專利名稱：半導體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)一種在灌模封膠時可大幅降低殘留空氣氣泡的半導體封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著半導體工藝技術(shù)的進步與集成電路的密度不斷增加，構(gòu)裝元件的引腳愈來愈多，對速度的要求亦愈來愈快，使得制作體積小、速度快及高密度的構(gòu)裝元件已成趨勢，再加上構(gòu)裝元件的消耗功率愈來愈大的結(jié)果，導致構(gòu)裝元件的構(gòu)裝范圍及散熱問題日趨重要。
習用半導體封裝結(jié)構(gòu)，如圖1所示，此封裝結(jié)構(gòu)主要包含一晶片10’及一導線架(Lead Frame)，例如是薄型小尺寸封裝(TSOP)型式、微型小尺寸封裝(MSOP)及1/4小尺寸封裝(QSOP)等，此導線架上包含多個引腳14’及一晶座(DiePad)16’，此晶座16’為一晶片承載區(qū)可供晶片10’黏貼固定于導線架上，以形成晶片10’及導線架的組合體，再通過灌模方式將一封裝膠體(圖中未示)包覆此晶片10’及部分引腳14’，并露出的部分引腳14’方便電性連接至其他裝置上。
然而此半導體封裝結(jié)構(gòu)在灌模封裝時，晶片下方的空氣無法排出，而此殘留在角落的空氣氣泡易在高溫時，例如SMT工藝，因遇熱膨脹而造成晶片10’脫層的現(xiàn)象，更甚者，造成封裝結(jié)構(gòu)在熱脹冷縮時無法消除接點應力，而使晶片與基板因熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)不同，造成熱脹冷縮時應力損壞接點或晶片崩裂(Pop Corn)的情況發(fā)生。另外那些殘留且未爆破的空氣氣泡也會導致此封裝結(jié)構(gòu)傳熱不良，而使半導體封裝結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生損壞。另外一些殘留的空氣氣泡在硬化過程時，因熱膨脹的因素，而使此晶片10’產(chǎn)生偏移(sweep)的效應，進而影響封裝工藝中良率。一種解決的方法為將晶座一分為二，形成兩長方形晶座，分別置放于晶片的兩端，但是如果遇到晶片尺寸較大時，此等晶座將無法提供足夠的支撐力，使整個封裝膠體強度不足，如遇外力時易造成封裝膠體斷裂。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明系針對上述的問題，提出一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，可有效克服封膠時殘留的空氣氣泡，并加強整體封裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的之一，系提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，通過具兩延伸臂的晶墊所形成的晶座取代習用晶座，使灌模時不會在晶片下殘留空氣氣泡，改善因為氣泡殘留所造成遇高溫時的脫層問題，使封裝工藝中良率大幅提高。
本發(fā)明的又一目的，系提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，通過具兩延伸臂的晶墊提供晶片較好的支撐，可改善在晶片過大時，遇到支撐力不足而導致晶片或封裝膠體斷裂的問題。
本發(fā)明的又一目的，系提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，因減少殘留在此封裝結(jié)構(gòu)的氣泡，使晶片傳熱效率良好，進而使此晶片使用壽命增加。
本發(fā)明的再一目的，系提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，通過具兩延伸臂的晶墊亦可有效控制接合晶片與晶座時的接合件用量，進而降低整體封裝成本。
根據(jù)上述，本發(fā)明之一實施例提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，包括有一晶座，此晶座系由二晶墊構(gòu)成，且這些晶墊系設(shè)置于晶片的兩側(cè)，其中任一晶墊系具有兩延伸臂朝晶片的周緣延伸，另外此封裝結(jié)構(gòu)包括多個引腳，且引腳電性連接至此晶片上，再由一封裝膠體將上述晶片予以包覆。
下面通過具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達成的功效。

圖1為已有封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
