专利名称：芯片封装构造以及封装方法
技术领域：
本发明是关于一种芯片封装构造，并且特别地，本发明是关于一种具有散热及电
容设计的芯片封装构造。
背景技术：
随着半导体技术与材料科学的蓬勃发展，集成电路与软性电路板整合制作成可随意弯曲的IC模块，而一般的液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)需要数个驱动IC来控制显示器中的每个像素。目前在LCD面板上依驱动IC的接合方式与使用软膜巻带的不同可分为芯片贴附在玻璃板(Chip on Glass, COG)、巻带承载封装(T即e CarrierPackage,TCP)以及薄膜覆晶封装(Chip on Film，COF)等三种封装方式。在讲求轻薄短小且为了满足不断提升的电性需求，因应电性连接端点数目(pincount)不断增加及微小间距化(fine pitch)的趋势，薄膜覆晶封装已成为普遍使用的方式。 请参阅图1，图1是绘示先前技术的薄膜覆晶封装构造1的示意图。如图1所示，一般的COF封装构造l，其可挠性基板lO包含绝缘基材层ll以及贴附于上的多个金属引脚12，防焊层18则局部覆盖金属引脚12上以提供保护以及绝缘作用。芯片14通过凸块140与可挠性基板10的金属引脚12电性连接，芯片14与可挠性基板10之间则填入封装胶体16以保护电性接点并防止污染。 然而，如上所述，在讲求轻薄短小的趋势下，芯片尺寸愈来愈小而集成电路愈趋密集，其工作效能随着集成电路尺寸的縮减而呈倍数成长，同时，其发热密度也随之增加，且热能集中在小空间内。过高的热密度将导致芯片的功能、效率及使用寿命大幅降低。因此如何有效的逸散热量，而又能使芯片正常运作，是目前芯片封装必须考虑的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有散热及电容设计的芯片封装构造。根据本发明的设计可大幅提高芯片的散热效果并能附加电容反馈，藉此提升该芯片的驱动效能。
根据本发明一方面提供一种芯片封装构造，包含可挠性基板、芯片、第二金属层、导接构件以及封装胶体。其中可挠性基板具有绝缘基材层以及第一金属层，第一金属层是形成于绝缘基材层的第一面上，并且第一金属层包含多根第一引线以及一散热图案。绝缘基材层限定有芯片覆盖区，并于芯片覆盖区内形成开 L。散热图案是位于芯片覆盖区内，并至少覆盖部分的开孔。芯片设置于可挠性基板上，并具有多个第一凸块。这些第一凸块分别与第一引线电性连接。第二金属层设置于绝缘基材层相对于第一面的第二面上，并且，第二金属层的位置可对应部分的第一引线。导接构件透过开孔连接散热图案与第二金属层。封装胶体形成于可挠性基板与芯片之间。于本具体实施例中，芯片于运作时所产生的热能可透过散热图案以及导接构件传导至第二金属层而逸散出去。 根据本发明另一方面提供一种封装方法以封装芯片，此封装方法包含下列步骤首先，于绝缘基材层的第一面上设置第一金属层，并于其上限定芯片覆盖区，并且图案化第一金属层以形成多个第一引线及散热图案，使散热图案位于芯片覆盖区内；接着，于绝缘基材层相对于第一面的一第二面上设置第二金属层；接着，设置芯片于绝缘基材层的第一面上，并使芯片的多个第一凸块分别电性连接第一引线以及使芯片的至少一第二凸块连接散热图案；接着，绝缘基材层与芯片之间形成封装胶体；随后，绝缘基材层相对于散热图案处形成开孔，致使散热图案至少覆盖部分的开孔；接着，形成导接构件，使其透过开孔连接散热图案与第二金属层；最后，设置保护层于开孔中以覆盖散热图案与导接构件。
关于本发明的优点与精神可以通过以下配合附图对本发明的较佳实施例的详细说明得到进一步的了解，其中 图1是绘示先前技术的薄膜覆晶封装构造的示意图。
图2绘示根据本发明的一具体实施例的芯片封装构造的剖面示意图。
图3A是绘示根据本发明的一具体实施例的芯片封装构造的俯视图。
图3B是绘示图3A的芯片封装构造的仰视图。 图4是绘示根据本发明的一具体实施例的芯片封装方法的步骤流程图。
图5A 图5H是绘示对应图4的各步骤的芯片封装构造的剖面示意图。
具体实施例方式
