[發(fā)明專利]封裝基板、覆晶式封裝及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610929466.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN107086213A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蕭友享;楊秉豐;邵郁琇;林光隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/498
• 分類號(hào): H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 駱希聰

本申請(qǐng)是2013年7月19日申請(qǐng)的，申請(qǐng)?zhí)枮?01310306505.6，發(fā)明名稱為“封裝基板、覆晶式封裝及其制造方法”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種封裝基板、覆晶式封裝及其制造方法。

背景技術(shù)

覆晶封裝技術(shù)的趨勢(shì)包括提高接點(diǎn)密度。其中一種方法是導(dǎo)線上接合(bond on trace；BOT)。然而，晶粒上的導(dǎo)電柱上的焊料材料在接觸封裝基板的導(dǎo)線之后，在進(jìn)行回焊接合步驟的過(guò)程中，焊料材料很容易向下流動(dòng)至導(dǎo)線大部分的側(cè)面，甚至流動(dòng)至封裝基板的表面上，使得形成的焊料層會(huì)接觸到不期望(或非對(duì)應(yīng)的)導(dǎo)線、接觸墊等等，形成不期望的電路(例如短路)而影響產(chǎn)品的效能與良率。再者，焊料材料向下流動(dòng)至導(dǎo)線的側(cè)面，甚至流動(dòng)至封裝基板的表面上，也會(huì)產(chǎn)生形成的焊料層高度不足的問(wèn)題，此外，介金屬化合物(intermetallic compound；IMC)占焊料層中的比例會(huì)非常的高，因此焊料層性質(zhì)易脆，而可靠度不佳。當(dāng)導(dǎo)線的尺寸與導(dǎo)線之間的間距逐漸細(xì)微，上述問(wèn)題會(huì)變得更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明有關(guān)于一種封裝基板、覆晶式封裝及其制造方法，能改善現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

根據(jù)一實(shí)施例，提出一種封裝基板，包括一基板本體、多數(shù)個(gè)金屬導(dǎo)線(trace)與多數(shù)個(gè)薄膜。基板本體具有相對(duì)的一第一基板表面與一第二基板表面。金屬導(dǎo)線配置在基板本體的第一基板表面上。金屬導(dǎo)線各具有一上導(dǎo)線表面與至少一個(gè)側(cè)導(dǎo)線表面。薄膜形成在金屬導(dǎo)線的至少一個(gè)側(cè)導(dǎo)線表面上。薄膜對(duì)焊料的潤(rùn)濕性小于金屬導(dǎo)線的上導(dǎo)線表面。

根據(jù)一實(shí)施例，提出一種覆晶式封裝，包括一晶粒、多數(shù)個(gè)導(dǎo)電柱、一基板本體、多數(shù)個(gè)金屬導(dǎo)線、多數(shù)個(gè)薄膜與多數(shù)個(gè)焊料層。晶粒具有相對(duì)的一第一晶粒表面與一第二晶粒表面。第一晶粒表面具有多數(shù)個(gè)連接墊。導(dǎo)電柱配置在連接墊上并電性連接至連接墊。基板本體具有相對(duì)的一第一基板表面與一第二基板表面。金屬導(dǎo)線配置在基板本體的第一基板表面上。金屬導(dǎo)線各具有一上導(dǎo)線表面與至少一個(gè)側(cè)導(dǎo)線表面。薄膜形成在金屬導(dǎo)線的至少一個(gè)側(cè)導(dǎo)線表面上。薄膜對(duì)焊料的潤(rùn)濕性小于金屬導(dǎo)線的上導(dǎo)線表面。焊料層配置在金屬導(dǎo)線的上導(dǎo)線表面與導(dǎo)電柱之間，并電性連接導(dǎo)電柱與金屬導(dǎo)線。

根據(jù)一實(shí)施例，提出一種封裝基板的制造方法，包括以下步驟。提供一基板本體。基板本體具有相對(duì)的一第一基板表面與一第二基板表面。于基板本體的第一基板表面上形成多數(shù)個(gè)金屬導(dǎo)線。金屬導(dǎo)線包括至少一可氧化金屬層與一抗氧化金屬層。抗氧化金屬層位在金屬導(dǎo)線的上部分。對(duì)金屬導(dǎo)線進(jìn)行氧化工藝，以在金屬導(dǎo)線的可氧化金屬層的側(cè)導(dǎo)線表面上形成多數(shù)個(gè)薄膜。

根據(jù)一實(shí)施例，提出一種覆晶式封裝的制造方法，包括以下步驟。提供一晶粒。晶粒具有相對(duì)的一第一晶粒表面與一第二晶粒表面。第一晶粒表面具有多數(shù)個(gè)連接墊。配置多數(shù)個(gè)導(dǎo)電柱在連接墊上并電性連接至連接墊。配置多數(shù)個(gè)焊料材料在導(dǎo)電柱上。提供一基板本體。基板本體具有相對(duì)的一第一基板表面與一第二基板表面。于基板本體的第一基板表面上形成多數(shù)個(gè)金屬導(dǎo)線。金屬導(dǎo)線各包括至少一可氧化金屬層與一抗氧化金屬層。抗氧化金屬層位在金屬導(dǎo)線的上部分。對(duì)金屬導(dǎo)線進(jìn)行氧化工藝，以在金屬導(dǎo)線的可氧化金屬層的側(cè)導(dǎo)線表面上形成多數(shù)個(gè)薄膜。將焊料材料接觸金屬導(dǎo)線的上表面。進(jìn)行一接合步驟，以將焊料材料轉(zhuǎn)變成多數(shù)個(gè)焊料層。焊料層物理連接并電性連接至金屬導(dǎo)線。其中在加熱接合步驟中，焊料層的流動(dòng)是局限在薄膜的上表面。

為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下：

附圖說(shuō)明

圖1繪示一實(shí)施例的封裝基板。

圖2繪示一實(shí)施例的覆晶式封裝。

圖3A至圖3H繪示一實(shí)施例的覆晶式封裝的制造方法。

符號(hào)說(shuō)明：

102、202～封裝基板；

104～基板本體；

106、206～金屬導(dǎo)線；

108～薄膜；

110～第一基板表面；

112～第二基板表面；

114、214～上導(dǎo)線表面；

116～側(cè)導(dǎo)線表面；

118～種子層；

122～導(dǎo)電層；

124～擴(kuò)散障礙層

128～抗氧化層；

130～晶粒；

132～導(dǎo)電柱；

134～焊料層；

136～第一晶粒表面；

137、139～保護(hù)層；