专利名称：晶片-晶片封装体及其制程的制作方法
技术领域：
本发明是有关于 一种晶片结构，且特别是有关于 一种具有胶层的晶片 (adhes ive chip)的晶片-晶片封装体及其制程。
背景技术：
在半导体晶圓(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 J^反上，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^f莫组的方法为^f吏用晶 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。切割晶圓所形成晶片便不具有胶层。
发明内容
因此，本发明提出一种晶片-晶片封装体及其制程，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。
本发明的晶片-晶片封装体的制程，包括下列步骤首先，提供一承载 器、 一第一晶片以及一第二晶片，第一晶片配置于承载器上，第一晶片具 有一第一主动表面，而第二晶片具有一第二主动表面，且第二主动表面上 设置有一具有B阶特性的粘合膜。接着，通过具有B阶特性的粘合膜将第 二晶片配置于第 一晶片的第 一主动表面，且第 一晶片与第二晶片通过多个 焊料凸块彼此电性连接。形成一封装胶体于承载器上，以覆盖第一晶片与
楚 一 曰fc!" 矛 一 曰日/f 。
根据本发明的一实施例，多个接线电性连接承载器与第 一晶片之间，
且具有B阶特性的粘合膜覆盖所述接线的一部分。根据本发明的一实施例， 所述焊料凸块配置于第一晶片的第一主动表面。第一晶片的第一主动表面 上具有多个接垫及多个焊料垫，而所述焊料凸块配置于所述焊料垫上。
根据本发明的一实施例，所述焊料凸块配置于第二晶片的第二主动表 面，且具有B阶特性的粘合膜覆盖所述焊料凸块。
本发明提出一种晶片-晶片封装体，包括承载器、第一晶片、第一粘 合膜、第二晶片、第二晶片、第二粘合膜、多个焊料凸块、多个接线以及 封装胶体。第一晶片配置于该承载器上，并具有一第一主动表面。第一粘 合膜配置于承载器与第 一晶片之间。第二晶片具有一朝向第 一主动表面的 第二主动表面。第二粘合膜配置于第一晶片的第一主动表面与第二晶片的 第二主动表面之间，且具有B阶特性。多个焊料凸块位于第二粘合膜中并 电性连接于第 一晶片的第一主动表面与第二晶片的第二主动表面之间。多 个接线电性连接承载器与第一芯片，且第二粘合膜覆盖所述接线的一部分。 封装胶体配置于承载器上，以覆盖第一晶片及第二晶片。
根据本发明的一实施例，承载器为封装基板或导线架。
根据本发明的一实施例，第一粘合膜具有B阶特性。
总而言之，本发明将月交层(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 情况下使用月1^以便于容易地或有效地制造晶片-晶片堆叠、晶片-J41、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 的晶圓的正视图。
图3A至图3D为才艮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为才艮据本发明的第四实施例的晶圓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IOA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IIA至图IIB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UB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 40 101 103
105
106
107
108 110 llla 113: 114: 115a 117a 121a 130: 131: 131b 150 161 170 174 175a 180: 182: 190a 210:
焊球 30 底胶 100 球状栅格阵列型晶片封装体102 球状栅格阵列型晶片封装体104 两个堆叠的晶片 -导线架封装体 球状栅才各阵列型晶片封装体 两个堆叠的晶片-导线架封装体结构 晶片-晶片封装体
焊料凸块
晶片-基板封装体结构 晶片-晶片封装体 晶片-导线架封装体结构晶圆111:非主动表面
非主动表面112:主动表面
晶片113a:晶片切割路径115:接垫
接垫117:焊料垫
焊料垫121:网板
网板122:刮具
液态胶层130a:液态月交层粘合膜131a:粘合膜粘合膜140定位带
切割才几160曰li 曰曰巧
接垫162接线
基板172接垫
表面175晶片垫
引脚176接垫
接线180a:接线封装胶体190:封装胶体
封装胶体190b:封装胶体晶圆211:主动表面212:非主动表面 213 r 晶片 214:切割路径 215a:焊料垫 222:刮具 231:粘合膜 240:定位带 260:承载器 260b:表面 262:接线 263:封装胶体 271:内引脚 273:封装胶体 331a:粘合膜
具体实施例方式
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ll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lll，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 合的晶圓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，晶圓110的非主动表面lll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
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212a:非主动表面 213a:晶片 215:接垫 221:网板 230:液态胶层 231a:粘合膜 250:切割机 260a:狭缝 261:焊球 262a:接线 265:引脚 272:承载器 274:接线 331b:粘合膜着通过刮具1"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 酉旨(butyrolactone )及环戊酉同(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U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，且将晶圓IIO粘着至定位带MO上。定位带MO 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 用于晶圓切割程序中。在第一实施例中，粘合膜131通过定位带140的粘 性而粘着至定位带140上。在完成"定位晶圓，，的步骤"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J4反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 可为巻带基板或陶瓷基板。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^f吏得粘合膜1 31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。粘合膜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 scale package, CSP )。
请参阅图3G,此后，在14反170上形成封^^交体182，以綠晶片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，粘合膜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" 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》文网々反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"0，使 得位于晶圓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。粘合膜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 得粘合膜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(therma卜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上形成具有粘合膜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月^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、巻带基板或陶资电路基板)，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，将晶圓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将晶圓210切割出多数个晶片213。