半导体封装结构及其形成方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体封装结构及其形成方法。半导体封装结构包括：光集成电路；光纤阵列单元，与光集成电路横向间隔布置；连接结构，横跨在光集成电路和光纤阵列单元之间；以及胶体，设置在光集成电路和连接结构之间；其中，光集成电路和连接结构的相对表面中的至少一个表面上设有凹部，并且胶体填入凹部内，以使得光集成电路和连接结构之间的距离小于5微米。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体
，具体来说，涉及一种半导体封装结构及其形成方法。
技术介绍
在现行硅光子(siliconphotonics)产品中，因为光集成电路(PIC)与光纤阵列元件(fiberarrayunit，FAU)必须进行六轴对位接合，因而设计了连接结构(shelf)接合在芯片上并与FAU连接，以加快对位的速度，达到降低FAU附接制程成本的目的，由于连接件可视为FAU的延伸。因此，为了光学的精准对位、接合与传输，X、Y轴的精度必须被控制在例如6-8微米之内，且Z轴精度则必须小于例如5微米；由于现行使用的接合技术与机台使用施加力来控制接合机制，而不是以高度进行控制，且其所使用的胶材都含有大于5微米的填充物(filler)成分，以至于很难将接合的胶材厚度控制在5微米以内，且为了使FAU与透镜(Lens)可以顺利接合，并且胶材更不能溢出(nobleedout)芯片的边界，故需要一种新的方案来完成上述的挑战与限制。
技术实现思路
针对相关技术中的上述问题，本专利技术提出一种半导体封装结构及其形成方法，以使得胶材厚度可以小于5微米，并且可避免胶材溢出芯片边界的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：根据本专利技术的一个方面，提供了一种半导体封装结构，包括：光集成电路；光纤阵列单元，与光集成电路横向间隔布置；连接结构，横跨在光集成电路和光纤阵列单元之间；以及胶体，设置在光集成电路和连接结构之间。其中，光集成电路和连接结构的相对表面中的至少一个表面上设有凹部，并且胶体填入凹部内，以使得光集成电路和连接结构之间的距离小于5微米。在一些实施例中，凹部为矩形的凹陷区域。在一些实施例中，凹部为细长延伸的凹槽，其中，凹槽具有两个第一支部和第二支部，每个第一支部在第一方向上延伸，第二支部在垂直于第一方向的第二方向上延伸且连接每个第一支部的一端。在一些实施例中，胶体不超出光集成电路的侧壁。在一些实施例中，半导体封装结构还包括透镜，透镜横向上位于光集成电路和光纤阵列单元之间，并且连接结构跨越透镜。连接结构具有用于容纳透镜并与凹部间隔布置的另一凹部。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种半导体封装结构，包括：光集成电路；光纤阵列单元，与光集成电路横向间隔布置；连接结构，横跨在光集成电路和光纤阵列单元之间；以及胶体，设置在光集成电路和连接结构之间。其中，光集成电路与连接结构相对设置的上表面设置有围绕胶体的突出部。在一些实施例中，突出部为围绕在光集成电路的边缘设置的突出部。在一些实施例中，突出部为金属材料。在一些实施例中，突出部为介电材料。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种形成半导体封装结构的方法，包括：提供光集成电路；将胶体设置于光集成电路上；借由热压接合(TCbonding)设备将连接结构压制在胶体上，使得光集成电路与连接结构之间的距离小于5微米。在一些实施例中，胶体中具有填充物，填充物的尺寸小于5微米。在一些实施例中，胶体为借由分配(dispensing)方式设置的粘合物。在一些实施例中，胶体为借由涂布(inkjetting)方式设置的环氧树脂(epoxy)。环氧树脂在涂布期间的同时，借由紫外光进行固化。在一些实施例中，光集成电路和连接结构的相对表面中的至少一个表面上设有凹部。在一些实施例中，凹部为矩形的凹陷区域。在一些实施例中，凹部为细长延伸的凹槽，其中，凹槽具有两个第一支部和第二支部，每个第一支部在第一方向上延伸，第二支部在垂直于第一方向的第二方向上延伸且连接每个第一支部的一端。在一些实施例中，光集成电路与连接结构相对设置的表面设置有围绕胶体的突出部，其中，胶体是设置于突出部远离光集成电路的边缘的中间区域。在一些实施例中，突出部为围绕在光集成电路的边缘设置的突出部，突出部为金属材料或介电材料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例的半导体封装结构的示意图。