晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種芯片的封裝方法及結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的普及化，可攜帶式與穿戴式的電子產(chǎn)品成為人們生活中必備的工具。而開發(fā)具有聞效能、小體積、聞運(yùn)算速度、聞品質(zhì)以及多功能的電子廣品及兀件，成為必要的趨勢(shì)。就外觀而言，輕、薄、短、小的電子產(chǎn)品成為必然的趨勢(shì)，而為了配合趨勢(shì)的要求，晶圓級(jí)(Wafer Level Chip Scale Package,簡(jiǎn)稱WLCSP)的封裝工藝成為必要的選擇之一。
[0003]晶圓級(jí)封裝與傳統(tǒng)的封裝技術(shù)主要的差異在于:晶圓級(jí)封裝的概念是直接在晶圓上完成集成電路的封裝，而非針對(duì)切割后的個(gè)別的芯片進(jìn)行封裝制程。通過晶圓級(jí)的封裝，封裝后的芯片的尺寸與晶粒原有的尺寸相同。而這樣的晶圓級(jí)封裝的尺寸會(huì)限制住布局扇出(Fan-Out)的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法及封裝結(jié)構(gòu)，目的在于提供一種封裝成本低、產(chǎn)品封裝體厚度薄，機(jī)械支撐能力強(qiáng)化，具有良好散熱效果，提高產(chǎn)品使用壽命的圓片級(jí)扇出晶片封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法。
[0005]本發(fā)明的晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法包括:提供一載體，并配置多個(gè)芯片在該載體上；形成多個(gè)黏著層在對(duì)應(yīng)該些芯片的一主動(dòng)面上；覆蓋一導(dǎo)電蓋體，使導(dǎo)電蓋體通過該些黏著層與該些芯片黏合，該導(dǎo)電蓋體分別區(qū)隔該些芯片于多個(gè)封裝空間；使絕緣材料通過該導(dǎo)電蓋體上的多個(gè)貫孔，填入該些封裝空間形成第一絕緣結(jié)構(gòu)；以及移除該載體。
[0006]本發(fā)明另提出一種晶圓級(jí)扇出芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電板、一芯片、第一絕緣結(jié)構(gòu)、第二絕緣結(jié)構(gòu)以及多個(gè)焊墊。該導(dǎo)電板具有承載部以及至少一個(gè)突起部，芯片通過一黏著層黏著在該承載部上。該第一絕緣結(jié)構(gòu)圍繞在該芯片的周圍與承載部上。該第二絕緣結(jié)構(gòu)分別隔離多個(gè)電極窗。該些焊墊分別配置在該些電極窗中以形成多個(gè)電極。
[0007]基于上述，本發(fā)明的封裝方法通過以吸入(或填入)的方式，將絕緣材料完整的包覆芯片的周圍，可減小產(chǎn)品封裝體的厚度，提高封裝后的芯片的可靠度。并且，通過本發(fā)明的晶圓級(jí)的封裝方法，封裝后的芯片可以通過晶圓級(jí)的測(cè)試機(jī)臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，大幅降低生產(chǎn)流程的復(fù)雜度以及封裝成本
[0008]應(yīng)理解，以上一般描述和以下詳細(xì)描述都是示范性的，且希望提供對(duì)如所主張的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
【附圖說明】
[0009]包含附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，且附圖并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分?！靖綀D說明】本發(fā)明的實(shí)施例，且與描述一起用以解釋本發(fā)明的原理。
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法的流程圖；
