片113的接垫115与基板170之间。然而，本发明的用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法并不仅可应用于晶片-晶片堆叠，亦可应用于用于晶片-基板及晶片-导线架粘着等多种封装体中。或者，在“涂布具有两阶特性的液态胶层”的步骤12中，通过旋转涂布或印刷方法在晶圆110的非主动表面111的一部分上完全涂布具有两阶特性的液态胶层130，接着经由预固化步骤13、定位步骤14及切割步骤15，进而在非主动表面上形成具有粘合膜131的多数个晶片113，以便于用于晶片-晶片粘着。黏合膜131比现有习知的液态银胶具有更高的粘性且更易于处理，使得基板的接触垫可更接近于具有胶层的晶片113，以便于用以制造晶片尺寸封装(chip scalepackage，CSP)。
请参阅图3G，此后，在基板170上形成封装胶体182，以覆盖晶片113、160及接线162、180，进而保护其免受例如灰尘或湿气的外部物体的损伤，进而完成晶片-晶片封装体的制程。在另一实施例中，在晶片-晶片封装体中，粘合膜131可为胶层。另外，黏合膜131的面积并不大于晶片113的面积(图3G绘示粘合膜131的面积小于晶片113的面积)。
请参阅图3H为若将根据本发明的第一实施例的晶片-基板封装体结构应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。参考图3H，在基板170的表面174上配置多数个焊球20，进而完成球状栅格阵列型晶片封装体的制造。其中球状栅格阵列型晶片封装体例如经由这些焊球20电性连接印刷电路板(PCB)(未图示)。
为了理解本发明并非限于印刷晶圆的表面，提供第二实施例。如图4A所示，首先，提供晶圆210。晶圆210具有一主动表面211，其具有多数个接垫215(或凸块)，以及一非主动表面212，其对应于主动表面211，以便整合多数个晶片213。举例而言，接垫215位于每一晶片213的中心，且主动表面211面朝上。此后，如图4B所示，例如通过网板印刷或模板印刷方法在主动表面211上形成具有两阶特性的液态胶层230。更详细而言，在晶圆210的主动表面211上置放网板221，接着通过刮具222在主动表面211上印刷具有两阶特性的液态胶层230。在第二实施例中，由于网板221覆盖晶圆210的接垫215，因此将具有两阶特性的液态胶层230以预定图案方式，并部分地印刷在晶圆210的主动表面211上，其厚度约为1至3密耳。
接着，请参阅图4C所示，例如通过加热或紫外线，以预固化晶圆210，使得位于晶圆210的主动表面211上的具有两阶特性的液态胶层230转换为粘合膜231。黏合膜231具有B阶特性，并具有例如在摄氏-40与175度之间的玻璃转移温度(Tg)。意即，玻璃转移温度(Tg)可高于摄氏40度，使得黏合膜231在正常室温下不具有粘性，以便于携带、移动及储存，并维持为热接合性胶材(thermal-bonding adhesive)。
接着，如图4D所示，翻转晶圆210，以使主动表面211面朝下，并将主动表面211定位于定位带240上。在定位晶圆210之后，通过切割机250沿切割路径214切割晶圆，以在主动表面211上形成具有黏合膜231的多数个晶片213。因此，不仅可以低成本地并快速地提供具有胶层的晶片213，且亦可用于多种封装体中。举例而言，如图4E所示，通过晶片粘着机吸住具有粘合膜231的晶片213，并将晶片213固定至类似封装基板260的承载器(承载器例如印刷电路板、卷带基板或陶瓷电路基板)，其中封装基板260具有一狭缝260a。
例如在摄氏约120度至摄氏约175度的热接合温度下，将晶片213快速(甚至在少许几秒内)粘着至基板260上。在热接合温度下通过粘合膜231，以提供基板260与晶片213之间的接合强度。在晶片213固定至基板260上之后，基板260的狭缝260a将暴露晶片213的一部分，因此接线262例如经由狭缝260a与封装基板260及晶片213电性连接。接着，在基板260上配置封装胶体263，以覆盖接线262及晶片213，并保护接线262及晶片213免受外部湿气或外力的损坏。此外，如图4F所示，在基板260的远离晶片213的表面上形成焊球261的步骤之后，便可制造出BGA封装体。
