专利名称：覆晶封装件及其制造方法
技术领域：
本发明是涉及一种覆晶封装件及其制造方法，尤其是一种可抗应力的覆晶 封装件及其制造方法。
背景技术：
请分别参照图1A至图1F，图1A至图IF所示为现有形成覆晶封装件的 流程示意图。欲形成覆晶封装件时需经过以下流程，首先如图1A所示，于基 底101上形成第一保护层103并露出复数个焊垫105。然后，如图1B所示形 成第二保护层107于第一保护层103上，并经由曝光显影的方式形成复数个开 口 109。接着，如第1C图所示沉积凸块下金属层11 l(Under Bump Metallurgy layer, UBM)于第二保护层107上，并进行凸块下金属层111的图案化制程。 然后，如图1D所示，于凸块下金属层111上成复数个导电凸块113以形成一 晶片结构120。
在形成晶片结构120后遂入覆晶的步骤。如第1E图所示，当形成晶片结 构120后，覆晶黏合晶片结构120。使复数个导电凸块113 —端连接至基板 115上复数个接点117。最后，在基板115与晶片结构120之间填胶(Underfi11)， 形成覆晶封装件100。
在形成覆晶封装件100后，厂商会将此封装件进行可靠度测试(Reliability test),包括温度变化、压力变化及机械性质变化。在经过许多周期的测试后， 有时会发现基板115与晶片结构120之间产生脱离的现象，例如导电凸块113 与基板115接点117之间，导电凸块113与焊垫105之间，或填胶与第二保 护层107之间会产生脱离的现象。究其因果，是由于导电凸块113与接点117 间，导电凸块113与焊垫105间，或填胶与第二保护层107间彼此的结合力 及黏着力不足所致。因此，也降低了产品的可靠度及竞争力。
发明内容
本发明所欲解决的技术问题是提供一种提升封装成品的抗应力与可靠度
的覆晶封装件。本发明所欲解决的另一技术问题是提供一种上述可提升封装成 品的覆晶封装件的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的一种覆晶封装件的技术方案,包括有: -晶片结构、 一基板及一底胶。晶片结构包括有基底、数个悍垫、第一保护 层、第二保护层及数个导电凸块。数个焊垫形成于基底上。第一保护层形成于 基底上并露出这些焊垫。第二保护层形成于第一保护层上，第二保护层具有数 个第一开口及第二开口，这些第一开口位于这些焊垫上，第二开口位于非这些 焊垫所在的区域，且第二开口的底部的宽度，大于第二开口的顶部的宽度，第 二开口的底部面向第一保护层。导电凸块形成于焊垫上。基板具有数个接点， 对应于这些导电凸块设置，这些接点分别与这些导电凸块电连接。
为解决上述另一个技术问题，本发明提出的一种形成覆晶封装件的方法技 术方案，包括有首先提供一基底。然后在基底形成第一保护层及数个焊垫， 且焊垫露出于第一保护层中。接着，在第一保护层上形成第二保护层，并曝显
形成数个第一开口及至少一个第二开口，第二开口的底部的宽度，大于第二开 口的顶部的宽度，第二开口的底部面向第一保护层。然后，在这些第一开口中 形成数个导电凸块，切割基底以形成多数个晶片结构。接着，提供一基板。然 后，覆晶这些晶片结构于基板上。最后，在晶片结构与基板间填充底胶。
本发明上述技术方案所揭露的覆晶封装件及其制造方法，第一开口的底部 宽度大于顶部宽度可协助第二保护层夹持住导电凸块，防止导电凸块脱落离开 焊垫，而第二开口形成底切可以增加底胶与晶片结构的夹持力，使晶片结构与 基板之间的附着力增加。采用这样的结构，覆晶封装件的整体抗应力值便可以 提升。同时，也可以增加产品的可靠度。
图1A至图1F所示为现有形成覆晶封装件的流程示意图2A至图2F所示为形成晶片结构的流程示意图； 图3A至图3B所示为覆晶的流程示意图； 图4所示为第二保护层形成底切的示意图。
其中，附图标记说明如下
腦、200覆晶封装件
101、201基底
103、203第一保护层
105、205焊垫
107、207第二保护层
109开口
111、211凸块下金属层
113、213导电凸块
115、215基板
117接点
120、220晶片结构
221第一开口
223第二开口
231第二光阻层
237焦点
239光罩
240光阻层开口
241底胶
244填充材料
具体实施例方式
请参照图2A至图2F，图中所示为形成晶片结构的流程示意图。如图2A 所示，在基底201上形成第一保护层203(passivation layer),并露出数个悍垫 205。如图2B所示，在第一保护层203上形成第二保护层207。并且在第二保 护层207上，形成数个第一开口 221及至少一个第二开口 223，第二开口 223 的底部的宽度bl，大于第二开口 223顶部的宽度b2，以形成一底切(Undercut)。 另外，第一开口 221底部的宽度al也大于第一开口 221顶部的宽度a2以形成 另一底切。第二开口 223的底部面向第一保护层203。第二保护层207的材质 为感光性聚酰亚胺(photosensitive polyimide)较佳，使第二保护层207可以达到 吸收应力(Stress Buffer)的作用。
接着如图2C至图2F所示，在第二保护层207及数个焊垫205上沉积凸 块下金属层211 (UBM)。如图2D所示，在凸块下金属层211上形成第一光 阻层。之后，蚀刻部分凸块下金属层211，并移除第一光阻层(图中未表示)。 以便形成第二光阻层231，并进行图案化第二光阻层231的动作。以使第二光 阻层231具有数个光阻层开口 240，这些光阻层开口 240位于数个第一开口 221的上方。当光阻层开口 240形成后，在这些第一开口 221内填充导电材料 244，例如以印刷方式形成于第一开口 221上，这些导电材料244例如为锡铅 的合金。然后，回焊(Reflow)这些导电材料，并移除第二光阻层231以形成数 个球状的导电凸块213，切割基底201以形成多数个晶片结构220。