圖2A為本發(fā)明之一實施例的半導體封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
圖2B為本發(fā)明之一實施例圖2A的AA’剖線的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖3A為本發(fā)明的又一實施例的半導體封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
圖3B為本發(fā)明的又一實施例圖3A的BB’剖線的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實施方式依據(jù)本發(fā)明之一實施例系提供一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，此封裝結(jié)構(gòu)在封裝工藝中可避免空氣氣泡殘留，而使封裝良率大幅提高，而此半導體封裝結(jié)構(gòu)主要系由一晶座、一晶片及多個引腳所組成，以下就以此封裝結(jié)構(gòu)各個部分構(gòu)裝予以說明。
首先，請先參閱圖2A及圖2B，如圖所示，其中圖2A是本發(fā)明之一實施例的半導體封裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖，圖2B系為圖2A的AA’剖線的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。此封裝結(jié)構(gòu)包括一晶座20、一晶片22、多個引腳24及一封裝膠體38。其中，此晶座20系由二晶墊26構(gòu)成，且這些晶墊26分別設(shè)有一弧形開口28，于一實施例中，這些晶墊26系為金屬材質(zhì)所構(gòu)成。接著，晶片22系設(shè)置于晶座20上并覆蓋這些弧形開口28，使致這些晶墊26可提供晶片22足夠的支撐，如圖2B所示，此晶片22系利用一接合件30，例如絕緣接合件，使用已有適當方式，例如黏貼方式，設(shè)置于晶座20上。于一實施例中，接合件30可為絕緣膠帶及絕緣膠體的任一。
接續(xù)上述，如圖2B所示，每一引腳24包括一外引腳32及一內(nèi)引腳34，且每一引腳24系設(shè)置在此晶座20的周圍側(cè)邊，將每一內(nèi)引腳34電性連接至晶片22上，于一實施例中，此電性連接的方式可以為利用至少一引線36以打線方式(wire bonding)將每一內(nèi)引腳34與晶片22電性連接，于一實施例中，引線36的材質(zhì)系為金(Au)金屬、銅質(zhì)或鋁質(zhì)材質(zhì)所構(gòu)成。接著利用灌模方式將一封裝膠體38，例如環(huán)氧樹脂(Epoxy)，包覆此晶座20、晶片22、這些內(nèi)引腳34及這些引線36，由于晶墊26弧形開口28(如圖2A所示)的設(shè)計，使得空氣容易排出，不會在晶座20周邊產(chǎn)生氣泡殘留，以確保不會有脫層的現(xiàn)象發(fā)生。接下來進行硬化(curing)工藝，將此封裝膠體38硬化，而所露出的外引腳32則可供接合于其他電路裝置上，再因為沒有殘留的氣泡影響，可減少封裝結(jié)構(gòu)崩裂或是晶片22偏移的情況發(fā)生。
接著，請參閱圖3A及圖3B，圖3A及圖3B為本發(fā)明又一實施例的半導體封裝結(jié)構(gòu)的俯視示意圖及其BB’剖線的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。此封裝結(jié)構(gòu)包括一晶座40、一晶片42、多個引腳44及一封裝膠體58。此晶座40系用來承載一晶片42，其中，此晶座40系由二晶墊46，例如金屬材質(zhì)所構(gòu)成，且這些晶墊46系利用一接合件50，例如絕緣膠帶及絕緣膠體的任一，以已有適當方式，例如黏貼方式，將晶片42設(shè)置于晶墊46上，于一實施例中，晶墊46可置于晶片42下方兩側(cè)，以用以承載晶片42。其中，任一晶墊46系具有兩延伸臂48，例如ㄇ字型，分別沿晶片42的周緣43延伸，此延伸臂48長度可依照需求做調(diào)整，不限制于此圖示中所示的比例。于一實施例中，任一該晶墊46的這些延伸臂48系朝該晶片42周緣43并與另一該晶墊46的這些延伸臂48的對向延伸。這些延伸臂48可以增加晶座40與晶片42的接觸面積以確保支撐力足夠。