此外，在本发明的第三实施例中，制程步骤与图4A至图4C所示的第二实施例中的说明相同。请参阅图5所示，将晶圆210的非主动表面212直接定位至定位带240上。在预固化晶圆210之后，将晶圆210的主动表面211朝上，并通过切割机250将晶圆210切割出多数个晶片213。如图6所示，具有黏合膜231的晶片213堆叠于承载器272上，接着将LOC导线架的内引脚271向下粘着至晶片213的主动表面211上。通过热接合，粘合膜231变为具有粘性，以便粘合晶片213及导线架的内引脚271之间。如图7所示，形成接线274、封装胶体273，以制造TSOP(薄型小尺寸封装)或QFP(四面扁平封装)的封装体。因此，根据本发明的用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法，可以低成本且大规模地制造出具有粘合膜231的晶片213，以便于用于晶片-导线架封装体中。
请参阅图8A至图8D为根据本发明的第四实施例的晶圆处理过程中的晶圆的剖面图。参考图8A，首先，提供晶圆110，其中晶圆110具有一非主动表面111、一主动表面112、多数个切割路径114及多数个接垫115。举例而言，接垫115例如配置在主动表面112上。参考图8B，接着，例如通过网板印刷、模板印刷或旋转涂布在晶圆110的整个非主动表面111上涂布具有至少两阶特性(A阶、B阶、C阶)的液态胶层130a。较佳地，在晶圆110的非主动表面111上置放网板121a，其中网板121a的网线比第一实施例中所描述的网板121的网线更薄。接着，通过刮具122在非主动表面111上印刷具有适当流动性的液态胶层130a，其中具有两阶特性的胶层130a包括热固性树脂或聚合物(例如聚酰亚胺、聚奎宁(polyquinolin)或苯并环丁烯(benzocyclobutene))及能够溶解上文提及的热固性树脂的溶剂(例如丁内酯及环戊酮或1，3，5-三甲苯等的混合溶剂)。应注意的是，溶剂在具有两阶特性的胶层130a中并非为必需的。
请参阅图8C，接着，在适当温度(在摄氏约90与约150度之间)下加热晶圆130例如一小时，且液态胶层130a转换为具有B阶特性的粘合膜131a，其中具有B阶特性的粘合膜131a例如具有在摄氏-40与175度之间的玻璃转移温度(Tg)。参考图8D及8E，通过定位带140及切割机150将晶圆110切割为具有B阶特性的粘合膜131a的多数个晶片113，其中具有B阶特性的粘合膜131a的面积并不大于其下的晶片113的面积(图8E绘示具有B阶特性的粘合膜131a的面积等于晶片113的面积)。关于粘合膜131a，黏合膜131a亦可为胶层，但粘合膜131a并非限于具有B阶特性的粘合膜。
将第一实施例中所示的图式(图3A至图3D所示)与本发明的第四实施例相比较，第四实施例的主要差异为大约在晶圆110的整个非主动表面111上涂布具有至少两阶特性(A阶、B阶、C阶)的液态胶层130a。接着，例如通过加热或紫外线预固化液态胶层130a，以使得液态胶层130a转换为具有B阶特性的粘合膜131a。其中，黏合膜131a亦可为胶层，但粘合膜131a并非限于具有B阶特性的粘合膜。关于第四实施例中的其他元件，例如材料或膜厚度及其位置的特征相同或类似于本发明的第一实施例中的特征。
请参阅图8E至图8F为第四实施例的具有胶层的晶片的晶片-基板封装体的剖面图。参考图8E，首先，在例如基板170的承载器上配置具有B阶特性的粘合膜131a的晶片113，并通过具有B阶特性的粘合膜131a将晶片113固定至基板170上，其中黏合膜131a的面积并不大于晶片113的面积(图8E绘示粘合膜131a的面积等于晶片113的面积)。接着，晶片113的多数个接垫115通过多数个接线180与基板170的多数个接垫172电性连接。参考图8F，此后，在基板170上形成封装胶体190，以覆盖晶片113及接线180，其中封装胶体190可防止晶片113及接线180免受例如灰尘或湿气的外部物体的损坏，进而完成晶片-基板封装体结构100的制造。