如图6 所示，具有粘合膜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圓处理过程中的 晶圆的剖面图。参考图8A，首先，提供晶圆IIO，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in及多数个接垫ll5。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圓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13 Oa,其中具有两阶特性的胶层13Oa 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,粘 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圓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，粘合膜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，其中粘合膜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ll3 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l"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SE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18G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lU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llla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^^反170上形成封^^交体190a,以M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，粘合膜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，粘合膜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IOA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IOA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，船，在晶片垫175及引脚175a上形成封^^交体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IIA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IIA及图IOA，在图IOA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，因此具有粘合膜131b的另一晶片 11h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, jtb^，在晶片垫175及引脚175a上形成封^g交体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，粘合膜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IIB绘示粘合膜131b的面积等于晶片113a的面积)。关于 粘合膜131a，粘合膜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"la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，粘合膜231a的面积并不大于晶片 213a的面积(图12A绘示津給膜231a的面积等于晶片213a的面积)。另外，粘 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，粘合膜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为例如巻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及接塾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阶特性的津i^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nO上形成封装胶体W0a,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，粘合膜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，粘合膜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1"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l5为用以配置图"A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IIA、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-141、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. 一种晶片-晶片封装体的制程，其特征在于其包括提供一承载器、一第一晶片以及一第二晶片，该第一晶片配置于该承载器上，该第一晶片具有一第一主动表面，而该第二晶片具有一第二主动表面，且该第二主动表面上设置有一具有B阶特性的粘合膜；通过具有B阶特性的该粘合膜将该第二晶片配置于该第一晶片的该第一主动表面，且该第一晶片与该第二晶片通过多个焊料凸块彼此电性连接；以及形成一封装胶体于该承载器上，以覆盖该第一晶片与该第二晶片。
2. 根据权利要求1所述的晶片-晶片封装体的制程，其特征在于其中 多个接线电性连接该承载器与该第一晶片之间，且具有B阶特性的该粘合 膜覆盖所述接线的 一部分。
3. 根据权利要求1所述的晶片-晶片封装体的制程，其特征在于其中 所述焊料凸块配置于该第一晶片的该第一主动表面。
4. 根据权利要求3所述的晶片-晶片封装体的制程，其特征在于其中 该第一晶片的该第一主动表面上具有多个接垫及多个焊料垫，而所述焊料 凸块配置于所述焊料垫上。
5. 根据权利要求1所述的晶片-晶片封装体的制程，其特征在于其中 所述焊料凸块配置于该第二晶片的该第二主动表面，且具有B阶特性的该 粘合膜覆盖所述焊料凸块。
6. —种晶片-晶片封装体，其特征在于其包括承载器；第一晶片，配置于该承载器上，并具有一第一主动表面；第一粘合膜，配置于该承载器与该第一晶片之间；第二晶片，具有一朝向该第一主动表面的第二主动表面；第二粘合膜，配置于该第 一晶片的该第 一主动表面与该第二晶片的该第二主动表面之间，且具有B阶特性；多个焊料凸块，位于该第二粘合膜中并电性连接于该第一晶片的该第一主动表面与该第二晶片的该第二主动表面之间；多个接线，电性连接该承载器与该第一芯片，且该第二粘合膜覆盖所述接线的一部分；以及封装胶体，配置于该承载器上，以覆盖该第一晶片及该第二晶片。
7. 根据权利要求6所述的晶片-晶片封装体，其特征在于其中该承载器为封装基板或导线架。
8. 根据权利要求6所述的晶片-晶片封装体，其特征在于其中该第一粘合膜具有B阶特性。
全文摘要
本发明提出一种晶片-晶片封装体，包括承载器、第一晶片、第一粘合膜、第二晶片、第二晶片、第二粘合膜、多个焊料凸块、多个接线以及封装胶体。第一晶片配置于该承载器上，并具有一第一主动表面。第一粘合膜配置于承载器与第一晶片之间。第二晶片具有一朝向第一主动表面的第二主动表面。第二粘合膜配置于第一晶片的第一主动表面与第二晶片的第二主动表面之间，且具有B阶特性。多个焊料凸块位于第二粘合膜中并电性连接于第一晶片的第一主动表面与第二晶片的第二主动表面之间。多个接线电性连接承载器与第一芯片，且第二粘合膜覆盖所述接线的一部分。封装胶体配置于承载器上，以覆盖第一晶片及第二晶片。
文档编号H01L23/488GK101419963SQ200810175529
公开日2009年4月29日 申请日期2006年6月6日 优先权日2006年6月6日
发明者林俊宏, 沈更新 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