接著，繼續(xù)參考圖3B，每一引腳44包括一外引腳52及一內(nèi)引腳54，且每一引腳44系設(shè)置在此晶座40的周圍側(cè)邊，將每一內(nèi)引腳54電性連接至晶片42上，于一實施例中，此電性連接的方式可以為利用至少一引線56以打線方式(wire bonding)將每一內(nèi)引腳54與晶片42電性連接，于一實施例中，引線56的材質(zhì)系為金(Au)金屬材質(zhì)、銅質(zhì)或鋁質(zhì)材質(zhì)所構(gòu)成。接著利用灌模方式將一封裝膠體58，例如環(huán)氧樹脂(Epoxy)，包覆此晶座40、晶片42、這些內(nèi)引腳54及這些引線56，由于晶墊46延伸臂48的設(shè)計(如圖3A所示)，除了提供支撐外，更使得空氣容易排出，不會在晶座40周邊產(chǎn)生氣泡殘留，以確保不會有脫層的現(xiàn)象發(fā)生。接下來進行硬化(curing)工藝，將此封裝膠體58硬化，而所露出的外引腳52則可供接合于其他電路裝置上。再者，因為排除殘留的氣泡影響，可減少封裝結(jié)構(gòu)崩裂或是晶片42偏移的情況發(fā)生。
依據(jù)上述，本發(fā)明的特征之一，利用二弧形晶墊或具延伸臂的晶墊構(gòu)成的晶座，提供晶片一支撐，且在灌模時不會在晶片下殘留空氣氣泡，進而使封裝結(jié)構(gòu)在進行硬化工藝時不因殘留的空氣氣泡產(chǎn)生崩裂、散熱不良及晶片徧移的情況發(fā)生。使封裝工藝中良率大幅提高，并且因減少殘留在此封裝結(jié)構(gòu)的氣泡，使晶片傳熱效率良好，進而使此晶片使用壽命增加。再者，本發(fā)明的特征之一，利用二弧形晶墊或具延伸臂的晶墊構(gòu)成的晶座，增加與晶片的接觸面積來加強整體封裝結(jié)構(gòu)的強度，可適用于任何大小的晶片。又，本發(fā)明的特征之一，因為不同于已有晶座的形狀，接合晶片與晶座時亦可有效控制接合件的用量。
惟以上所述的實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，通過實施例說明本發(fā)明的特點，其目的在使熟習該技術(shù)者能暸解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并非用以局限本發(fā)明實施的范圍。舉凡運用本發(fā)明申請專利范圍所述的構(gòu)造、形狀、特征及精神所為的均等變化及修飾，皆應包括于本發(fā)明申請專利的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，包括一晶座，系用以承載一晶片，其中該晶座系由二晶墊所構(gòu)成，且這些晶墊系設(shè)置于該晶片的兩側(cè)，其中任一該晶墊系具有兩延伸臂朝該晶片的周緣延伸；多個引腳，系電性連接至該晶片上；及一封裝膠體，系包覆該晶片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該晶墊的形狀系為ㄇ字型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該晶墊系為金屬材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該晶片系利用一接合件裝設(shè)在該晶座上，其中，該接合件系為絕緣膠帶或絕緣膠體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該封裝膠體更包含包覆該晶墊與部分這些引腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，任一該晶墊的這些延伸臂系朝該晶片周緣并相對于另一該晶墊的這些延伸臂的方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，這些引腳各別包含一外引腳及一內(nèi)引腳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，這些引腳系利用至少一引線與該晶片形成電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該封裝膠體系為環(huán)氧樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該晶墊的主體與這些延伸臂連接處更包含一弧角。
全文摘要
一種半導體封裝結(jié)構(gòu)，包括有二晶墊構(gòu)成之一晶座，且這些晶墊系設(shè)置于晶片的兩側(cè)，其中任一晶墊系具有兩延伸臂朝晶片的周緣延伸，另外此半導體封裝結(jié)構(gòu)包括多個引腳，且引腳電性連接至此晶片上，再由一封裝膠體將上述元件予以包覆。本發(fā)明通過使用具二延伸臂的晶座，可改善工藝中因氣泡殘留產(chǎn)生的脫層問題，可使封裝工藝中良率大幅提高，進而使此晶片使用壽命增加。
文檔編號H01L21/50GK1959972SQ20051011926
公開日2007年5月9日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者羅啟彰 申請人:力成科技股份有限公司