请参阅图8G为将根据本发明的第四实施例的晶片-基板封装体结构应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。参考图8G，在基板170的表面174上配置多数个焊球20，进而完成球状栅格阵列型晶片封装体101的制造。其中球状栅格阵列型晶片封装体101例如经由这些焊球20与印刷电路板(未图示)电性连接。
请参阅图9A至图9C为第四实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片封装体的剖面图。参考图8E及图9A，在图8E所示的步骤的后，因为具有B阶特性的粘合膜131b在覆盖接线180及接垫115时并不会损坏接线180及接垫115，因此可将具有B阶特性的粘合膜131b的另一晶片113a直接配置于晶片113上，并通过具有B阶特性的粘合膜131b粘着至晶片113上。接着，在晶片113a的非主动表面111a与晶片113的主动表面112之间配置具有B阶特性的粘合膜131b。参考图9B，接着，在晶片113a的多数个接垫115a及基板170的多数个接垫176上配置多数条接线180a，以使晶片113a经由接线180a与基板170电性连接。
请参阅图9C，此后，在基板170上形成封装胶体190a，以覆盖晶片113a、113及接线180、180a，并保护其免受例如灰尘或湿气的外部物体的损坏，进而完成晶片-晶片封装体102的制程。在另一实施例中，在晶片-晶片封装体102中，黏合膜131b可为胶层，但粘合膜131b并非限于具有B阶特性的粘合膜，其中粘合膜131b的面积并不大于晶片113a的面积(图9C绘示粘合膜131b的面积等于晶片113a的面积)。关于粘合膜131a，黏合膜131a亦可为胶层，但粘合膜131a并非限于具有B阶特性的粘合膜。
请参阅图9D为将根据本发明的第四实施例的晶片-晶片封装体应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。参考图9D，在图9C所示的步骤之后，在基板170的表面174上配置多数个焊球20，进而完成球状栅格阵列型晶片封装体103的制造。其中球状栅格阵列型晶片封装体103例如经由这些焊球20与印刷电路板(未图示)电性连接。
请参阅图10A至图10B为第四实施例的具有胶层的晶片的晶片-导线架封装体的剖面图。参考图10A及图8D，在图8D所示的步骤之后，可在例如导线架的承载器上配置具有B阶特性的粘合膜131a的晶片113。导线架包括晶片垫175及多数个引脚175a。具有B阶特性的粘合膜131a的晶片113通过具有B阶特性的粘合膜131a配置于晶片垫175上。接着，在晶片113的多数个接垫115及引脚175a上配置多数条接线180，以使晶片113例如通过接线180与引脚175a电性连接。
请参阅图10B，随后，在晶片垫175及引脚175a上形成封装胶体190a，以覆盖晶片113、接线180及晶片垫175，进而完成晶片-导线架封装体结构104的制程。此外，引脚175a可以是弯曲为“J”形的形状，以便于用于印刷电路板上的表面粘着并与印刷电路板电性连接。无疑，固定至导线架上的晶片数目可大于一个(意即，二个、三个、四个，......)，以下实施例将两个堆叠的晶片-导线架封装体作为实例说明。
请参阅图11A至图11B为第四实施例的具有胶层的晶片的两个堆叠的晶片-导线架封装体的剖面图。参考图11A及图10A，在图10A所示的步骤之后，应注意的是，由于具有B阶特性的粘合膜131b在覆盖接线180及接垫115时并不损坏接线180及接垫115，因此具有黏合膜131b的另一晶片113a可以通过具有B阶特性的粘合膜131b直接配置于晶片113上。接着，可在晶片113a的多数个接垫115a及引脚175a上配置多数条接线180a，以使晶片113a通过接线180a与引脚175a电性连接。