请参阅图2，图2绘示根据本发明的一具体实施例的芯片封装构造3的剖面示意图。如图2所示，芯片封装构造3包含可挠性基板30、芯片34、第二金属层36、导接构件38以及封装胶体39。 于本具体实施例中，可挠性基板30具有绝缘基材层31以及第一金属层32，其中，第一金属层32形成于绝缘基材层31的第一面310上，并包含多根第一引线322以及一散热图案320 ;绝缘基材层31限定有一芯片覆盖区以供芯片34接合于其上，并且，绝缘基材层31可于芯片覆盖区内以，但不受限于激光加工方式形成开孔314，散热图案320位于芯片覆盖区内并至少覆盖部分的开孔314。芯片34设置于该可挠性基板30上并覆盖于绝缘基材层31的芯片覆盖区内。此外，芯片34可包含多个第一凸块340与至少一第二凸块342，其中第一凸块340可分别与第一引线322电性连接，而该第二凸块342可与该散热图案320连接。 于本具体实施例中，第二金属层36设置于绝缘基材层31的相对于该第一面310的一第二面312上，并且第二金属层36的位置可对应部分的第一引线322。导接构件38可透过开孔314连接散热图案320以及第二金属层36。封装胶体39形成于可挠性基板30与芯片34之间，用以固定并保护芯片34的功能区、芯片34与第一引线322的接点以及散热图案320等单元。此外，防焊层37形成于第一金属层32的上方并局部覆盖第一引线322，以提供保护与绝缘效果。 于实务中，第一金属层32与第二金属层36的材质可包含，但不受限于铜。而导接构件38的材质可包含，但不受限于银、锡或碳胶等材料。此外，于实务中导接构件38可以，但不受限于印刷或喷墨方式形成。 于本具体实施例中，该芯片封装构造3可进一步包含保护层35，保护层35的材质于实务中可包含，但不受限于环氧树脂及防焊材，并且可以涂胶、印刷或喷墨方式设置于开孔314中覆盖散热图案320与导接构件38以提供保护作用。 上述具体实施例的芯片封装构造3中，导接构件38连接散热图案320以及第二金属层36。于实务中，芯片34于运作时所产生的热量，可透过散热图案320以及导接构件38传导至第二金属层36，藉以帮助芯片34散热。 此外，于本具体实施例中，第一金属层32与该第二金属层36之间是以绝缘基材层31隔绝，因此其相当于一平板电容构造。于实务中，当芯片封装构造3连接外部电路而进行运作时，第二金属层36感应第一引线322中传输的电流/信号而产生电容效应并聚集电子。当停止运作并且第一引线322中无电流/信号通过时，第二金属层36中所聚集的电子产生反馈电流经导接构件38、散热图案320以及第二凸块342回传至芯片34中的电路，藉此加速液晶恢复速度以提升芯片34的驱动效能。 于另一具体实施例中，散热图案320可包含多个区块，这些区块可分别透过第二凸块342与芯片34电性连接。此外，第二金属层36亦可包含多根第二引线，导接构件38则包含多个导接线路分别电性连接散热图案320的各区块与这些第二引线。
于本具体实施例中，由于上述散热图案320区分出多个区块与芯片34的不同第二凸块342电性连接，并且第二金属层36也区分出多个第二引线而分别通过不同导接线路电性连接散热图案320的各区块，因此，本具体实施例的芯片封装构造3也可透过散热图案320、第二凸块342、导接构件38以及第二金属层36与外部电子装置沟通，进而增加电性连
接端点数目a/o数)。 请参阅图3A，图3A是绘示根据本发明的一具体实施例的芯片封装构造5的俯视图。于本具体实施例中，芯片封装构造5包含可挠性基板50，并且，可挠性基板50具有绝缘基材层51以及第一金属层。第一金属层形成于绝缘基材层51之上，并且第一金属层包含多根第一引线502以及散热图案504。可挠性基板50上覆盖防焊层52，并且防焊层52上包含一防焊层开口 520以供芯片(于图3中以虚线绘示芯片范围)设置于其中。散热图案504以及各第一引线502的一端位于防焊层开口 520中。此外，绝缘基材层51上包含开孔500，并且散热图案504至少覆盖部分开孔500。芯片封装构造5另包含芯片，其具有多个第一凸块与至少一第二凸块，各第一凸块可分别与第一引线502电性连接，并且第二凸块可与散热图案504连接。于本具体实施例中，散热图案504是包含多个区块。