[發(fā)明專利]具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置、封裝結(jié)構(gòu)及制法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110455022.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103137581A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程呂義;邱啟新;邱世冠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 矽品精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/48
• 分類號(hào): H01L23/48;H01L23/485;H01L21/60
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置、封裝結(jié)構(gòu)及其制法，尤指一種具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置、封裝結(jié)構(gòu)及制法。

背景技術(shù)

由于通訊、網(wǎng)絡(luò)、及計(jì)算機(jī)等各式可攜式(Portable)電子產(chǎn)品及其周邊產(chǎn)品輕薄短小的趨勢(shì)的日益重要，半導(dǎo)體制程上則不斷朝向積體化更高的制程演進(jìn)，且該等電子產(chǎn)品也朝多功能及高性能的方向發(fā)展，高密度的構(gòu)裝結(jié)構(gòu)為業(yè)者所追求的目標(biāo)。因此，半導(dǎo)體及封裝廠商勢(shì)必積極開發(fā)各種能夠使半導(dǎo)體構(gòu)裝更為緊密且可容納組件更多的封裝制程。

也因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品更趨輕薄短小的趨勢(shì)，使得電子組件的尺寸越趨微縮化，且布線及組件間的間距(pitch)越趨縮減。請(qǐng)參閱圖1，其用于描繪一種現(xiàn)有的覆晶芯片封裝結(jié)構(gòu)。如圖所示，當(dāng)晶片18以覆晶方式焊接至襯底10時(shí)，因?yàn)楹附訅|(pad)12彼此之間的間距隨制程發(fā)展而日益縮減，使得以相關(guān)制程所形成的凸塊(bump)16間的間距也更趨縮減。因此，當(dāng)晶片18以覆晶方式接置于襯底10時(shí)，焊料14經(jīng)焊接至該襯底10的焊接墊12。焊料14量的多寡與該等凸塊16之間的間距密切相關(guān)，焊料14量必須控制在一嚴(yán)格公差之內(nèi)。因現(xiàn)今封裝結(jié)構(gòu)的焊接墊12彼此太過接近，如果焊料14控制不好時(shí)，例如：量太多時(shí)可能往外擴(kuò)張容易造成鄰近的焊料14間，因過于接近而造成橋接短路(solder?bridge)現(xiàn)象，致使電子產(chǎn)品燒毀。反之，量太少則會(huì)造成上、下焊接墊13、12因空焊而斷路，尤其在晶片18因溫度而造成翹曲度過大時(shí)，極易造成芯片中心區(qū)域短路但外圍區(qū)域空焊的異常狀況。

因此，如何提出一種避免因鄰近的焊料間過于接近而造成橋接短路，同時(shí)防止空焊的半導(dǎo)體裝置，實(shí)為目前各界亟欲解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置、封裝結(jié)構(gòu)及制法，能于進(jìn)行焊接制程時(shí)，容納部分焊料以控制導(dǎo)電凸塊與外部接點(diǎn)的間距，并可避免發(fā)生空焊的問題。

該具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置，包括：襯底，具有多個(gè)焊墊；以及多個(gè)導(dǎo)電凸塊，其底面形成于該焊墊上，且各該導(dǎo)電凸塊的頂面形成有至少一凹部，該凹部還連通至該導(dǎo)電凸塊側(cè)邊。

本發(fā)明還提供一種具有導(dǎo)電凸塊的封裝結(jié)構(gòu)，包括：承載襯底，其具有多個(gè)連接墊；芯片，其具有多個(gè)焊墊；導(dǎo)電凸塊，設(shè)置于該承載襯底與該芯片間，并與各該連接墊及各該焊墊電性連接，其中，該導(dǎo)電凸塊具有至少一表面，且該表面具有至少一凹部，該凹部還連通至該導(dǎo)電凸塊的側(cè)邊；以及焊料，其設(shè)置于該連接墊與該焊墊之間，且部分的焊料填充至該凹部。

本發(fā)明還提供一種具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置的制法，包括：提供一襯底，該襯底的表面上形成有多個(gè)焊墊；以及于該等焊墊上形成導(dǎo)電凸塊，并令該導(dǎo)電凸塊的頂面形成有至少一凹部，該凹部自該導(dǎo)電凸塊的側(cè)邊延伸向該導(dǎo)電凸塊的內(nèi)部。

前述的制法中，該導(dǎo)電凸塊于該凹部的截面面積小于該焊墊面積。此外，通常該襯底還具有覆蓋其表面并外露該焊墊部分表面的保護(hù)層；以及形成于該外露的焊墊表面上的底層凸塊金屬層，且該導(dǎo)電凸塊形成于該底層凸塊金屬層上。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電凸塊凹部可容納部分焊料，以控制導(dǎo)電凸塊與其它組件的連接墊之間的焊料量，以避免因相鄰連接墊的焊料過于接近而造成橋接短路，同時(shí)防止導(dǎo)電凸塊與連接墊空焊，故可于連接墊間距隨制程微縮的同時(shí)，有效地提供可靠度高的焊接結(jié)構(gòu)，明顯提升現(xiàn)今集成電路覆晶焊接技術(shù)成品率。

附圖說明

圖1用于描繪現(xiàn)有的覆晶封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；

圖2A用于顯示根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)的上視圖；

圖2B用于顯示根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖2C用于顯示根據(jù)本發(fā)明的另一半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖2D用于顯示根據(jù)本發(fā)明的又一半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖3A至圖3D用于示意地說明本發(fā)明的導(dǎo)電凸塊借由焊料接置于另一組件的連接墊的剖面示意圖；

圖4A至圖4D用于例示本發(fā)明導(dǎo)電凸塊的其它結(jié)構(gòu)的上視圖；

圖5A至圖5L用于顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置的置法示意圖，其中，圖5G’、圖5H’及圖5I’分別為圖5G、圖5H及圖5I的上視圖；以及

圖6A至圖6I用于顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的具有導(dǎo)電凸塊的半導(dǎo)體裝置的置法示意圖，其中，圖6D’、圖6E’及圖6F’分別為圖6D、圖6E及圖6F的上視圖。

主要組件符號(hào)說明

10，501，601??????襯底