[0011]圖2A?圖2K為本發(fā)明實(shí)施例的晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法的實(shí)施細(xì)節(jié)示意圖。
[0012]圖3A為本發(fā)明一實(shí)施例的晶圓級(jí)扇出芯片的封裝結(jié)構(gòu)300立體圖；
[0013]圖3B為封裝結(jié)構(gòu)300線段B-B’的剖面圖；
[0014]圖3C為本發(fā)明另一實(shí)施例的晶圓級(jí)扇出芯片封裝結(jié)構(gòu)的剖面圖；
[0015]圖4A?圖4C為本發(fā)明實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的應(yīng)用的示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:
[0017]SllO?S160:封裝方法的步驟；
[0018]210:載體；
[0019]211:剝離膜膠帶；
[0020]221 ?222,321:芯片；
[0021]231、232:黏著層；
[0022]240:導(dǎo)電蓋體；
[0023]241:隔板；
[0024]300,410,420:封裝結(jié)構(gòu)；
[0025]340:導(dǎo)電板；
[0026]370:粘著層；
[0027]400:電源轉(zhuǎn)換電路；
[0028]T1、T2:側(cè)邊；
[0029]Η1、Η2:貫孔;
[0030]Ζ1、Ζ2:封裝空間；
[0031]PM:第一絕緣結(jié)構(gòu)；
[0032]GP:玻璃基板；
[0033]PL:第二絕緣結(jié)構(gòu)；
[0034]Wl?WN:電極窗；
[0035]PADl ?PADN:焊墊；
[0036]BAl ?BAN:焊球；
[0037]A-A，、B_B，:線段；
[0038]3401:承載部；
[0039]3402:突起部；
[0040]Ml?M5:晶體管；
[0041]DC:漏極；
[0042]S1、S2:源極；
[0043]G1、G2:柵極；
[0044]Dl:二極管；
[0045]L1、L2:電感；
[0046]GND:接地立而；
[0047]Cl:電容。
【具體實(shí)施方式】
[0048]現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中得以說明。相同參考數(shù)字在附圖和描述中用以指相同或相似部分。
[0049]其制造流程與方法的一實(shí)施例請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2A?圖2K為本發(fā)明實(shí)施例的晶圓級(jí)扇出芯片的封裝方法的實(shí)施細(xì)節(jié)示意圖。在圖1以及圖2A中，步驟SllO中提供一載體210，載體210表面覆蓋剝離膜膠帶211。在本實(shí)施例中，載體210可以是一個(gè)與晶圓尺寸一致的圓形載體，例如6英寸、8英寸或是12英寸的圓片。而關(guān)于材質(zhì)方面，載體210則可以由如金屬、金屬合金、塑料或是石英玻璃等材料所制作。載體210可以是導(dǎo)電的或絕緣的材料所構(gòu)成。剝離膜膠帶211則可以是雙面粘性的膠帶。
[0050]接著，在步驟S120中，則將晶圓上切割下來的多個(gè)芯片配置在載體210上。在此芯片以垂直型的金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,簡(jiǎn)稱M0SFET)為例，當(dāng)然其他如絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor,簡(jiǎn)稱 IGBT),雙極結(jié)晶體管(Bipolar Junct1n Transistor,簡(jiǎn)稱 BJT), 二極管(D1de)等都是可能應(yīng)用，其中芯片第一主動(dòng)面可設(shè)計(jì)包括源極、柵極兩個(gè)電極。芯片背面，即第二主動(dòng)面設(shè)計(jì)作為漏極。其中，在圖2B中，芯片221?222被配置在載體210，并且，芯片221?222的第一主動(dòng)面與剝離膜膠帶211相接觸以進(jìn)行黏合。在步驟S130中，形成多個(gè)黏著層在對(duì)應(yīng)載體210上的多個(gè)芯片的221?222的第二主動(dòng)面上。例如圖2C示出的黏著層231及232。
