半导体封装件及其制造方法与流程

文档序号:14869626发布日期:2018-07-06 20:32阅读:208来源:国知局

本发明涉及封装技术领域,具体地,涉及一种防止芯片凸点短路的半导体封装件及其制造方法。



背景技术:

在现有的半导体封装件中,芯片通过凸点与基板连接,同时注塑底充料填充至芯片与基板之间以包裹芯片。

具体地讲,在倒装芯片中,芯片通过凸点与基板连接,实现支撑和电信号传输,而为了减小应力,在芯片与基板间会填充底充料,现在为了提高生产性,很多采用了注塑底充料,即将底充料和塑封料的材料合二为一,在完成塑封的同时完成底部填充。例如,图1是示出根据现有技术的半导体封装件的结构的示意性剖视图。参照图1,半导体封装件100包括:基板110;连接构件120,直接设置在基板110上;芯片130,设置在连接构件120上;包封构件140,用于包封芯片130和连接构件120;焊球160,附着到基板110的与其上设置有连接构件120和芯片130的表面相对的表面。参照图1,连接构件120包括直接设置在基板110上的凸点121和直接设置在凸点121上的铜柱122。

随着芯片互连密度的提高,凸点121间的间距越来越小,而塑封底充料由于要兼顾底部填充和塑封的功能,流动性存在瓶颈,在底部填充过程中,容易在凸点121间形成空洞150,凸点121在经过二次回流时,由于毛细效应,非常容易流入微小空洞150中,这样两个相邻的凸点121即形成了短路,如图2所示。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种能够防止凸点发生短路的半导体封装件以及一种制造所述半导体封装件的方法。

本发明提供了一种半导体封装件,所述半导体封装件可包括:基板,具有背对的第一表面和第二表面;多个连接构件,设置在基板的第一表面上,所述多个连接构件中的每个包括直接设置在基板的第一表面上的第一连接构件和直接设置在第一连接构件上的第二连接构件;芯片,设置在所述多个连接构件上以通过所述多个连接构件与基板电连接;以及包封构件,设置在基板的第一表面上并包封芯片和所述多个连接构件,其中,在包封构件与第一连接构件之间设置有有机膜,有机膜包裹第一连接构件。

芯片的功能区可与所述多个连接构件连接。

有机膜的厚度可大于1微米。

第一连接构件可为由锡、锡银合金或锡银铜合金形成的凸点,第二连接构件可为铜柱。

包封构件可由注塑底充料形成并填充在芯片和基板之间以包封所述多个连接构件。

半导体封装件还可包括设置在基板的第二表面上的外部连接端子。

本发明提供了一种制造半导体封装件的方法,所述方法可包括下述步骤:准备基板和附带有多个连接构件的芯片,所述多个连接构件中的每个包括第一连接构件和第二连接构件;将附带有多个连接构件的芯片连接到基板;以及形成包封芯片和所述多个连接构件的包封构件,其中,所述连接步骤包括下述步骤:在第一连接构件的表面上覆盖助焊剂;将覆盖有助焊剂的芯片贴装到基板表面上;以及回流去除助焊剂以在第一连接构件上形成有机膜,其中,有机膜设置在包封构件与第一连接构件之间并且包裹第一连接构件。

芯片的功能区可与所述多个连接构件连接。

有机膜的厚度可大于1微米。

第一连接构件可为由锡、锡银合金或锡银铜合金形成的凸点,第二连接构件可为铜柱。

包封构件可由注塑底充料形成并填充在芯片和基板之间以包封所述多个连接构件。

所述方法还可包括在基板的与设置有芯片和所述多个连接构件的表面相对的表面上设置外部连接端子。

附图说明

通过结合附图对示例性实施例的以下描述,本发明的各方面将变得更加容易理解,在附图中:

图1是示出根据现有技术的半导体封装件的示意性剖视图;

图2是如图1所示的半导体封装件中的凸点通过注塑底充料中的空洞形成短路的示意图;

图3是示出根据本发明的示例性实施例的半导体封装件的示意性剖视图;

