[發明專利]半導體芯片封裝及用于制造該半導體芯片封裝的方法

無效

• 申請號: 201210364778.1
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103021874A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 金龍石;梁珍赫
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L21/60;H01L23/498
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;宮傳芝

相關申請的交叉引用

本申請要求于2011年9月27提交的題為“半導體芯片封裝及用于制作該半導體芯片封裝的方法”的韓國專利申請系列No.10-2011-0097810的利益，因此將該韓國專利申請整體通過引證結合到本申請中。

技術領域

本發明涉及一種半導體芯片封裝及用于制造該半導體芯片封裝的方法。更特別地，本發明涉及這樣一種用于制造半導體芯片封裝的方法及通過該方法制造的半導體芯片封裝：其中實現了細節距（fine?pitch）并簡化了制造工藝。

背景技術

IC基板是用作用于將半導體電路芯片安裝在電子產品上的中間物的印刷電路板（PCB）。通過加工硅晶片而制造的半導體裸芯片或裸片集成在IC芯片中。在這種情況下，將裸芯片和主基板彼此連接的中間物正是也被稱為IC封裝基板或者簡單地稱為封裝基板的IC基板。IC基板將裸芯片和主基板彼此電連接，提供負載功率，并且能夠實現輸入和輸出（I/O）信號。此外，IC基板也用于保護集成的裸芯片免受外部沖擊。

用于將裸芯片和IC基板彼此連接的方法包括多種方法，例如引線結合法、倒裝芯片結合法、以及卷帶自動結合法（TAB）。目前，隨著電子工業的發展，由于包括便攜式電話、游戲機、攝像機、數字多媒體廣播（DMB）、以及類似物的便攜式電子產品必須具有小形狀因素和高功能，因此芯片尺寸趨于相同或者減小，同時I/O數趨于增加。結果，代替引線結合法，現有技術中的倒裝芯片法的市場正在增加。在這種情況下，對于SMD類型，在產品中形成凸塊（bump）。

在使用現有技術中的倒裝芯片法的半導體裝置中，形成用于將IC基板和其上可以安裝裸芯片的主基板彼此連接的焊料凸塊。在現有技術的半導體裝置中，用于連接裸芯片和IC基板的凸塊通常通過金屬掩膜形成凹凸（MMP）方法形成。然而，在這種情況下，通過細節距分離金屬掩膜板的限制（大約為150μm的限度）導致失效和生產力的退化。結果，已出現BSP（D/F掩膜形成凹凸）方法。

發明內容

在現有技術中，諸如細節距的實現或者由預焊料（pre-solder）之間的橋狀物（bridge）導致的短路故障、以及工藝簡化的問題依然存在。

本發明的一個目的是提供這樣一種半導體芯片封裝技術：其不同于Cu柱方法，并且能夠實現細節距，消除由橋狀物導致的短路故障，并且簡化工藝。

根據本發明的一個示例性實施例，提供了一種用于使用Sn鍍覆來制造半導體芯片封裝的方法，該方法包括：（a）在形成在IC基板上的凸塊墊上形成Sn基金屬鍍覆層；（b）在裸芯片的電極墊上形成Cu填料；（c）將裸芯片的Cu填料設置在IC基板的金屬鍍覆層上并使Cu填料和金屬鍍覆層彼此結合；以及（d）用絕緣體填充彼此結合的IC基板和裸芯片之間的空間。

可以通過使用電鍍或自催化鍍覆方法對金屬鍍覆層進行鍍覆。

可以通過使用包含二硫基（disulfide?group）的作為還原劑的化合物來執行自催化鍍覆。

此外，可以通過使用Sn或作為Sn合金的包含Zn和In中的至少一者的Sn合金來對金屬鍍覆層進行鍍覆。

金屬鍍覆層的厚度可以在2μm或更大的范圍內。

在步驟（a）中，可以將阻焊層施加至具有形成在其上的凸塊墊的IC基板，以使形成有金屬鍍覆層的區域暴露。

在步驟（c）中，可以通過使用熱、壓縮、熱壓縮、或者超聲波使Cu填料和金屬鍍覆層彼此結合。

根據本發明的另一個示例性實施例，提供了一種使用Sn鍍覆的半導體芯片封裝，包括：IC基板，具有形成在所述IC基板上的凸塊墊；Sn基金屬鍍覆層，形成在凸塊墊上；Cu填料，結合至金屬鍍覆層；裸芯片，具有形成在所述裸芯片下方的電極墊，所述電極墊結合在Cu填料上；以及絕緣層，填充在IC基板和裸芯片之間的剩余空間中。

金屬鍍覆層可以通過使用Sn或作為Sn合金的包含Zn和In中的至少一者的Sn合金來鍍覆。

金屬鍍覆層的厚度可以在2μm或更大的范圍內。

阻焊層可以施加至除凸塊墊的至少部分區域以外的具有凸塊墊的IC基板，并且金屬鍍覆層可以形成在除阻焊層以外的凸塊墊的部分區域上。

半導體芯片封裝結合在主基板上以形成封裝。

半導體芯片封裝可以通過使用倒裝芯片結合法、BGA方法、以及引線結合法中的任何一種結合在主基板上。

附圖說明

圖1A至圖1E是示意性地示出了根據本發明的一個示例性實施例的用于使用Sn鍍覆來制造半導體芯片封裝的方法的工藝的圖示；以及