专利名称：封装的结构的制作方法
技术领域：
本发明与一种晶圆封装有关，特别是有关于一种晶圆型态封装(wafer level packaging)的结构，该晶圆型态封装结构可以避免焊锡球与印刷电路板结合后，因为温度变化产生位移拉力加大造成焊锡球龟裂而开路(open)的情形。
背景技术：
早期的导线架封装技术已经不适合引线(pins)密度过高的更进步的半导体晶粒。因此，一新的球数组(Ball Grid ArrayBGA)封装技术已经被发展出来，其可以满足上述更进步的半导体晶粒的封装需求。上述球数组封装具有一个好处，也就是它的球形引线(pins)具有比上述导线架封装来得小的间距(pitch)，并且上述引线(pins)不容易损害与变形。此外，较短的讯号传递距离可以有益于提升操作频率以符合更快效率的需求。大部分的封装技术都是先将一晶圆上的晶粒分离成为个别的晶粒，然后再在封装与测试上述个别的晶粒。另外，一种称为晶圆型态封装(waferlevel packageWLP)的封装技术可以在分离个别的晶粒之前就封装上述晶圆上的晶粒。上述晶圆型态封装(wafer level packageWLP)具有一些好处，例如一个较短的生产周期(cycle time)、较低的价格以及不需要填充物(under-fill)或铸模(molding)。
此外，目前市场上所使用的封装(package)部分结构如图1所示。其中包含一绝缘层103与一集成电路组件100的保护层(passivation)102，上述绝缘层103的材质可以为厚度5微米(micron)的BCB、聚乙醯(polyimides)等介电材质，而保护层102的材质可以为聚乙醯(polyimides)或氮化硅。重布导电层(RDLredistribution layer)104与上述绝缘层103、集成电路组件的铝垫(Al pads)101结合，上述重布导电层104的材质可以为厚度15微米(micron)的铜镍金(Cu/Ni/Au)合金。另外，绝缘层105覆盖上述导电层104，且上述绝缘层105中具有复数个开口，每一该开口上具有一焊锡球(solder ball)106以利于与一印刷电路板(PCB)或外部装置电性连接。上述绝缘层105的材质可以为BCB、环氧化物(Epoxy)或树脂(Resin)等介电材质。
上面所述的传统的封装结构通常使用最外层材料来加强固定焊锡球106。其缺点包含溅镀(sputter)的导电层104与绝缘层103的结合强度太强而导致负面效应；当焊锡球106与印刷电路板结合后因温度变化而产生拉力时，受力区107在上述焊锡球106与导电层104的接合处；当DNP距离拉大时，因为温度变化产生位移拉力加大造成焊锡球106龟裂而形成开路(open)。
有鉴于此，本发明提出一改良性的晶圆型态封装的结构以改善以上的缺失。
发明内容
本发明的目的为提供一晶圆型态封装的结构。本发明的晶圆型态封装结构可以避免焊锡球与印刷电路板结合后，因为温度变化产生位移拉力加大造成焊锡球龟裂而开路(open)的情形。
本发明揭露一种晶圆型态封装的结构，该结构包含一图案化的第一绝缘层，上述第一绝缘层与一集成电路组件的保护层结合；一导电层，上述导电层与上述第一绝缘层、集成电路组件的保护层与金属垫结合而产生弯曲的导电层图案；以及，一图案化的第二绝缘层，上述第二绝缘层与该导电层结合，并且上述第二绝缘层具有复数个开口，每一开口上形成一接触金属球以利于与一印刷电路板电性连接。
当上述接触金属球与印刷电路板结合后受温度影响而产生拉力时，上述封装结构的固定区中的导电层不会直接受力到集成电路组件的金属垫上，并且利用上述弯曲的导电层与第一绝缘层之间较差的结合程度，可以将上述封装结构的缓冲区中的延展加强而将拉力吸收。
图1为传统的晶圆型态封装结构的示意图；图2为本发明的一晶圆型态封装结构的示意图。
具体实施方法本发明揭露一种晶圆型态封装(wafer levelpackagingWLP)的后段(backend)结构。本发明详细说明如下，所述的较佳实施例只做一说明非用以限定本发明。
请参阅图2，其为本发明的结构示意图。其中以一晶圆型态封装(wafer level packagingWLP)做一说明，非用以限定本发明。本发明包含一图案化的绝缘层203与一集成电路组件200的保护层(passivation)202结合，上述绝缘层203的材质可以为介电材质所形成，例如可以为BCB、硅胶(SINR)、环氧化物(Epoxy)、聚乙醯(polyimides)或树脂(Resin)等介电材质。上述图案化的绝缘层203具有复数个开孔，该图案化的绝缘层203及保护层202区域形成受力区207，如图所示区域。而上述集成电路组件200的保护层(passivation)202的材质可以包含聚乙醯(polyimides)以及氮化硅材质。
重布导电层(RDLredistribution layer)204与绝缘层203、集成电路组件200的保护层202与金属垫201结合，基于上述的绝缘层图案而产生至少一曲折或弯曲的导电层图案。上述导电层204的材质可以为导电材质所形成，例如可以为厚度15微米(micron)的钛铜(Ti/Cu)合金或铜镍金(Cu/Ni/Au)合金，上述钛铜(Ti/Cu)合金可以利用溅镀方式形成，而铜镍金(Cu/Ni/Au)合金则可以利用电镀方式形成。上述金属垫201的材质可以为导电材质所形成，例如铝(Al)或铜(Cu)。