图4a至图4d是示出根据本发明的示例性实施例的制造图3中示出的半导体封装件的方法的示意图。

具体实施方式

在下文中,将通过参考附图对示例性实施例进行解释来详细描述本发明构思。然而,本发明构思可以按照多种不同形式具体实施,而不应当解释为限制为本文所阐述的各实施例;相反,提供这些实施例是为了使得本公开是清楚且完整的,并且将向本领域普通技术人员充分地传达本发明构思。

在附图中,相同的附图标记表示相同的元件。此外,各个元件和区域是示意性示出的。因而,本发明构思不限于图中所示出的相对尺寸或距离。将要理解的是,尽管在这里会使用术语第一、第二等来描述各个元件和/或部件,但这些元件和/或部件不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用于将一个元件和/或部件与另一个元件和/或部件区分开。因此,下面讨论的第一元件或第一部件可以被称为第二元件或第二部件,而没有背离本发明构思的教导。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的半导体封装件的示意性剖视图。

参照图3,根据本发明示例性实施例的半导体封装件200包括基板210、连接构件220和芯片230。

基板210具有背对的第一表面和第二表面。芯片230设置在基板210的第一表面上方并通过多个连接构件220与基板210电连接。多个连接构件220可以以一定的距离布置在基板210上。每个连接构件220可以包括直接设置在基板210的第一表面上的第一连接构件221和直接设置在第一连接构件221上的第二连接构件222。根据本发明的一个实施例,第一连接构件221可以是由锡、锡银合金或锡银铜合金形成的凸点,第二连接构件222可以是铜柱,但本发明不限于此。芯片230的功能区与第二连接构件222连接,并且第一连接构件221与基板210的第一表面连接,从而使芯片230与基板210电连接。

根据本发明的示例性实施例的半导体封装件200还可包括用于包封芯片230和所述多个连接构件220的包封构件240。包封构件240可通过注塑底充料形成并填充在芯片230和基板210之间以包封连接构件220。

根据本发明的示例性实施例的半导体封装件200还可包括设置在第一连接构件221与包封构件240之间的有机膜270,有机膜270包裹第一连接构件221。优选地,有机膜的厚度大于1微米。在本发明中,通过在第一连接构件221的外部包裹有机膜270,能够防止第一连接构件221中的锡在二次回流时的再流动,从而防止由于包封构件240中的空洞而导致的短路发生。

根据本发明示例性实施例的半导体封装件200还可以包括设置在基板210的第二表面上的外部连接端子260。芯片230可以通过基板210和连接构件220电连接到外部连接端子260。外部连接端子260可以是焊球。

图4a至图4d是示出根据本发明的示例性实施例的制造图3中示出的半导体封装件的方法的示意图。

首先,准备基板210和附带有多个连接构件220的芯片230。芯片230的功能区与多个连接构件220连接。每个连接构件220可包括第一连接构件221和第二连接构件222。根据本发明的一个实施例,第一连接构件221可以是由锡、锡银合金或锡银铜合金形成的凸点,第二连接构件222可以是铜柱,但本发明不限于此。

接着,将附带有多个连接构件220的芯片230与基板210连接。具体地,如图4a所示,先将附带有多个连接构件220的芯片230倒置移动到助焊剂槽290中以在第一连接构件221上覆盖助焊剂280,接着如图4b所示地将覆盖有助焊剂280的芯片230贴装到基板210的表面上,然后回流,回流后的助焊剂280的基体成分挥发,而有机膜270保留在第一连接构件221上并包裹第一连接构件221,如图4c所示。优选地,形成的有机膜270的厚度大于1微米。

最后,如图4d所示,在完成回流后,进行注塑,使用注塑底充料包裹芯片230并填充芯片230与基板210之间的空间以包裹住有机膜270和第一连接构件221,从而形成包封芯片230和多个连接构件220的包封构件240。

根据本发明的示例性实施例的制造半导体封装件的方法还包括在基板210的与设置有芯片230和多个连接构件220的表面相对的表面上设置外部连接端子260。外部连接端子260可以是焊球。

根据本发明示例性实施例的半导体封装件包括设置在第一连接构件和包封构件之间并且包裹第一连接构件的有机膜,有机膜可防止第一连接构件中的锡在二次回流时的再流动,从而防止由于注塑底充料空洞导致的短路发生,由此提高生产良率。

虽然参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应该理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可作出形式上和细节上的各种改变。结合一个实施例描述的特征或方面可以适用于其他实施例。

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