请参照图3A与图3B，图中所示未覆晶的流程示意图。在形成晶片结构 220后，覆晶晶片结构220以与基板215黏合。在基板215侧具有数个接点 233，对应于这些导电凸块213而设置，这些接点233用以与导电凸块213电 连接。最后，在晶片结构220与基板215间填充底胶241(Underfi11)，以完成 覆晶封装件200。覆晶封装件200的底胶会流入到数个第二幵口 223中，由于 梯形的第二开口 223具有底部的宽度大于顶部的宽度的特性，因此可以增加晶 片结构220与基板215之间的锚定效果，以增加晶片结构220及基板215间 彼此的附着力。
导电凸块213与焊垫205之间，也是通过数个梯状的第一开口221以增加 焊垫205与导电凸块213之间彼此的附着力。如此作法，覆晶封装件200的 整体抗应力值即可被提高。
为了实现如图2B所示的开口形状，亦即第一开口 221及第二开口 223的 底部的宽度大于第一开口 221及第二开口 223的顶部宽度。可采用以下几种方 式，包括第一种采用调整曝光机焦距的方式。第二种采用过度显影的方式。
请参照图4，图中所示为第二保护层形成底切的示意图。在形成每个第一 开口221及每个第二开口 223时，通过调整曝光机，光线经过光罩239，曝光 时光线射入第二保护层207，光线焦点237位于第二保护层207的上方，并与 第二保护层207的底部夹角一锐角。通过显影除去部分的第二保护层207后， 由于第二保护层207的底部的光照强度即可使每个第一开口 221及每一个第 二开口 223形成下大上小的梯形状。另外，由于光线照在第二保护层207上方， 第二保护层207上方所吸收光线的能量较高，使得第二保护层207上方与下方
的分子键结的状态不同。因此也可通过增加显影时间(过度显影)，来使第二保
护层207底部被移除的量大于顶部，以形成底切(Undercut)形状。
综上所述，虽然本发明已以一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，可作各种更动与 润饰，因此本发明的保护范围以后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1、一种覆晶封装件，其特征在于，包括有一晶片结构，包括有一基底；复数个焊垫，形成于该基底上；一第一保护层，形成于该基底上，并露出所述焊垫；及一第二保护层，形成于该第一保护层上，该第二保护层具有复数个第一开口及至少一第二开口，所述第一开口位于所述焊垫上，该第二开口位于非所述焊垫所在的区域，且该第二开口的底部的宽度，大于该至少一第二开口的顶部的宽度，该至少一第二开口的底部面向该第一保护层；复数个导电凸块，形成于该焊垫上；以及一基板，具有复数个接点，对应于所述导电凸块设置，所述接点分别与所述导电凸块电连接。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中在形成所述第一开口后， 进一步包括在该第二保护层与所述焊垫上沉积一凸块下金属层；及 在该凸块下金属层之上形成一第一光阻层。
7、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中在形成该第一光阻层的 歩骤后，进一步包括有蚀刻部分的该凸块下金属层，并移除该第一光阻层； 形成一第二光阻层；图案化该第二光阻层，使该第二光阻层具有复数个光阻层开口，所述光阻 层开口位于所述第一开口的上方；在所述第一开口内填充一导电材料；以及回焊该导电材料，并移除该第二光阻层以形成所述导电凸块。
8、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中形成该第二保护层的步 骤中进一步包括有在该第一保护层上涂布该第二保护层，该第二保护层的材质为感光性聚酰 亚職photosensitive polyimide);使用一光罩以对该第二保护层进行曝光；及对该第二保护层进行过度显影，以形成所述第一开口及该至少一第二开□。
9、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中对该第二保护层进行曝光的步骤中进一步包括有调整一曝光机的曝光焦距，使得进行曝光时的光线焦点位于该第二保护层 的上方形成锐角。
10、 如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中形成该第二保护层的步骤包括有涂布该第二保护层于该第一保护层上，该第二保护层的材质为感光性聚酰 亚職photosensitive polyimide);使用一光罩以对该第二保护层进行曝光，进行曝光时的光线焦点位于该第二保护层的上方；及对该第二保护层进行显影以形成所述第一开口及该至少一第二开口。
全文摘要
一种覆晶封装件，包括有一晶片结构、一基板与一底胶。晶片结构包括有基底、数个焊垫、第一保护层、第二保护层与数个导电凸块。数个焊垫形成于基底上。第一保护层形成于基底上并露出这些焊垫。第二保护层形成于第一保护层上，第二保护层具有数个第一开口及第二开口，这些第一开口位于这些焊垫上，第二开口位于非这些焊垫所在的区域，且第二开口底部的宽度，大于第二开口顶部的宽度。导电凸块形成于焊垫上。基板具有数个接点，对应于这些导电凸块设置。
文档编号H01L23/482GK101110398SQ20061009925
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月21日 优先权日2006年7月21日
发明者戴丰成, 谢爵安 申请人:日月光半导体制造股份有限公司