[0051]關(guān)于黏著層231及232的形成方法，可以利用點(diǎn)膠或是網(wǎng)版涂布方式，將具有導(dǎo)電性的黏著層231及232，適量的分別放置在芯片221?222的第二主動(dòng)面上。黏著層231及232可以是銀膠、錫膏或銅膏等導(dǎo)電材。
[0052]在步驟S140中，則覆蓋導(dǎo)電蓋體240在芯片221?222及載體210的上方，導(dǎo)電蓋體240通過隔板241，將芯片221?222分別區(qū)隔于多個(gè)封裝空間Zl及Z2中。導(dǎo)電蓋體240可通過黏著層231及232分別與芯片221?222產(chǎn)生電性連接。并且，導(dǎo)電蓋體240的第一側(cè)邊Tl具有多個(gè)隔板241。上述導(dǎo)電蓋體240可以是圓形的金屬框，并可以由銅、鐵鎳等具電氣傳導(dǎo)特性的材質(zhì)所形成。導(dǎo)電蓋體240可以依照客戶需求設(shè)計(jì)形狀與尺寸，并使用蝕刻或者是沖模的方式制造。導(dǎo)電蓋體240可以配合所要封裝的芯片221?222的晶圓而制作為6英寸、8英寸或是12英寸的圓片，或可制作為平板狀。舉例來說，導(dǎo)電蓋體240可以為25um至10um厚的銅合金片所制成。
[0053]此外，隔板241可以通過蝕刻的方式來形成，隔板241與剝離膜膠帶211接觸的平面，則可以與芯片221?222的第二主動(dòng)面共平面。隔板241所形成的位置以及厚度則可以依據(jù)芯片221?222配置在剝離膜膠帶211上的位置來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)整。在導(dǎo)電蓋體240中，多個(gè)隔板241可以形成網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)以分隔出多個(gè)數(shù)組排列的封裝空間。
[0054]在步驟S150中，將絕緣材料通過導(dǎo)電蓋體上的多個(gè)注膠孔或貫孔，填入封裝空間所留下的空洞Z1，Z2，形成第一絕緣結(jié)構(gòu)。請(qǐng)共同參照?qǐng)D1以及圖2E，可在導(dǎo)電蓋體240上對(duì)應(yīng)封裝空間Zl以及Z2的位置分別形成貫孔Hl以及H2，再請(qǐng)參照?qǐng)D2F，通過提供液態(tài)物質(zhì)的絕緣材料，以使絕緣材料PM通過貫孔Hl以及H2被填入或吸入至封裝空間Zl以及Z2中，在一實(shí)施例中被吸入的絕緣材料將會(huì)填滿封裝空間Zl以及Z2，以形成第一絕緣結(jié)構(gòu)PM。此外，在絕緣材料填滿封裝空間Zl以及Z2后，并對(duì)第一絕緣結(jié)構(gòu)PM進(jìn)行固化動(dòng)作。
[0055]絕緣材料可以是絕緣模塑材料，并可以是任何合適的熱塑或熱固性材料，例如環(huán)氧基材料、硅膠或是光阻劑等等的樹脂。固化后的絕緣材料形成多個(gè)模塑體，并為提供保護(hù)芯片221?222的剛性結(jié)構(gòu)。為使絕緣材料完全填滿封裝空間Zl以及Z2，本發(fā)明實(shí)施例可通過貫孔Hl以及H2來進(jìn)行抽真空的動(dòng)作，并使封裝空間Zl以及Z2形成真空狀態(tài)，再施加液態(tài)的絕緣材料于貫孔Hl以及H2上方，使液態(tài)的絕緣材料可以有效的被吸入至封裝空間Zl以及Z2中，并填滿封裝空間Zl以及Z2。如此一來，固化后的絕緣材料所產(chǎn)生的模塑體將不會(huì)因?yàn)閮?nèi)含多個(gè)孔洞而致使結(jié)構(gòu)不堅(jiān)固，并提升封裝的可靠度。
[0056]接著，在步驟S160，則移除載體210 (如圖2G所示)。其中，載體210的移除可通過移除剝離膜膠帶211來達(dá)成。值得注意的是，圖2G所示，通過上述的工藝所完成的塑封圓片的結(jié)構(gòu)平整，沒有翹曲或過厚及溢膠問題，無須進(jìn)行減薄與清潔步驟，有效降低封裝方法的復(fù)雜度。
[0057]接著，在關(guān)于封裝后芯片的電極形成方式的部份，請(qǐng)參照?qǐng)D2H?圖2J。在圖2H中，將完成的塑封圓片的導(dǎo)電蓋體240與玻璃基板GP結(jié)合，使