[發明專利]制造半導體結構的方法

有效

• 申請號: 201010134798.0
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN102194707A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 沈更新
• 申請（專利權）人: 南茂科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60;H01L21/56;H01L25/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 任永武

技術領域

本發明涉及一種半導體結構的制造方法；更具體而言，涉及一種半導體封裝結構的制造方法。

背景技術

半導體封裝工藝已廣泛應用于電性連接一半導體芯片至一外部元件，并同時保護所述半導體芯片避免遭受外界環境的損害。但封裝材料與工藝不但關乎生產成本且影響所封裝芯片的運作效能。因此，封裝結構及其材料選用變得十分重要。

傳統上，一芯片電性連接且結合至一基材，此時芯片的各凸塊分別電性連接至基材的各接墊。因為金具有良好導電性的優點，故傳統的凸塊通常均以金為主要材料。而且，于傳統工藝中，于芯片設置于基材上之后，尚需以樹脂模封所述芯片。

由于金價格昂貴且分別模封樹脂于各芯片的工藝亦頗為復雜，故封裝結構的制造成本因而提高，而且，樹脂并非熱傳導的優良媒介，因此對于日后半導體芯片運行時所產生的散熱效率有負面的影響，進而影響半導體芯片運行的穩定度。有鑒于此，如何降低封裝結構的制造成本，同時可增進芯片運行的傳熱效率是目前業界引領期盼所欲解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種半導體結構的制造方法，以復合凸塊取代現有的金凸塊，以減少金的使用，從而降低制造成本。

本發明的另一目的在于提供一種半導體結構的制造方法，以于用以封裝此半導體結構的封膠材上形成金屬板。藉此，提升半導體結構于日后運行時的傳熱效率。

為達成上述目的，本發明半導體結構的制造方法包含：(a)形成一封裝陣列于一基板上，其中所述封裝陣列具有多個接墊及一保護層，這些接墊暴露于所述保護層之外；(b)形成一熱固性非導電層覆蓋所述基板；(c)部份固化所述熱固性非導電層以形成一半固化非導電層；(d)接合多個芯片至所述基板的所述封裝陣列上，其中各所述芯片具有一有源面、多個焊墊及多個復合凸塊，這些焊墊形成于所述有源面上，這些復合凸塊形成于這些焊墊上，使各所述復合凸塊電性連接各所述接墊；(e)施壓加熱這些芯片及所述基板，使所述半固化非導電層黏結這些芯片及所述基板；(f)預熱一金屬板上預先形成的一封膠材；(g)覆蓋所述封膠材于所述基板上封裝陣列內的這些芯片；以及(h)固化所述封膠材以完全覆蓋所述基板上的這些芯片。

本發明相較于現有技術的有益技術效果是：本發明的半導體結構制造方法是以復合凸塊取代傳統以金為主要材料的凸塊，因此，不但可以節省半導體封裝的成本，而且，由于本發明半導體結構制造方法，將作為封膠材支撐層的金屬板保留于半導體結構中，因此可協助傳導半導體結構日后運行時所產生的熱能，因此可大幅提升傳熱效率并增進半導體結構運行的穩定度。

附圖說明

為讓本發明的上述目的、技術特征、和優點能更明顯易懂，下文將配合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細說明，其中：

圖1A是本發明一實施例中一半導體結構的示意圖；

圖1B是本發明一實施例中未封裝前一半導體結構中基板、封裝陣列及非導電層的示意圖；

圖1C是本發明一實施例中未封裝前一半導體結構中芯片的示意圖；

圖1D是本發明一實施例中一半導體結構中封裝陣列的示意圖；以及

圖2A至圖2E是本發明一實施例中制造一半導體結構的示意圖。

具體實施方式

請參考圖1A，其顯示本發明一半導體結構1的一實施例，本實施例的半導體結構1具體可為一覆晶球格陣列封裝構造，此半導體結構1可進一步切割以形成多個集成電路，詳如下述。請參閱圖1A與圖1B，半導體結構1包含一基板10、一封裝陣列20、一非導電層30、多個芯片40、一封膠材50、一金屬板60。其中，封裝陣列20形成于基板10上，非導電層30覆蓋基板10及封裝陣列20，多個芯片40借助非導電層30黏結至基板10上的封裝陣列20，封膠材50覆蓋基板10上的這些芯片40，金屬板60位于這些芯片40的封膠材50上。

具體而言，上述本發明實施例中的基板10可為下列基板其中之一：雙順丁烯二酸酰亞胺樹脂(Bismaleimide-Triazine，BT)基板、玻璃環氧樹脂(FR-4、FR-5)基板、聚酰亞胺(PI)基板，但并不以此為限。基板10包含多個錫球12，這些焊球12設置于與芯片40相對的基板10的一下表面，以作為覆晶球格陣列封裝構造中用以傳輸信號的對外傳輸端。在本實施例中，所述些焊球12包含多個導熱焊球121，以提高覆晶球格陣列封裝構造的傳熱效率。