请注意，于实务中散热图案504的数量以及形状是根据使用者或设计者需求而定，并且散热图案504也可透过第二凸块与芯片电性连接。 请参阅图3B，图3B是绘示图3A的芯片封装构造5的俯视图。如图3B所示，绝缘基材层51的底面(亦即，与上述设置有第一金属层的表面相对的表面)上设置第二引线53，并且第二引线53与散热图案504间可以导接构件54连接。于本具体实施例中，当芯片封装构造5承载芯片并且芯片进行运作时，芯片所产生的热量可透过散热图案504与导接构件54传导至第二引线53。请注意，于实务中，第二引线53亦可具有其它形状而不受限于本具体实施例，例如，大面积的金属层。 请一并参阅图4与图5A 图5H，图4是绘示根据本发明的一具体实施例的芯片封装方法的步骤流程图，图5A 图5H是绘示对应图4的各步骤的芯片封装构造的剖面示意图。如图4所示，本发明的芯片封装方法包含步骤S71至S78。首先，执行步骤S71，于绝缘基材层31的第一面310上设置第一金属层32，形成可挠性基板30，并于其上限定一芯片 覆盖区300，如图5A所示。接着，执行步骤S72，图案化第一金属层32以形成多根第一引线 322及散热图案320，使该散热图案320位于芯片覆盖区300内，如图5B所示。之后，执行 步骤S73，于绝缘基材层31相对于第一面310的第二面312上设置第二金属层36，如图5C 所示。 接着，请参阅图5D，执行步骤S74，设置芯片34于第一面310的芯片覆盖区300上， 使芯片34的多个第一凸块340分别电性连接第一引线322以及至少一第二凸块342连接 散热图案320。请注意，由于图5D至图5H中，芯片34已覆盖于芯片覆盖区300上，故为了 图面整洁起见，芯片覆盖区300并未绘示于图5D至图5H中。其后，执行步骤S75，于绝缘基 材层31与芯片34之间形成封装胶体39，如图5E所示。 请参阅图5F，执行步骤S76，该绝缘基材层31相对于该散热图案320处以激光加 工方式形成一开孔314，使该散热图案320至少覆盖部分的该开孔314。随后，执行步骤S77， 通过，但不受限于印刷或喷墨方式形成一导接构件38，使其透过该开孔314连接该散热图 案320与该第二金属层36，如图5G所示。最后，执行步骤S78，借助，但不受限于涂胶、印刷 或喷墨方式设置保护层35于开孔314中，用以覆盖并保护散热图案320与导接构件38，如 图5H所示。 本具体实施例所形成的芯片封装构造3 (如图5H所示)，其芯片34于操作时所产 生的热量，可透过散热图案320以及导接构件38传导至第二金属层36，藉以帮助芯片34散 热。 此外，于本具体实施例中，第一金属层32与该第二金属层36之间是以绝缘基材层 31隔绝，因此其相当于一平板电容构造。于实务中，当芯片封装构造3连接外部电路而进 行运作时，第二金属层36感应第一引线322中传输的电流/信号而产生电容效应并聚集电 子。当停止运作并且第一引线322中无电流/信号通过时，第二金属层36中所聚集的电子 产生反馈电流经导接构件38、散热图案320以及第二凸块342回传至芯片34中的电路，藉 此加速液晶恢复速度以提升芯片34的驱动效能。 于另一具体实施例中，上述芯片封装方法可进一步包含下列步骤首先，于执行步 骤S72时，同时图案化散热图案320以形成多个区块，致使这些区块可分别透过多个第二凸 块342与芯片34电性连接。接着，于执行步骤S73的时，图案化第二金属层36以形成多根 第二引线。最后，于执行步骤S77时，于导接构件38形成多个导接线路分别电性连接散热 图案320的区块与第二金属层36的第二引线。 由于散热图案320、第二金属层36的图样化，并通过不同导接线路分别电性连接 散热图案320各区块以及第二金属层36的各第二引线，因此芯片封装构造3可透过散热图 案320、第二凸块342、导接构件38以及第二金属层36与外部电子装置沟通，进而增加电性 连接端点数目(1/o数)。 综上所述，本发明提供一种具有散热设计的芯片封装构造，根据此设计可大幅提 高芯片的散热效果。另外本发明中外加的金属层，与原用于与芯片导接的金属层之间以绝 缘基材层隔绝，此相当于平行板电容构造，因此于芯片驱动时有一电容值存在，藉此附加的 电容反馈，可提升芯片的驱动效能。 通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希 望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
