专利名称：具薄膜基板的晶片封装组件的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体封装组件，特别是一种具薄膜基板的晶片封装组件。
半导体经多年来的发展，其制作技术不断创新，新一代的封装制程(Package)以轻、薄、短、小为目标来发展。为达到前述功能不仅须不断提高半导体的积集度，以缩小晶片尺寸的大小，并须配合搭载晶片的载具得以具备高密度脚距及超薄的特性，方能实现真正轻、薄、短、小的封装模组。
习知的应用于微型薄膜封装技术，主要为MLP(Micro Leadframe Package)技术。如
图1所示，其系在导线架(Leadframe)12’底部贴上耐热胶带11’，在导线架12’上黏着晶片(Die)13’，并以金属导线14’接合(Wire Bonding)的方式将导线14’与导线架12’的结合键作电气接合，其承载晶片的结构系使用导线架12’。由于导线架12’系于铁、镍合金或铜合金的薄板上利用化学药品蚀刻(Etching)，将不要的部份削除而制成，其导线架12’本身的厚度、每根由导线架12’切割后形成的结合键的最小宽度及结合键与结合键之间的间隙皆有所限制，无法作得极薄，若再加上层叠在导线架12’上的晶片13’厚度及其作电气接合的导线14’的高度，又加上最后保护诸元件的封装材料(树脂Molding Compound)16’的厚度，势必无法有效降低整体封装模组的厚度，如此一来，就算该晶片能发展到极小极薄，无法有效改变导线架12’的重大缺点亦是枉然；如图2、图3所示，在灌入封装材料16’后切割成单一封装颗粒10’时，其底部为平面，这对该封装颗粒10’与印刷电路板(PCB)接合时，产生接合的困难性及与焊膏点的接着性。
本发明的目的是提供一种可有效地降低封装后整体厚度、黏合效果好、黏合作业效率高的具薄膜基板的晶片封装组件。
本发明包括刻设加工的基板、黏胶于基板上的晶片及与晶片电气连接的导电件；基板为薄膜基板，其上设有与晶片接合的凹入状I/O脚位；导电件为位于基板凹入状I/O脚位下方处呈凸出状并与晶片电气连接的金属垫。
其中基板为以高分子薄膜制作的薄膜基板，并以化学药物蚀刻或用激光加工的方式刻设加工；晶片系以阵列式黏胶于基板上。
基板为以聚醯亚胺薄膜制作的薄膜基板，并以化学药物蚀刻或用激光加工的方式刻设加工；晶片系以阵列式黏胶于基板上。
晶片与为金属垫的导电件之间以打线方式形成的导线电气连接。
晶片与为金属垫的导电件之间以覆晶方式形成的I/O凸块电气连接。
基板相对于晶片位置的背面设有利于晶片散热的金属片。
由于本发明包括刻设加工的基板、黏胶于基板上的晶片及与晶片电气连接的导电件；基板为薄膜基板，其上设有与晶片接合的凹入状I/O脚位；导电件为位于基板凹入状I/O脚位下方处呈凸出状并与晶片电气连接的金属垫。藉由极薄的薄膜基板及设置于其上与晶片接合的凹入接合脚位，可有效降低本发明的厚度；藉由凸出于基板下方的为金属垫导电件，可方便于本发明切割后的单一封装颗粒与PCB板上的焊膏接点对位焊接，并可直接作业，具有较佳的焊接功能，并提高制程作业的时效。不仅可有效地降低封装后整体厚度，而且黏合效果好、黏合作业效率高，从而达到本发明的目的。
图1、为习用的微型薄膜封装晶片结构示意剖视图。
图2、为习用的微型薄膜封装的单一封装颗粒结构示意剖视图。
图3、为习用的微型薄膜封装晶片的导线架底部示意图。
图4、为本发明结构示意剖视图(以打线电气连接)。
图5、为以本发明切割成单一封装颗粒与印刷电路板焊膏结合示意图(以打线电气连接)。
图6、为图5中A向视图。
图7、为本发明单一封装颗粒结构示意剖视图(以打线电气连接、基板背面设有散热用金属片)。
图8、为图7中B向视图。
图9、为本发明结构示意剖视图(以覆晶电气连接)。
图10、为本发明结构示意剖视图(以覆晶电气连接、基板背面设有散热用金属片)。
下面结合附图对本发明进一步详细阐述。
如图4、图5、图6所示，本发明系采用高分子薄膜或PI(聚醯亚胺)层来制作晶片承载器(Carrier)或基板(Substrate)1，并将与晶片2接合的脚位12作成凹入状，使接合晶片2的导线21一端打入凹的脚位12内，以争取降低高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1与晶片2接合时的厚度。
