半导体封装以及制造方法技术

一种半导体封装，包含有：一晶粒，包含至少一穿孔以及至少一热穿孔；一接地导线，直接形成于该晶粒的一背面下，该接地导线与该晶粒的该背面相接触，以及直接与该晶粒上的该至少一穿孔连接；一缓冲层，形成于该晶粒的一正面上，用来吸收施加于该晶粒上的一应力，以保护该晶粒；以及一模封部，形成于该缓冲层的一正面上，用来覆盖在该缓冲层的该正面上。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装以及制造方法
本专利技术系指一种半导体封装以及制造方法，尤指一种可防止晶粒受到损害，且小尺寸、低成本的半导体封装以及制造方法。
技术介绍
随着科技演进，无线通讯科技已成为人类日常生活中重要的一部份，各式的电子通讯装置(如智能型手机、穿戴式装置、平板计算机…等)皆利用无线射频前端模块以进行无线射频讯号的接收与发送。自从小尺寸成为电子通讯产品的需求考虑后，同样的，小尺寸也成为了无线射频的前端模块的设计要求，而近年来，晶圆级封装(WLP)技术因为小面积电子装置的制造而受到欢迎。图9为先前技术中以WLP技术制造无线射频的前端模块的示意图，依据WLP制程，当单晶微波集成电路(MMIC)的一晶圆MWF形成时，将一盖晶圆(CapWafer)CWF与晶圆MWF接合，其中晶圆MWF包含有多个晶粒DE，而盖晶圆CWF与晶圆MWF之间所形成的气腔AC可避免晶粒受到损害。此时于盖晶圆CWF接合于晶圆MWF上后进行切割制程，再将接合的晶圆(即晶圆MWF及盖晶圆CWF)分割为多个MMIC半导体封装PK，即可获得具有小面积的MMIC半导体封装PK的结果。然而，将盖晶圆CWF接合在晶圆MWF上成本高昂，且MMIC半导体封装PK厚度也相对较大。因此，如何保护晶粒，同时又可以降低生产成本就成了业界所努力的目标之一。
技术实现思路
因此，本专利技术主要目的之一在于提供一种小尺寸与低成本的半导体封装以及制造方法，以改进先前技术的缺点。本专利技术实施例揭露一种半导体封装，包含有一晶粒，其中该晶粒包含至少一穿孔与至少一热穿孔；一接地导线，直接形成于该晶粒的一背面下，该接地导线与该晶粒的该背面相接触，以及直接与该晶粒上的该至少一穿孔连接；一讯号导线，直接形成于该晶粒的该背面下，该讯号导线与该晶粒的该背面相接触，直接与该晶粒上的该至少一热穿孔连接；一缓冲层，形成于该晶粒的一正面上，用来吸收施加于该晶粒上的一应力，以保护该晶粒，并且使该晶粒不接触该模封部以避免不必要的寄生电容效应以及讯号损失；以及一模封部，形成于该缓冲层上。本专利技术实施例另揭露一种制造方法，用来制造多个半导体封装，该方法的步骤包含，于一晶圆背面形成讯号导线与接地导线，其中该晶圆包含多个晶粒，且每一晶粒包含至少一穿孔与至少一热穿孔；于该晶圆上形成一缓冲层；于该缓冲层上形成一模封部，以及进行一切割制程(SingulationProcess)以将该晶圆、该缓冲层及该模封部分割为多个半导体封装。本专利技术实施例另揭露一种制造方法，用来制造多个半导体封装，该方法的步骤包含，将讯号导线与接地导线形成于一晶粒背面，其中该晶粒包含至少一穿孔与至少一热穿孔；于该晶粒上形成一缓冲层；于该缓冲层上形成一模封部，以及进行一切割制程以形成多个半导体封装。【附图说明】图1为本专利技术实施例一半导体封装的剖面示意图。图2为本专利技术实施例一热穿孔的示意图。图3至图7为制造图1的半导体封装的制程。图8为本专利技术实施例一半导体封装的剖面示意图。图9为已知以晶圆级封装技术制造射频前端模块的示意图。图10为本专利技术实施例一半导体封装的剖面示意图。图11为制造图10的半导体封装的制程。其中的附图标记说明如下：10、80、12、PK半导体封装100、300、DE晶粒102接地导线104讯号导线106缓冲层108模封部200、810正面金属片202砷化镓基板204第一背面金属片206第二背面金属片208模封部HVA热穿孔VA穿孔G1间隙NCH凹槽WF、MWF晶圆AC气腔CWF盖晶圆TP胶带SE晶粒侧边边缘BE_m模封部底部边缘BE_die晶粒底部边缘【具体实施方式】图1为本专利技术实施例一半导体封装10的剖面示意图，半导体封装10可为一无线通讯装置的一射频(RadioFrequency，RF)前端模块(FrontEndModule，FEM)，其由一晶圆级封装(WaferLevelPackaging，WLP)技术制造。半导体封装10包含有一晶粒100、一接地导线102、讯号导线104、一缓冲层106以及一模封部108。晶粒100可由一砷化镓(GaAs)制程所制造，其可为应用于高频或射频领域的一单晶微波集成电路(MonotholicMicrowaveIntegratedCircuit，MMIC)。晶粒100包含热穿孔HVA及穿孔VA，其中热穿孔HVA可用来传递一射频(或一直流)讯号，而穿孔VA用来提供接地，接地导线102与讯号导线104直接形成于晶粒100的一背面，而与晶粒100的背面(直接)相互接触。除此之外，接地导线102与穿孔VA直接连接，而讯号导线104与热穿孔HVA直接连接。