请参阅图11B，此后，在晶片垫175及引脚175a上形成封装胶体190b，以覆盖晶片113a及113、接线180及180a以及晶片垫175，进而保护晶片113a及113免受例如灰尘、湿气等外力的损坏，进而完成两个堆叠的晶片-导线架封装体结构105的制造。接着，将引脚175a例如弯曲为“J”形，以便于用于印刷电路板的表面粘着并与印刷电路板电性连接。应注意的是，在两个堆叠的晶片-导线架封装体105中，黏合膜131b可为胶层，但粘合膜131b并非限于具有B阶特性的粘合膜，其中粘合膜131b的面积并不大于晶片113a的面积(图11B绘示粘合膜131b的面积等于晶片113a的面积)。关于粘合膜131a，黏合膜131a亦可为胶层，但粘合膜131a并非限于具有B阶特性的粘合膜。
请参阅图12A为第五实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片封装体的剖面图。参考图4E及12A，在第五实施例中，在具有B阶特性的粘合膜231的晶片213固定至承载器260之后，可将具有B阶特性的粘合膜231a的另一晶片213a固定至晶片213，意即，在晶片213的非主动表面212与晶片213a的非主动表面212a之间配置具有B阶特性的粘合膜231a，其中具有B阶特性的另一粘合膜231a的晶片213a例如通过图8A至图8D所示的本发明的第四实施例中所描述的制程所制成。关于第五实施例中的其他元件，例如材料或膜厚度及其配置位置的特征类似或相同于本发明的第二实施例中所描述的特征。
请参阅图12A，在另一实施例中，粘合膜231a可为胶层，但粘合膜231a并非限于具有B阶特性的粘合膜。此外，黏合膜231a的面积并不大于晶片213a的面积(图12A绘示粘合膜231a的面积等于晶片213a的面积)。另外，黏合膜231亦可为胶层，但粘合膜231并非限于具有B阶特性的粘合膜。此外，黏合膜231的面积并不大于晶片213的面积(图12A绘示粘合膜231的面积小于晶片213的面积)。
请参阅图12B为将根据本发明的第五实施例的晶片-晶片封装体应用于球状栅格阵列封装体的剖面图。承载器260不仅可为基板，且亦可为导线架。参考图12A及12B，若承载器260为例如卷带基板或陶瓷基板的基板(用于例如球状栅格阵列封装体)，则可在承载器260的表面260b上配置多数个焊球261，并在承载器260上形成封装胶体263，以覆盖晶片213a、213及接线262、262a，进而完成球状栅格阵列型晶片封装体106的制造。
请参阅图12C为第五实施例的具有胶层的晶片的晶片-导线架封装体的剖面图。参考图12A及图12C，若承载器260为导线架，则在晶片213上配置具有B阶特性的粘合膜231a的晶片213a之后，在承载器260上形成封装胶体263，以覆盖晶片213a、213及接线262、262a。接着，完成两个堆叠的晶片-导线架封装体结构107的制造，其中将引脚265弯曲为例如“J”形，以便于用于印刷电路板的表面粘着并与印刷电路板电性连接。
请参阅图13为图12A的第一晶片经由多数个焊料凸块与承载器电性连接的剖面图。参考图12A及图13，除了接线262之外，可通过多数个焊料凸块30(意即，覆晶连接)达成承载器260与晶片213之间的电性连接，而焊料凸块30配置多数个焊料垫215a。因此，在实施例中，承载器260不具有让接线262穿过的通孔(未图示)。底胶40配置在承载器260与晶片213之间，以覆盖焊料凸块30，并降低承载器260、晶片213与焊料凸块30之间的应力，进而降低焊料凸块30断裂的可能性。
请参阅图14A至图14C为第六实施例的具有胶层的晶片的晶片-晶片封装体的剖面图。参考图14A，与图9A所示的步骤相比较，具有B阶特性的粘合膜331a或331b比具有B阶特性的粘合膜131a或131b更薄。另外，具有B阶特性的粘合膜331b配置在晶片113a的主动表面与晶片113的主动表面112之间。晶片113在其主动表面112上具有多数个接垫115及多数个焊料垫117，其中焊料凸块30配置于焊料垫117上。参考图14B，由于具有B阶特性的粘合膜331b在覆盖接线180、焊料凸块30及接垫115时并不会损坏接线180、焊料凸块30及接垫115，因此可将具有B阶特性的粘合膜331b的另一晶片113a通过具有B阶特性的粘合膜331b直接配置于晶片113上，且晶片113及113a例如经由焊料凸块30而彼此电性连接。应注意的是，在晶片113的主动表面112上例如通过重配线路层(redistribution layer，RDL)技术而改变焊料垫117的位置。
