专利名称：芯片封装装置及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种芯片封装装置及其制造方法。
背景技术：
一般而言，半导体封装指将一半导体晶粒以一封装体包覆，并在封装体外提供电接点，以连接外部装置或电路，而其中的球栅阵列构装技术(Ball gridarray (BGA)package technology)常用于构装高密度及高接脚数的半导体晶粒。在一传统的BGA封装中，半导体晶粒放置于电路基板上，半导体晶粒以导线引线搭接(wire bond)至电路基板，而封装体将半导体晶粒及导线包覆。锡球形成于电路基板的背面，以电性连接外部装置与半导体晶粒。当半导体晶粒上的电路进行操作时，半导体晶粒会产生热。而在传统的BGA封装中，半导体晶粒为不易导热的封装体所包覆，故半导体晶粒产生的热不易发散。另，有些BGA封装在封装体内部设置散热片，期以促进半导体晶粒的散热。然而， 由于封装体导热能力差，而散热片又为封装体所包覆，从而使其整体散热效果改善有限。此外，美国专利第6，458，626号揭示一种封装结构，其将散热件表面外露，藉以提高散热效率。该封装结构以封装胶体完全包覆接口层/散热件及半导体芯片后，进行切割。 切割完毕后，利用接口层将散热件上方的封装化合物移除，即可露出散热件。然而，此专利揭示的方法复杂，且在进行切割步骤时，因切割刀具需切割金属制的散热件，而易损耗切割刀具。再者，金属制的散热件不易切割平整，造成产品质量不佳。有鉴于前述现有半导体封装上散热的缺失，故需要一种新的半导体散热设计。
发明内容
本发明的一目的提供一种芯片封装装置及其制造方法。芯片封装装置包含一散热件，散热件可充分暴露于芯片封装装置的封装外，使芯片封装装置具良好的散热效率。而本发明揭示的一种芯片封装装置的制造方法可容易制造出将散热件外露的封装结构，无须于封装后切割散热件，故工艺简单、良率高。根据上述目的，本发明一实施例揭示一种芯片封装装置，其包含一载体、一芯片、 至少一导线、一黏着层、一散热件及一封胶体。载体包括至少一芯片接合区及至少一电接点，其中该至少一电接点沿该至少一芯片接合区外周设置。芯片具有一主动面及一被动面。 芯片包括至少一焊垫，其设置于主动面上。芯片以被动面面向载体，设置于该载体的该至少一芯片接合区上。至少一导线连接该至少一焊垫及该至少一电接点。黏着层覆盖芯片的主动面及包覆至少一导线中在相应的至少一焊垫上延伸的部分。散热件固定于黏着层上，且覆盖该芯片。封胶体部份密封该芯片、该黏着层与该散热件的周侧，并于该封胶体上形成一凹陷的开口，以曝露出该散热件表面。本发明一实施例揭示一种芯片封装装置的制造方法，其包含下列步骤提供一载体，其中该载体包含至少一芯片接合区及至少一电接点；提供至少一芯片，该芯片包括一主动面及一被动面，该芯片的主动面上形成有至少一焊垫，并以该芯片的被动面固定于该载体的该至少一芯片接合区上；以一导线连接该至少一焊垫及该至少一电接点；以一黏着层，覆盖该芯片的主动面，其中该黏着层包覆该至少一导线中在该至少一焊垫上延伸的部分；固定一散热组件于该黏着层上，其中该散热组件包含一散热件及一覆盖件，该散热件位于该芯片及该覆盖件之间；形成一封胶体，其沿该芯片、该黏着层与该散热组件的周侧密封设置，并于该封胶体的顶面曝露出该覆盖件；以及移除该覆盖件。上文已经概略地叙述本揭露的技术特征及优点，俾使下文的本揭露详细描述得以获得较佳了解。构成本揭露的申请专利范围标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本揭露所属技术领域中具有通常知识者应可了解，下文揭示的概念与特定实施例可作为基础而相当轻易地予以修改或设计其它结构或工艺而实现与本揭露相同的目的。本揭露所属技术领域中具有通常知识者亦应可了解，这类等效的建构并无法脱离权利要求书所提出的本揭露的精神和范围。
图1显示本发明一实施例的一种芯片封装装置的截面示意图；图2至图6工艺流程示意图，其例示本发明一实施例的芯片封装装置的制造方法；图7至图9工艺流程示意图，其例示本发明一实施例的散热组件的制造方法；及图10显示本发明另一实施例的一种芯片封装装置的截面示意图。
