[发明专利]半导体封装结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件封装结构，特别是涉及一导线架结构用以控制半导体元件封装过程中的材料溢流。

背景技术

随着半导体科技的日新月异，电子产业经历了由体积厚到薄的快速变革，以及从不停歇的微小化制程改良。半导体封装是一门建立半导体元件之间连结以形成一电路的科学，也由于半导体与电子产业的不断进步而快速发展。

半导体封装通常包含一导线架用以电连接一个或多个半导体元件，例如集成电路晶粒。一般而言，与该导线架连接的晶粒通常藉由打线制程与该导线架的引脚电连接，然后一封胶体将覆盖并密封该导线架、该连接线、以及该集成电路晶粒，以完成封装制程。封装的主要目的在于确保半导体元件以及其连接结构有效且妥善地被保护。

近来覆晶式封装变成一种普遍的方法用于电连接集成电路晶片至一基板或导线架上。更明确地说，在制程中，锡凸块被置放在该晶片的上表面，而该晶片经翻转并使其上的导电接垫与该基板上的导电接垫相接。接续加热该覆晶与该基板并使锡凸块熔融于该基板的导电接垫之上，该覆晶与该基板接着冷却以凝固该锡凸块，以完成该电连接结构。传统上一旦该覆晶与该基板连结，一底部充胶材料，通常是一种液体黏接用树脂，设置于该晶片以及该基板中间。该底部充胶材料提供该晶片以及该基板间结构上的连结以及热稳定，并避免环境的干扰。

图1A显示习知的覆晶结构10剖面图，该结构包含有源面朝下的一晶片101，用以与一导线架（未显示）的引脚103电连接的复数个凸块105。当该晶片稍微被下压并加热以进一步与该引脚103连接，该凸块105有可能因为尚未凝固而变形。甚至于该凸块105会扩散溢流到（见图1B中的107）该引脚103的下表面，这种情况会造成封装结构的缺陷。此问题亦会在该覆晶的凸块植入该引脚103上的导电胶时发生，因为导电胶也会扩散溢流并造成封装结构的缺陷。因此，开发一种新型改良的导线架结构用以容纳与限制该溢流材料以避免封装缺陷确实有其必要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一覆晶半导体封装方法，该方法可以避免封装缺陷并进一步增进元件封装效率及可靠度。

本发明的另一目的在于提供一覆晶半导体封装方法，该方法可以藉由本发明的导线架引脚的一凹槽结构容纳与限制半固化材料的溢流。

本发明的另一目的在于提供一覆晶半导体封装方法，该方法可以用于制造一预成型（pre-molded）半导体封装结构。

本发明的另一目的在于提供一种半导体封装结构的制造方法，该方法包含形成复数个导电胶于一阵列式导线架的引脚上，其中一凹槽设置于该引脚上与该各导电胶具一预定距离；半固化该导电胶，使得该导电胶处于半固化及黏稠的状态；提供具有复数个凸块的至少一晶片；电连接该晶片与该导线架阵列的引脚，藉由植入该凸块至该半固化的导电胶，其中该凹槽用以容纳与限制该半固化导电胶的溢流；固化该半固化导电胶以紧密接合该晶片；以及形成一封胶体覆盖该导线架以及该晶片。

在一实施例中，其中提供具有复数个凸块的至少一晶片的步骤包含形成金凸块、铜凸块、结线金凸块、结线铜凸块，或金/铜合金凸块。在另一实施例中，该形成一封胶体覆盖该导线架以及该晶片的步骤是藉由注塑成型、包覆成型、或底部注胶的方式形成。在另一实施例中，该热固性导电胶的Tg(玻璃转换温度)介于摄氏-40度至175度之间。

另一方面，本发明有一种半导体封装结构，包含一阵列式的导线架，具有复数个内引脚以及外引脚；一凹槽，设置于该任一内引脚上；一半导体晶片，具有复数个凸块用以电性连接该半导体晶片以及该内引脚；复数个半固化的导电胶，用以接合该半导体晶片于该内引脚之上；以及一封胶体，用以密封并覆盖该半导体晶片以及该导线架；其中该热固性导电胶设置于引脚上与引脚边缘具一预定距离处，且该凹槽设置于该引脚上与该各导电胶具一预定距离处。当该晶片上的凸块嵌入该导电胶，该凹槽的配置可用以容纳与限制该半固化导电胶的溢流，且藉由该半固化的导电胶充分固化后紧密接合该阵列式导线架上的晶片。

在一实施例中，该凸块包含金凸块、铜凸块、结线金凸块、结线铜凸块，或金/铜合金凸块。在另一实施例中，该导线架是一预成型（pre-molded）导线架阵列。在另一实施例中，该凹槽可以利用显影或蚀刻制程形成。