请参阅图14C，此后，在基板170上形成封装胶体190a，以覆盖晶片113a、113及接线180，并保护其免受例如灰尘或湿气的外部物体的损坏，进而完成晶片-晶片封装体108的制程。在另一实施例中，在晶片-晶片封装体108中，黏合膜331b可为胶层，但粘合膜331b并非限于具有B阶特性的粘合膜，其中粘合膜331b的面积并不大于晶片113a的面积(图14C绘示粘合膜331b的面积等于晶片113a的面积)。关于粘合膜331a，黏合膜331a亦可为胶层，但粘合膜331a并非限于具有B阶特性的粘合膜。另外，类似于图9D所示的步骤，可在基板170的表面174上配置多数个焊球(未图示)以完成球状栅格阵列型晶片封装体的制造。
请参阅图15为用以配置图14A所示的焊料凸块30的另一实施例。参考图14A及图15，晶片113a在其主动表面上具有多数个焊料垫117a。与图14A所示的焊料凸块30的配置相比，可在焊料垫117a上配置焊料凸块30，并具有B阶特性的粘合膜331b覆盖焊料凸块30。接着，可实施图14B及图14C所示的步骤，进而完成球状栅格阵列型晶片封装体的制造。
应注意的是，图9C、图11A、图12A、图13、图14C及图15所示的晶片-晶片堆叠结构并非限于两个晶片的堆叠结构，若制程为可行的，则本发明中的结构可进一步包括两个以上的晶片(意即，三个、四个，......晶片)的堆叠结构。另外，在本发明的所有实施例中，具有B阶特性的粘合膜可为胶层。另外，在本发明中，在承载器与晶片之间的电性连接并非限于导线连接；且亦包括覆晶连接。
总而言之，本发明的利用具有B阶特性的粘合膜以制造具有胶层的晶片及晶片封装体的晶圆处理方法具有以下优点。
(1)与较易污染下晶片的接垫的使用液态热固性胶层的现有习知方法相比较，本发明的具有B阶特性的粘合膜不会损坏已存在于晶片-基板或晶片-导线架封装体结构中的接线或接垫。因此，即使当具有B阶特性的晶圆阶段热接合粘合膜完全覆盖晶片的非主动表面时，具有B阶特性的粘合膜的晶片可在不考虑接线或接垫的情况下容易地堆叠在已存在的晶片-基板、或晶片-导线架封装体结构上。
(2)与使用具有高成本的固态聚酰亚胺带而制造具有胶层的晶片或晶片封装体的现有习知方法相比较，本发明利用具有B阶特性的粘合膜，以制造出低成本的晶片-晶片堆叠、晶片-基板或晶片-导线架封装体结构。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定的为准。
权利要求
1.一种用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法，其特征在于其包括提供具有一表面的一晶圆；在该晶圆的该表面上涂布具有两阶特性的一液态胶层；通过加热或紫外线预固化该液态胶层，使得该液态胶层转换为具有B阶特性的一粘合膜；提供一定位带，且该定位带与该粘合膜接触，以定位该晶圆；以及依据该定位带切割该晶圆，以形成具有该粘合膜的多数个晶片。
2.一种晶片封装体，其特征在于其包括一承载器；一第一晶片，配置于该承载器上，并与该承载器电性连接；一第一胶层，配置于该承载器与该第一晶片之间，其中该第一胶层的面积并不大于该第一晶片的面积；以及一封装胶体，配置于该承载器上，以覆盖该第一晶片。
3.根据权利要求2所述的晶片封装体，其特征在于其更包括多数个第一接线，电性连接该承载器与该第一晶片之间。
4.根据权利要求2所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第一胶层为具有B阶特性的粘合膜。
5.根据权利要求2所述的晶片封装体，其特征在于其更包括一第二胶层，配置于该第一晶片上；以及一第二晶片，配置于该第二胶层上，其中该第二胶层的面积并不大于该第二晶片的面积，且该第二晶片与该承载器电性连接。