一种芯片封装构造，包含一可挠性基板，具有一绝缘基材层以及一第一金属层，该第一金属层形成于该绝缘基材层的一第一面上并包含多根第一引线以及一散热图案，该绝缘基材层限定有一芯片覆盖区并于该芯片覆盖区内形成一开孔，该散热图案位于该芯片覆盖区内并至少覆盖部分的该开孔；一芯片，设置于该可挠性基板上并具有多个第一凸块，所述第一凸块分别与所述第一引线电性连接；一第二金属层，设置于该绝缘基材层相对于该第一面的一第二面上，并对应部分的所述第一引线；一导接构件，透过该开孔连接该散热图案与该第二金属层；以及一封装胶体，形成于该可挠性基板与该芯片之间。
2. 根据权利要求1所述的芯片封装构造，其特征在于，该芯片还包含至少一第二凸块，该第二凸块与该散热图案连接。
3. 根据权利要求2所述的芯片封装构造，其特征在于，该散热图案包含多个区块，所述区块分别透过所述第二凸块与该芯片电性连接，该第二金属层包含多根第二引线，该导接构件包含多个导接线路分别电性连接所述区块与所述第二引线。
4. 根据权利要求1所述的芯片封装构造，其特征在于，该开孔是以激光加工方式形成于该绝缘基材层。
5. 根据权利要求1所述的芯片封装构造，其特征在于，该导接构件的材质包含选自由银、锡以及碳胶所组成群组中的至少之一。
6. 根据权利要求1所述的芯片封装构造，其特征在于，还包含一保护层以涂胶、印刷或喷墨方式设置于该开孔中，以覆盖该散热图案与该导接构件。
7. —种封装方法，用以封装一芯片，该封装方法包含下列步骤于一绝缘基材层的一第一面上设置一第一金属层，并限定一芯片覆盖区；图案化该第一金属层以形成多根第一引线及一散热图案，使该散热图案位于该芯片覆盖区内；于该绝缘基材层相对于该第一面的一第二面上设置一第二金属层；设置该芯片于该绝缘基材层的该第一面上，并使该芯片的多个第一凸块分别电性连接所述第一引线以及至少一第二凸块连接该散热图案；于该绝缘基材层与该芯片之间形成一封装胶体；该绝缘基材层相对于该散热图案处形成一开孔，使该散热图案至少覆盖部分的该开孔；形成一导接构件，使其透过该开孔连接该散热图案与该第二金属层；以及设置一保护层于该开孔中以覆盖该散热图案与该导接构件。
8. 根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，该开孔是以激光加工方式形成于该绝缘基材层。
9. 根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，该导接构件是以印刷或喷墨方式形成。
10. 根据权利要求7所述的封装方法，其特征在于，还包含下列步骤图案化该散热图案以形成多个区块，致使所述区块分别透过所述第二凸块与该芯片电性连接；图案化该第二金属层以形成多根第二引线；以及于该导接构件形成多个导接线路，所述导接线路分别电性连接所述区块与所述第二引
全文摘要
本发明提供一种芯片封装构造以及封装方法，所述芯片封装构造包含可挠性基板、芯片、第二金属层、导接构件以及封装胶体。可挠性基板具有绝缘基材层以及第一金属层，第一金属层形成于绝缘基材层的第一面上并包含多根第一引线以及散热图案。绝缘基材层限定芯片覆盖区并于芯片覆盖区内形成开孔，散热图案位于该芯片覆盖区内并至少覆盖部分开孔。芯片设置于可挠性基板上，并具有多个第一凸块分别与第一引线电性连接。第二金属层设置于绝缘基材层的第二面上，并对应部分的第一引线。导接构件透过开孔连接散热图案与第二金属层；封装胶体形成于可挠性基板与芯片之间。
文档编号H01L23/48GK101777542SQ200910003190
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者林祐群, 赖奎佑, 黄子欣 申请人:南茂科技股份有限公司