另外，一绝缘层205覆盖保护导电层204，上述绝缘层205具有复数个开口，其中每一开口上具有一接触金属球206以利于与一印刷电路板(PCB)或外部装置(未图标)电性连接。上述接触金属球206可以为导电材质所形成，例如为焊锡球(solder ball)206。上述绝缘层205的材质可以为BCB、硅胶(SINR)、环氧化物(Epoxy)、聚乙醯(polyimides)或树脂(Resin)等介电材质。
当上述焊锡球206与该印刷电路板结合后受温度影响而产生拉力时，因为上述导电层204与保护层202直接结合，使得上述导电层204线路受到温度变化时被保护层202紧紧抓住，结果上述封装结构的固定区210中的导电层204不会直接受力到上述集成电路组件200内联机(inter-connector)的铝垫201之上。
另外，在上述封装结构的缓冲区209中，上述导电层204与保护层202直接结合，使得经溅镀(sputtering)后导电层204形成数个弯曲。当上述焊锡球(solder ball)206与该印刷电路板结合后受温度影响而产生拉力时，因为导电层204与绝缘层203的结合度不佳，当拉力大到导电层204与保护层202脱离时会因为线路有弯曲使其延展加强而将拉力吸收，如此可以延长其使用寿命(life cycle)，尤其是远距离的焊锡球206。
本发明亦包含一图案化的绝缘层208形成于绝缘层203与导电层204之间，以增加球下导电层的曲折。上述绝缘层208的材质可以为BCB、硅胶(SINR)、环氧化物(Epoxy)、聚乙醯(polyimides)或树脂(Resin)等介电材质。
本发明的晶圆型态封装的结构的主要优点如下本发明的晶圆型态封装结构可以避免焊锡球与印刷电路板结合后，因为温度变化产生位移拉力加大造成焊锡球龟裂而开路(open)的情形；不需另外使用最外层材料来加强固定焊锡球。
本发明以较佳实施例说明如上，然其并非用以限定本发明所主张的专利权利范围。其专利保护范围当视后附的权利要求范围及其等同领域而定。凡熟悉此领域的技艺者，在不脱离本专利精神或范围内，所作的更动或润饰，均属于本发明所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在下述的权利要求范围内。
权利要求
1.一种封装的结构，其特征在于包含一图案化的第一绝缘层，该第一绝缘层覆盖部分一集成电路组件的保护层；一导电层，位于该第一绝缘层的上，基于该第一绝缘层的图案而产生弯曲或曲折的导电层图案；以及一第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖该导电层，该第二绝缘层具有复数个开口，每一该开口上具有一接触金属球以利于与外部装置电性连接。
2.如权利要求1所述的封装的结构，其特征在于当该接触金属球与该印刷电路板结合后受温度影响而产生拉力时，该封装结构的固定区中的该导电层不会直接受力到该集成电路组件的金属垫上，并且利用该弯曲的导电层与该第一绝缘层之间较差的结合，可以将该封装结构的缓冲区中的延展加强而将拉力吸收；该金属垫的材质为铝或铜。
3.如权利要求1所述的封装的结构，其特征在于更包含一图案化的第三绝缘层形成于该第一绝缘层与该导电层之间，该第三绝缘层的材质为BCB、硅胶、环氧化物、聚乙醯或树脂。
4.如权利要求1所述的封装的结构，其特征在于其中该第一绝缘层与该第二绝缘层的材质为BCB、硅胶、环氧化物、聚乙醯或树脂。
5.如权利要求1所述的封装的结构，其特征在于其中该集成电路组件的保护层的材质为聚乙醯；该接触金属球为焊锡球。
6.如权利要求1所述的封装的结构，其特征在于其中该导电层的材质为一金属合金，该金属合金为钛铜合金及铜镍金合金；该钛铜合金可以利用溅镀方式形成，而该铜镍金合金可以利用电镀方式形成；该金属合金的厚度为10微米到20微米之间。
7.一种封装的结构，其特征在于包含一图案化的绝缘层，该绝缘层覆盖一底层的部分区域；以及一导电层，位于该图案化绝缘层之上，基于该图案化绝缘层的形状而产生一曲折的图案而将拉力吸收。
8.如权利要求7所述的封装的结构，其特征在于其中该绝缘层的材质为BCB、硅胶、环氧化物、聚乙醯或树脂。
9.如权利要求7所述的封装的结构，其特征在于其中该导电层的材质为一金属合金；该金属合金为钛铜合金及铜镍金合金；该金属合金的厚度为10微米到20微米之间。
10.如权利要求7所述的封装的结构，其特征在于其中该钛铜合金是利用溅镀方式形成，而该铜镍金合金是利用电镀方式形成。
全文摘要
本发明揭露一种晶圆型态封装的结构，该结构包含一图案化的第一绝缘层，上述第一绝缘层与一集成电路组件的保护层结合；一导电层，上述导电层与上述第一绝缘层、集成电路组件的保护层与金属垫结合而产生弯曲的导电层图案；以及，一图案化的第二绝缘层，该第二绝缘层与该导电层结合，该第二绝缘层具有复数个开口，每一该开口上具有一接触金属球以利于与一印刷电路板电性连接。
文档编号H01L23/50GK1694247SQ200410046429
公开日2005年11月9日 申请日期2004年5月31日 优先权日2004年4月30日
发明者杨文焜 申请人:育霈科技股份有限公司