另外，模封部108为一模封塑料(如环氧树脂)所制成，其依据一模封制程形成于晶粒100之上。需注意的是，晶粒100于模封制程时会受到一压力或一应力，为了避免该压力或应力损坏晶粒100，在晶粒100与模封部108之间形成有缓冲层106。换句话说，于晶粒100的一正面形成缓冲层106，并于缓冲层106上形成模封部108，其中缓冲层106可由一弹性材料所制成，该弹性材料可选自由聚酰亚胺(PI)、聚二溴苯醚(PBO)、苯并环丁烯(BCB)及硅化氮(SiliconNitride，SiN2)所构成的群组的其中之一，以吸收/分散于该模封制程时，施于晶粒100上的该应力。除此之外，于导线102与讯号导线104间形成有一间隙G1，为便于组装以防止其短路，间隙G1需具有足够的宽度，如大于150微米(μm)。在一实施例中，间隙G1可为300微米(μm)。更进一步地，为达到半导体封装10较佳的接地与散热效能，接地导线102的面积需够大。于一实施例中，接地导线102的面积大于150*150平方微米(μm2)，于另一实施例中，接地导线102的面积大于晶粒背面的面积的50％。另一方面，热穿孔HVA包含一中空结构，举例来说，请参考图2，图2为本专利技术实施例一热穿孔HVA的示意图。热穿孔HVA包含一正面金属片200、一砷化镓基板202，一第一背面金属片204与一第二背面金属片206。如图2所示，于热穿孔HVA的一中心处形成有一中空的凹槽NCH，而中空的热穿孔HVA可承受来自于晶粒100于一背板组装程序(BackSideAssemblyProcess)时所施加的应力或压力，此外，覆盖于正面中空部的正面金属片200亦可承受因模封制程的应力，以保护该晶粒。关于半导体封装10的制造步骤，请参考图3至图7，图3至图7绘示半导体封装10的制程。如图3所示，缓冲层106形成于包含晶粒300的一晶圆WF上，此时晶粒300内尚未形成穿孔与热穿孔。如图4所示，而晶圆WF的晶粒100内已形成有穿孔VA与热穿孔HVA。如图5所示，将讯号导线104与接地导线102直接形成于晶圆WF的一背面，即将讯号导线104与接地导线102直接形成于晶粒100之下。讯号导线104与接地导线102可由沉积(Deposition)而形成，例如使用金(Au)或金锡合金(AuSn)的无电镀法(ElectrolessPlating)。需注意的是，图5中的虚线代表一分割制程的一切割边缘，而将于该切割边缘下的部份讯号导线104移除，以防止讯号导线104于分割制程时损坏。图6为一模封制程示意图。需注意的是，于模封制程中，一显著的压力或应力将会施加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装，包含有：一晶粒，包含至少一穿孔以及至少一热穿孔；一接地导线，直接形成于该晶粒的一背面下，该接地导线与该晶粒的该背面相接触，以及直接与该晶粒上的该至少一穿孔连接；一讯号导线，直接形成于该晶粒的该背面下，该讯号导线与该晶粒的该背面相接触，以及直接与该晶粒上的该至少一热穿孔连接；一缓冲层，形成于该晶粒的一正面上，用来吸收施加于该晶粒上的一应力，以保护该晶粒；以及一模封部，形成于该缓冲层的一正面上，用来覆盖在该缓冲层的该正面上；其中，该模封部不与该讯号导线或该接地导线相接触。

【技术特征摘要】
2016.10.19 US 15/298,2211.一种半导体封装，包含有：一晶粒，包含至少一穿孔以及至少一热穿孔；一接地导线，直接形成于该晶粒的一背面下，该接地导线与该晶粒的该背面相接触，以及直接与该晶粒上的该至少一穿孔连接；一讯号导线，直接形成于该晶粒的该背面下，该讯号导线与该晶粒的该背面相接触，以及直接与该晶粒上的该至少一热穿孔连接；一缓冲层，形成于该晶粒的一正面上，用来吸收施加于该晶粒上的一应力，以保护该晶粒；以及一模封部，形成于该缓冲层的一正面上，用来覆盖在该缓冲层的该正面上；其中，该模封部不与该讯号导线或该接地导线相接触。2.如权利要求1所述的半导体封装，其中，该缓冲层是选自由聚酰亚胺，聚二溴苯醚，苯并环丁烯及硅化氮所构成的群组的其中之一。3.如权利要求1所述的半导体封装，其中，在该接地导线与该讯号导线之间形成有一间隙。4.如权利要求3所述的半导体封装，其中，该间隙大于50微米。5.如权利要求3所述的半导体封装，该模封部不溢漏至讯号导线与接地导线之间的间隙。6.如权利要求1所述的半导体封装，该接地导线内的面积大于100*100平方微米。7.如权利要求1所述的半导体封装，其中，该接地导线的面积大于该晶粒的该背面的面积的50％。8.如权利要求1所述的半导体封装，其中，该接地导线的面积大于该讯号导线的面积。9.如权利要求1所述的半导体封...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱瑞杰，黄智文，赖宥丞，
申请(专利权)人：稳懋半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71