[发明专利]具散热封装结构的半导体装置及其制作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种具散热封装结构的半导体装置及其制作方法，尤指一种包括一以铜核基板为基础开始制作的增层封装基板，并藉此具完整线路面与完整接脚面的增层封装基板、一半导体芯片及一成型材料组成具散热增益的半导体装置，可整合基板封装(LaminatePackage)与导线架(Lead Frame Package)封装的功能。

背景技术：

随着半导体技术的不断提升，半导体装置所承载的芯片亦趋向高度整合化以提供电子产品所欲的运作速度及功能，然此同时芯片运作所产生的热量亦相对地增加。以往在传统上是以导线架进行封装，上述使用导线架虽可获得良好的散热效果，唯其不仅无精细线路的布线能力，更有结构间连接可靠性不佳等问题发生。

在一般半导体装置的制作上，传统的散热路径由芯片、黏合胶、基板至基板下方的导热焊球而传递至外界，不仅散热路甚长，且散热效率亦往往不足，为解决此散热效率问题，一般在传统半导体装置结构上常贴附一导热性佳的金属材料制成的散热片(Heat Spreader)，使芯片产生的热量得传递至散热片而散逸。而采用此种散热结构的半导体装置已在美国专利公开公报第7038311号中揭露出来。如图18所示，显示该揭露的半导体装置的球栅格列阵(Ball Grid Array，BGA)封装结构。该揭露的封装结构7大致上包括一藉由导热胶78黏结于一T形散热片72水平表面721上的半导体芯片71、一由该T形散热片72垂直的主体722延伸穿过其开口的线路基板73、数个在该线路基板73第一表面731的焊垫733、以及一在该线路基板73第二表面732的焊球数组74，并由一封装材料76压合该半导体芯片71、一焊线75及该线路基板73第一表面731。可使该半导体芯片71产生的热量藉由该T形散热片72的水平表面721传递至垂直的主体722而散逸至该封装结构7外。然而，由于此种封装结构7的散热片72与线路基板73连接的部分仅只在于该T形散热片72两旁T形突出的角落，一旦稍有震动，即易造成结构间不稳而分开，不仅降低整体结构的可靠度，亦在结构稳定性不佳的情况下，致使电性效率不彰；此外，由于该封装结构7为顾及散热效率而以此T形的散热片72进行配置，唯其与焊球数组74间的组装亦因该散热片72的T形结构造成制程过于复杂，相对亦造成较高的制作成本及较长的制作时间等缺点。故，一般现有技术无法符合使用者于实际使用时所需。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种具散热封装结构的半导体装置及其制作方法，可整合基板封装与导线架封装，并可选择性地提供置晶位置下方的厚铜而有效解决组件散热的所需，并可以高密度增层线路提供电子组件相连时所需的绕线，而有效改善传统基板散热问题并可简化传统增层线路板的制作流程。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种具散热封装结构的半导体装置，至少包括一增层封装基板、一半导体芯片及一成型材料所组成，其特点是：所述增层封装基板具有至少一个以上铜凸块及以该铜凸块往四周延伸的铜底板，该些铜凸块及该铜底板构成铜基座，该铜基座上的铜凸块表面为置晶接垫区域，而该铜基座上的铜底板则包含第一面及相对于第一面的第二面，该铜底板的第一面上为图案化增层线路区域，该铜底板的第二面上为热接垫，该热接垫同一层上具有数个接脚接垫；该半导体芯片含有数个输入/输出接垫，且该半导体芯片黏结于该增层封装基板上的铜凸块表面，并由该些输入/输出接垫电性连接至该些图案化线路区域；该成型材料用以封装该半导体芯片以及该增层封装基板的上表面。

一种具散热封装结构的制作方法，是将一具完整置晶侧线路面与完整接脚面的增层封装基板与一半导体芯片接合，并施以一成型材料封装构成具散热增益的半导体装置，该增层封装基板的制作方法至少包括下列步骤：

A、提供一铜核基板；

B、移除该铜核基板的部分厚铜，并形成具有铜底板及数个铜凸块的铜基座；

C、以该铜基座上的铜凸块为核心，于该铜底板第一面上形成至少一介电层及至少一金属层，并显露出该铜基座上的铜凸块；

D、于该金属层与该介电层上形成数个开口；

E、形成一金属层于该数个开口中以电性连接该双面基板与该铜底板；

F、移除部份该金属层并形成置晶侧图案化线路层，以及移除部份该铜基座的铜底板，并形成接脚区域电性接垫；

G、分别于该线路层表面以及该接脚区域形成防焊层以及阻障层；至此，完成一具完整置晶侧线路面与接脚面的高散热性增层封装基板。