6.根据权利要求5所述的晶片封装体，其特征在于其更包括多数个第二接线，电性连接该承载器及该第二晶片之间，且该封装胶体覆盖该第二接线及该第二晶片。
7.根据权利要求5所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层覆盖该第一接线的一部分。
8.根据权利要求5所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层配置于该第二晶片的一非主动表面与该第一晶片的一非主动表面之间。
9.根据权利要求5所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层配置于该第二晶片的一非主动表面与该第一晶片的一主动表面之间。
10.根据权利要求5所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层配置于该第二晶片的一主动表面与该第一晶片的一主动表面之间。
11.根据权利要求5所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层为具有B阶特性的黏合膜。
12.一种晶片封装体，其特征在于其包括一承载器；一第一晶片，配置于该承载器上，并与该承载器电性连接；一第二晶片，配置于该第一晶片上，并与该承载器电性连接；一第二胶层，配置于该第一晶片与该第二晶片之间，其中该第二胶层的面积并不大于该第二晶片的面积；以及一封装胶体，配置于该承载器上，以覆盖该第一晶片、该第二晶片及该第二胶层。
13.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其更包括多数个第一接线，电性连接该承载器与该第一晶片之间，且该第二胶层覆盖该第一接线的一部分。
14.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其更包括多数个第二接线，电性连接该承载器及该第二晶片之间。
15.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层为具有B阶特性的粘合膜。
16.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其更包括一第一胶层，配置于该承载器与该第一晶片之间。
17.根据权利要求16所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第一胶层为具有B阶特性的粘合膜。
18.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层配置于该第二晶片的一非主动表面与该第一晶片的一非主动表面之间。
19.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第一晶片经由多数个焊料凸块与该承载器电性连接。
20.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层配置于该第二晶片的一非主动表面与该第一晶片的一主动表面之间。
21.根据权利要求12所述的晶片封装体，其特征在于其中所述的第二胶层配置于该第二晶片的一主动表面与该第一晶片的一主动表面之间。
全文摘要
一种用以制造具有胶层的晶片的晶圆处理方法。在晶圆的表面上涂布具有两阶特性的液态胶层。接着，通过加热或照射紫外光，以使液态胶层预固化而转换为具有B阶特性的粘合膜。在定位晶圆之后，晶圆经切割后而形成具有胶层的多数个晶片。
文档编号H01L25/065GK101086952SQ200610083380
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月6日 优先权日2006年6月6日
发明者沈更新, 林俊宏 申请人:南茂科技股份有限公司, 百慕达南茂科技股份有限公司