具体实施例方式图1显示本发明一实施例的一种芯片封装装置1的截面示意图。参照图1所示， 芯片封装装置1可包含一载体11、一芯片14、至少一导线16、一黏着层17、一散热件18及一封胶体19，其中芯片14设置于载体11上；黏着层17设置于芯片14上；散热件18设置于黏着层17上；导线16电性连接芯片14与载体11且部分为黏着层17所包覆；而封胶体 19部份密封芯片14、黏着层17与散热件18堆栈结构的周侧区域，并暴露散热件18的表面 24。详言之，载体11可包括至少一芯片接合区25及至少一电接点12，其中该至少一电接点12设置于至少一芯片接合区25的周侧。在一实施例中，载体11包含数个电接点12， 其中该些电接点12沿该至少一芯片接合区25的外周设置。载体11可为印刷电路板或为 FR-4基板、FR-5基板、BT基板或其它类似载板者。芯片14包含至少一焊垫15、一主动面沈及一被动面27，其中至少一焊垫15设置于主动面沈上。芯片14以其被动面27面向载体11的方式，利用黏胶13黏合于载体 11的相应的至少一芯片接合区25上，其中黏胶13可包含环氧树脂(印oxy)、银胶或B阶 (B-Stage)树脂。芯片14的至少一焊垫15与在载体11上相应的至少一电接点12以导线16连接。黏着层17覆盖芯片14的主动面沈，并包覆着至少一导线16在相应的至少一焊垫 15上延伸的部分。在一实施例中，该黏着层17包含薄膜覆盖焊线(F0W;Film Over Wire) 胶材。散热件18固定于黏着层17上，并覆盖芯片14。在本实施例中，散热件18的表面积与芯片14的表面积相当。另，散热件18的材质可为金属(如铜)或硅。又，散热件18 具有一固定于黏着层17的表面23及相对于表面23的另一表面M，其中表面23可较表面 24为粗糙，以增加散热件18与黏着层17间的接着强度。封胶体19部份密封芯片14、黏着层17与散热件18的周侧。封胶体19上形成一凹陷的开口 20，其中开口 20暴露散热件18的整个表面24。载体11上可另形成数个锡球21，其中锡球21与芯片14相对设置。透过锡球21， 芯片14得与芯片封装装置1外的装置或电路电性连接。图2至图6工艺流程示意图，其例示本发明一实施例的芯片封装装置1的制造方法。参照图2所示，芯片封装装置1的制造方法首先提供一载体11。载体11包含至少一芯片接合区25及至少一电接点12，其中该至少一电接点12设置于至少一芯片接合区25的周侧区域。接着，提供至少一芯片14。芯片14包括至少一焊垫15、一主动面沈及一被动面 27，其中至少一焊垫15设置于主动面沈上。然后，以芯片14的被动面27朝向载体11的方式，利用黏胶13，将芯片14固定于载体11上相应的至少一芯片接合区25。之后，利用至少一导线16，相应地连接芯片14上的焊垫15与载体11上的电接点12。参照图3所示，将一黏着层17覆盖芯片14的主动面沈，其中黏着层17至少包覆在相应的至少一焊垫15上所延伸的部分导线16。参照图4所示，将一散热组件观固定于黏着层17上，其中散热组件观包含一散热件18及一覆盖件30。在一实施例中，散热件18、黏着层17、覆盖件30与芯片14的大小可相当。参照图5所示，于芯片14、黏着层17与散热组件观的周侧形成一封胶体19，以密封芯片14、黏着层17与散热组件观的周侧，并于封胶体19的顶面暴露出覆盖件30。参照图6所示，经切割后，获得多数个独立且顶部为覆盖件30所覆盖的芯片封装装置1，最后再移除覆盖件30。覆盖件30为一可耐封胶体19成型时高温的胶膜。覆盖件 30可为一热释放膜(thermal release film)，而覆盖件30可以加热方式移除。此外，覆盖件30亦可为利用撕除方式移除的胶膜。图7至图9工艺流程示意图，其例示本发明一实施例的散热组件观的制造方法。 参照图7所示，散热组件观的制造方法首先提供一晶圆31。然后黏贴一覆盖片32于晶圆 31的表面33上。参照图8所示，将晶圆31薄化，以获得一薄化晶圆31'。然后，以化学蚀刻或离子蚀刻工艺，将晶圆31'的表面34粗化或在表面34上形成若干窝孔(dimple)。参照图9所示，最后切割薄化晶圆31'与覆盖片32的组合，以获得数个散热组件 28。图10显示本发明另一实施例的一种芯片封装装置3的截面示意图。参照图10所示，芯片封装装置3可包含一载体11、一芯片14、至少一导线16、一黏着层17、一散热件38 及一封胶体39。芯片14以其被动面27黏着于载体11上的芯片接合区25的方式固定，并以导线16相应地连接焊垫15与位于芯片接合区25周侧的电接点12。黏着层17覆盖芯片 14的主动面沈且包覆在相应的焊垫15上延伸的部分导线16。散热件38固定并覆盖于黏着层17上。封胶体39部份密封芯片14、黏着层17与散热件38堆栈结构的周侧区域，并暴露散热件18的表面40。在本实施例中，散热件38的表面积大于芯片14的表面积。散热件38的材质可为金属(如铜)或硅。又，散热件38具有一固定于黏着层17的表面41及相对于表面41的另一表面40，其中表面41可较表面40为粗糙，以增加散热件38与黏着层17 间的接着强度。封胶体39部份密封芯片14、黏着层17与散热件38的周侧。