本发明的超薄型薄膜封装系先将高分子薄膜或PI层作为高分子薄膜晶片承载器或基板或PI晶片承载器或基板1，以阵列式承载晶片2，并以化学药物蚀刻或用激光加工的方式加工基板1，可将PI晶片承载器或基板1制作得极而近乎薄膜状，并预先将I/O脚位12作成凹入状，将晶片2以黏胶3贴于高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1上，而在电气连接部分则以打线的技术形成的导线21的一端黏于晶片2上，另一端则打入高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1所预留的凹入脚位12内与凸设于基板1下方的为金属垫的导电件1 3上，续再灌入封装材料4来保护晶片2及导线21。最后再切割为含晶片2的单一封装颗粒5以形成封装单元。
如图7、图8所示，本发明高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1相对于黏贴晶片2位置背保留金属片14，使其可有效增加晶片2的散热功效。
如图9所示，本发明高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1a与晶片2a电气连接亦可采用先进的覆晶接合方式。其高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1a亦预留与晶片2a接合的凹入的脚位12a，然后将晶片2a翻覆后，使晶片2a上的I/O凸块21a与高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1a的脚位12a内与凸设于基板1a下方的为金属垫的导电件13a接合，并在晶片2a与高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1a的接合间隙填胶3a以增加其接合反分散应力。
如图10所示，本发明高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1a的相对于黏贴晶片2a位置背保留金属片14a，使其可有效增加晶片2a的散热功效。
由于本发明的晶片承载器或基板1系采用高分子薄膜或PI层来制作，故该高分子薄膜或PI晶片承载器或基板1可加工至极薄的近薄膜状，并制作与晶片导线21接合的凹入接合脚位12，亦有助于降低导线接合后的高度；若采用覆晶接合技术，除更能缩减厚度外，亦同时能缩小封装面积，制作超涉及超薄的封装组件。
本发明切割为单一封装颗粒底侧的为电极或金属垫的导电件13(13a)系为凸出状，如此可方便于封装颗粒与PCB板上的焊膏接点对位焊接时可直接作业，具有较佳的焊接功能，并提高制程作业的时效。
权利要求
1.一种具薄膜基板的晶片封装组件，它包括刻设加工的基板、黏胶于基板上的晶片及与晶片电气连接的导电件；其特征在于所述的基板为薄膜基板，其上设有与晶片接合的凹入状I/O脚位；导电件为位于基板凹入状I/O脚位下方处呈凸出状并与晶片电气连接的金属垫。
2.根据权利要求1所述的具薄膜基板的晶片封装组件，其特征在于所述的基板为以高分子薄膜制作的薄膜基板，并以化学药物蚀刻或用激光加工的方式刻设加工；晶片系以阵列式黏胶于基板上。
3.根据权利要求1所述的具薄膜基板的晶片封装组件，其特征在于所述的基板为以聚醯亚胺薄膜制作的薄膜基板，并以化学药物蚀刻或用激光加工的方式刻设加工；晶片系以阵列式黏胶于基板上。
4.根据权利要求2或3所述的具薄膜基板的晶片封装组件，其特征在于所述的晶片与为金属垫的导电件之间以打线方式形成的导线电气连接。
5.根据权利要求2或3所述的具薄膜基板的晶片封装组件，其特征在于所述的晶片与为金属垫的导电件之间以覆晶方式形成的I/O凸块电气连接。
6.根据权利要求4所述的具薄膜基板的晶片封装组件，其特征在于所述的基板相对于晶片位置的背面设有利于晶片散热的金属片。
7.根据权利要求5所述的具薄膜基板的晶片封装组件，其特征在于所述的基板相对于晶片位置的背面设有利于晶片散热的金属片。
全文摘要
一种具薄膜基板的晶片封装组件。为提供一种可有效地降低封装后整体厚度、黏合效果好、黏合作业效率高的半导体封装组件,提出本发明,它包括刻设加工的基板、黏胶于基板上的晶片及与晶片电气连接的导电件;基板为薄膜基板,其上设有与晶片接合的凹入状I/O脚位;导电件为位于基板凹入状I/O脚位下方处呈凸出状并与晶片电气连接的金属垫。
文档编号H01L23/12GK1372314SQ0110423
公开日2002年10月2日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者谢文乐, 庄永成, 黄宁, 陈慧萍, 蒋华文, 张衷铭, 涂丰昌, 黄富裕, 张轩睿, 胡嘉杰 申请人:华泰电子股份有限公司