封装结构的制法制造技术

一种封装结构及其制法，该封装结构包括框体、半导体晶片、介电层与线路层，该框体具有贯穿的开口，该半导体晶片设于该框体的开口中，且具有外露于该开口的相对的作用面与非作用面，该介电层形成于该开口中，以接触并固定该半导体晶片，且该介电层与该作用面侧的框体表面齐平，该线路层形成于该作用面侧的介电层上，以电性连接该作用面。本发明专利技术能有效节省成本与减少厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种封装结构及其制法，尤指一种具有线路层的封装结构及其制法。
技术介绍
现行的覆晶技术因具有缩小晶片封装面积及缩短讯号传输路径等优点，目前已经广泛应用于晶片封装领域，例如：晶片尺寸构装(ChipScalePackage，CSP)、晶片直接贴附封装(DirectChipAttached，DCA)以及多晶片模组封装(Multi-ChipModule，MCM)等型态的封装模组，其均可利用覆晶技术而达到封装的目的。于覆晶封装制程中，因晶片与封装基板的热膨胀系数的差异甚大，所以晶片外围的凸块无法与封装基板上对应的接点形成良好的接合，使得凸块容易自封装基板上剥离。另一方面，随着积体电路的积集度的增加，因晶片与封装基板之间的热膨胀系数不匹配(mismatch)，其所产生的热应力(thermalstress)与翘曲(warpage)的现象也日渐严重，其结果将导致晶片与封装基板之间的电性连接的可靠度(reliability)下降，并造成信赖性测试的失败。为了解决上述问题，遂发展出以半导体基材作为中介结构的制程，其通过于一封装基板与一半导体晶片之间增设一硅中介板(siliconinterposer)，因为该硅中介板与该半导体晶片的材质接近，所以可有效避免热膨胀系数不匹配所产生的问题。请参阅图1，其为现有具硅中介板的堆迭封装结构的剖视图。如图所示，现有的封装结构除了能避免前述问题外，相较于直接将半导体晶片接置于封装基板的情况，现有的封装结构也可使封装结构的版面面积更加缩小。举例来说，一般封装基板最小的线宽/线距只可做到12/12微米，而当半导体晶片的输入输出(I/O)数增加时，由于线宽/线距已无法再缩小，所以须加大封装基板的面积以提高布线数量，以便于接置高输入输出(I/O)数的半导体晶片；相对地，由于图1的封装结构将半导体晶片11接置于一具有硅贯孔(throughsiliconvia，TSV)121的硅中介板12上，以该硅中介板12做为一转接板，进而将半导体晶片11电性连接至封装基板13上，而硅中介板12可利用半导体制程做出3/3微米或以下的线宽/线距，所以当半导体晶片11的输入输出(I/O)数增加时，该硅中介板12的面积已足够连接高输入输出(I/O)数的半导体晶片11。此外，因为该硅中介板12具有细线宽/线距的特性，其电性传输距离较短，所以连接于该硅中介板12的半导体晶片11的电性传输速度(效率)也较将半导体晶片直接接置封装基板的速度(效率)来得快。然而，由于现有为使用硅中介板12的硅贯孔121来电性连接上下两侧的半导体晶片11与封装基板13，但制作硅贯孔121会使得整体封装成本提高；此外，最终封装结构也会因为多了硅中介板12而增加不少厚度。因此，如何避免上述现有技术中的种种问题，实为目前业界所急需解决的课题。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的缺失，本专利技术提供一种封装结构及其制法，能有效节省成本与减少厚度。本专利技术的封装结构，包括：具有贯穿的开口的框体；设于该框体的开口中的半导体晶片，其具有外露于该开口的相对的作用面与非作用面；形成于该开口中的介电层，以接触并固定该半导体晶片，且该介电层与该作用面侧的框体表面齐平；以及形成于该作用面侧的介电层上的线路层，以电性连接该作用面。本专利技术还提供一种封装结构，其包括：框体，其具有贯穿的开口；半导体晶片，其设于该框体的开口中，且具有外露于该开口的相对的作用面与非作用面；介电层，其形成于该开口中，以接触并固定该半导体晶片；线路层，其形成于该作用面侧的介电层上，以电性连接该作用面；以及承载板，其设于该框体、介电层和半导体晶片的非作用面上，且该框体和承载板为非一体成形。本专利技术还提供一种封装结构的制法，其包括：提供一具有相对的第一表面与第二表面的承载板，该承载板的第一表面上形成有具有外露该第一表面的开口的框体，该框体和承载板为非一体成形，该开口中的第一表面上设置有具相对的作用面与非作用面的半导体晶片，该半导体晶片以该非作用面接合该第一表面，且该开口中填有介电层，以接触并固定该半导体晶片；于该介电层上形成线路层，以电性连接该作用面；以及移除该承载板，以外露该半导体晶片的非作用面。于一具体实施例中，提供该承载板与框体及设置该半导体晶片的步骤包括：于该承载板上设置该半导体晶片；于该承载板上接置一具有凹部的盖板，该凹部面对该承载板，令该半导体晶片对应容置于该凹部中；移除该盖板的部分厚度，以外露该半导体晶片及该盖板所留下的该框体；以及于该框体的开口中形成具有外露至少部分的该作用面的介电层。于另一具体实施例中，形成该框体及该介电层的步骤包括：提供一其上设有该半导体晶片及一具有凹部的盖板的该承载板，该凹部面对该承载板，使该半导体晶片对应容置于该凹部底面，并令该盖板悬空在该承载板上；于该凹部中及盖板和承载板之间形成介电层，以接触并固定该半导体晶片；以及移除该盖板的部分厚度，以外露该半导体晶片及该盖板所留下的该框体。由上可知，本专利技术以较便宜的线路层取代现有的中介板，且亦省去现有半导体晶片与中介板之间的焊球，因此能有效减少封装结构的成本与厚度。附图说明图1为现有具硅中介板的堆迭封装结构的剖视图；图2A至图2L’所示者为本专利技术的封装结构的制法的剖视图，其中，图2C’为图2C的另一实施例，图2D’与图2D”为图2D的不同实施例，图2L’为接续图2D”得到的封装结构，图2L”为具有承载板的封装结构的剖视图；图3A及图3B为接续图2D’后的二种封装结构的剖视图，图3A’及图3B’为具有承载板的封装结构的剖视图；以及图4A至图4E’为本专利技术封装结构的另一制法的剖视图，其中，图4D’及图4E’为图4D及图4E的不同实施例。符号说明11、22半导体晶片12硅中介板121硅贯孔13封装基板20承载板20a第一表面20b第二表面21盖板210凹部22a作用面22b非作用面21’框体210’开口23介电层23’介电增层230开孔24导电体25线路层26绝缘保护层260绝缘保护层开孔27导电元件28基板。具体实施方式以下藉由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装结构，包括：框体，其具有贯穿的开口；半导体晶片，其设于该框体的开口中，且具有外露于该开口的相对的作用面与非作用面；介电层，其形成于该开口中，以接触并固定该半导体晶片，且该介电层与该作用面侧的框体表面齐平；以及线路层，其形成于该作用面侧的介电层上，以电性连接该作用面。