封胶体39上形成一凹陷的开口 20，其中开口 20暴露散热件38的整个表面40。载体11上可另形成数个锡球21，其中锡球21与芯片14相对设置。透过锡球21， 芯片14得与芯片封装装置3外的装置或电路电性连接。综上，本发明揭示一种芯片封装装置，其包含一散热件。散热件可充分暴露于芯片封装装置的封装外，因此芯片封装装置具良好的散热效率。此外，芯片封装装置另包含一黏着层，黏着层包覆部分连接芯片与载体的导线。本发明另揭示一种芯片封装装置的制造方法，该方法利用覆盖件遮盖散热件，之后在芯片、黏着层、散热件与覆盖件的周侧形成一封胶体，如此可容易制造出将散热件外露的封装结构，而无须切割散热件。本揭露的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本揭露的教示及揭示而作种种不背离本揭露精神的替换及修饰。因此，本揭露的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本揭露的替换及修饰，并为权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种芯片封装装置，包含一载体，包括至少一芯片接合区及至少一电接点，该至少一电接点沿该芯片接合区外周设置；一芯片，具有一主动面及一被动面，该芯片包括至少一焊垫，该至少一焊垫设置于该主动面上，该芯片以该被动面面向该载体，设置于该载体的该至少一芯片接合区上； 至少一导线，连接该至少一焊垫及该至少一电接点；一黏着层，覆盖该芯片的该主动面及包覆该至少一导线中在该至少一焊垫上延伸的部分；一散热件，固定于该黏着层上，且覆盖该芯片；以及一封胶体，部份密封该芯片、该黏着层与该散热件的周侧，并于该封胶体上形成一凹陷的开口以曝露出该散热件表面。
2.根据权利要求1所述的芯片封装装置，其中该黏着层为薄膜覆盖焊线胶材。
3.根据权利要求1所述的芯片封装装置，其中该散热件的表面积大于该芯片的表面积。
4.根据权利要求1所述的芯片封装装置，其中该散热件固定于该黏着层的表面较外露于该开口的另一表面为粗糙。
5.一种芯片封装装置的制造方法，包含下列步骤提供一载体，其中该载体包含至少一芯片接合区及至少一电接点； 提供至少一芯片，其中该芯片包括一主动面及一被动面，该芯片的该主动面上形成有至少一焊垫，该芯片以该被动面面向该载体，固定于该载体的该至少一芯片接合区上； 以一导线连接该至少一焊垫及该至少一电接点；以一黏着层，覆盖该芯片的该主动面，其中该黏着层包覆该至少一导线中在该至少一焊垫上延伸的部分；固定一散热组件于该黏着层上，其中该散热组件包含一散热件及一覆盖件，该散热件位于该芯片及该覆盖件之间；形成一封胶体，其沿该芯片、该黏着层与该散热组件的周侧密封设置，且于该封胶体的顶面曝露出该覆盖件；以及移除该覆盖件。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其中该散热件的材料为硅，而该制造方法更包含下列步骤黏贴一覆盖片于一晶圆，其中该覆盖片覆盖该晶圆的一表面； 薄化该晶圆；以及切割该覆盖片与该晶圆的组合，以获得数个该散热组件。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其更包含粗化该晶圆上未被该覆盖片覆盖的另一表面。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其中移除该覆盖件的步骤包含以加热或撕除的方式将该覆盖件移除。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其中在移除该覆盖件后，于该封胶体的顶面形成一开口以曝露出该散热件表面。
10.根据权利要求5所述的制造方法，其中黏着层为薄膜覆盖焊线(FOW)的胶材。
11.根据权利要求5所述的制造方法，其中该散热件的材料为金属。
全文摘要
一种芯片封装装置包含具一芯片接合区及至少一电接点的一载体、具有一主动面及一被动面的一芯片、至少一导线、一黏着层、一散热件及一封胶体。芯片以被动面面向载体的方式，设置于载体的芯片接合区上。芯片的主动面上包括至少一焊垫，导线相应地连接该至少一焊垫及该至少一电接点。黏着层覆盖芯片的主动面及包覆导线中在焊垫上延伸的部分。散热件固定于黏着层上，且覆盖该芯片。封胶体部份密封该芯片、该黏着层与该散热件的周侧，而于该封胶体上形成一凹陷的开口以曝露出散热件的表面。
文档编号H01L23/34GK102254880SQ20101019023
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者叶庭彰, 许翰诚 申请人:南茂科技股份有限公司