【技术特征摘要】
2014.09.11 TW 1031312991.一种封装结构，包括：
框体，其具有贯穿的开口；
半导体晶片，其设于该框体的开口中，且具有外露于该开口的相
对的作用面与非作用面；
介电层，其形成于该开口中，以接触并固定该半导体晶片，且该
介电层与该作用面侧的框体表面齐平；以及
线路层，其形成于该作用面侧的介电层上，以电性连接该作用面。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征为，该整作用面及整非
作用面皆外露于该介电层，且该封装结构还包括形成于该作用面侧的
介电层上的介电增层、以及形成于该介电增层中的多个导电体，且该
线路层位于该介电增层上，并透过多个该导电体电性连接该作用面。
3.如权利要求2所述的封装结构，其特征为，该框体的厚度小于
该半导体晶片，且该介电层还形成于该非作用面侧的框体表面。
4.如权利要求1所述的封装结构，其特征为，该介电层覆盖该作
用面，且该封装结构还包括多个形成于该介电层中并电性连接该作用
面的导电体，该线路层接触该介电层并电性连接该多个导电体。
5.如权利要求1所述的封装结构，其特征为，该整作用面及整非
作用面皆外露于该介电层，该线路层接触并电性连接该作用面。
6.如权利要求5所述的封装结构，其特征为，该框体的厚度小于
该半导体晶片，且该介电层还形成于该非作用面侧的框体表面。
7.如权利要求1所述的封装结构，其特征为，该开口中具有多个
该半导体晶片，且各该半导体晶片的高度为相同或不同。
8.如权利要求1所述的封装结构，其特征为，该结构还包括多个
导电元件，其接置于该线路层上。
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征为，该结构还包括一基
板，其藉由该等导电元件接置于该线路层上并电性连接该线路层。
10.一种封装结构，包括：
框体，其具有贯穿的开口；
半导体晶片，其设于该框体的开口中，且具有外露于该开口的相
对的作用面与非作用面；
介电层，其形成于该开口中，以接触并固定该半导体晶片；
线路层，其形成于该作用面侧的介电层上，以电性连接该作用面；
以及
承载板，其设于该框体、介电层和半导体晶片的非作用面上，且
该框体和承载板为非一体成形。
11.如权利要求10所述的封装结构，其特征为，该整作用面及整
非作用面皆外露于该介电层，且该封装结构还包括形成于该作用面侧
的介电层上的介电增层、以及形成于该介电增层中的多个导电体，且
该线路层位于该介电增层上，并透过多个该导电体电性连接该作用面。
12.如权利要求10所述的封装结构，其特征为，该介电层覆盖该
作用面，且该封装结构还包括多个形成于该介电层中并电性连接该作
用面的导电体，该线路层接触该介电层并电性连接该多个导电体。
13.如权利要求10所述的封装结构，其特征为，该整作用面及整
非作用面皆外露于该介电层，该线路层接触并电性连接该作用面。
14.如权利要求10所述的封装结构，其特征为，该开口中具有多
个该半导体晶片，且各该半导体晶片的高度为相同或不同。
15.如权利要求10所述的封装结构，其特征为，该结构还包括多
个导电元件，其接置于该线路层上。
16.如权利要求15所述的封装结构，其特征为，该结构还包括一
基板，其藉由该等导电元件接置于该线路层上并电性连接该线路层。
17.一种封装结构的制法，包括：
提供一具有相对的第一表面与第二表面的承载板，该承载板的第
一表面上形成有具有外露该第一表面的开口的框体，该框体和承载板
为非一体成形，该开口中的第一表面上设置有具相对的作用面与非作
用面的半导体晶片，该半导体晶片以该非作用面接合该第一表面，且
该开口中填有介电层，以接触并固定该半导体晶片；

【专利技术属性】
技术研发人员：邱启新，邱世冠，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71