图2是根据本专利技术实施例的形成半导体封装结构的方法的流程图。图3A至图3C是根据本专利技术实施例的形成半导体封装结构的多个阶段的示意图。图4A至图4C是根据本专利技术另一实施例的形成半导体封装结构的多个阶段的示意图。图5A和图5B是根据本专利技术实施例的光集成电路的结构示意图。图6A和图6B是根据本专利技术实施例的连接结构的结构示意图。图7是根据本专利技术实施例的光集成电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了便于理解本专利技术，首先对图1的根据本专利技术实施例的半导体封装结构进行说明。如图1所示，光纤阵列单元(FAU)130与光集成电路120横向间隔布置。连接结构110横跨在光集成电路120和FAU130之间。胶体125设置在光集成电路120和连接结构110之间，以接合光集成电路120和连接结构110。透镜140横向上位于光集成电路120和光纤阵列单元130之间，并且连接结构110跨越透镜140。图2是根据本专利技术实施例的形成半导体封装结构的方法的流程图。在形成半导体封装结构的方法中，在步骤S202处，提供光集成电路。在步骤S204处，将胶体设置于光集成电路上。然后，在步骤S206处，借由热压接合(TCbonding)设备将连接结构压制在胶体上，使得光集成电路与连接结构之间的距离小于5微米。本专利技术上述形成半导体封装结构的方法，利用热压接合设备取代现行的芯片接合设备，以热压接合设备具有的下压力精准控制高度，能够精准控制连接结构的精度与高度，大幅加速FAU六轴对位的速度，有效降低制程成本而提升产品良率与竞争力。图3A至图3C是根据本专利技术实施例的形成半导体封装结构的多个阶段的示意图。如图3A所示，提供光集成电路120，并借由点胶机(dispensingmachine)312将胶体125喷涂在光集成电路120上(图2中的步骤S202、S204)。在本实施例中，胶体125可以采用非导电胶。胶体125中可以具有尺寸小于5微米的填充物。然后，如图3B所示，将连接结构110放置在光集成电路120上方，使用热压接合设备316在连接结构110的表面上加压并加热(图2中的步骤S206)，以固化胶体125并控制其高度。在图3C中，完成光集成电路120与连接结构110的接合，光集成电路120与连接结构110之间的距离(即，胶体125的厚度)可以小于5微米，并且胶体125不会溢出光集成电路120的侧壁。图4A至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：/n光集成电路；/n光纤阵列单元，与所述光集成电路横向间隔布置；/n连接结构，横跨在所述光集成电路和所述光纤阵列单元之间；以及/n胶体，设置在所述光集成电路和所述连接结构之间；/n其中，所述光集成电路和所述连接结构的相对表面中的至少一个表面上设有凹部，并且所述胶体填入所述凹部内，以使得所述光集成电路和所述连接结构之间的距离小于5微米。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：
光集成电路；
光纤阵列单元，与所述光集成电路横向间隔布置；
连接结构，横跨在所述光集成电路和所述光纤阵列单元之间；以及
胶体，设置在所述光集成电路和所述连接结构之间；
其中，所述光集成电路和所述连接结构的相对表面中的至少一个表面上设有凹部，并且所述胶体填入所述凹部内，以使得所述光集成电路和所述连接结构之间的距离小于5微米。


2.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述凹部为矩形的凹陷区域。


3.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述凹部为细长延伸的凹槽，其中，所述凹槽具有两个第一支部和第二支部，每个所述第一支部在第一方向上延伸，所述第二支部在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸且连接每个所述第一支部的一端。


4.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，所述胶体不超出所述光集成电路的侧壁。


5.根据权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于，还包括透镜，所述透镜横向上位于所述光集成电路和所述光纤阵列单元之间，并且所述连接结构跨越所述透镜。


6.根据权利要求5所述的半导体封装结构，其特征在于，所述连接结构具有用于容纳所述透镜并与所述凹部间隔布置的另一凹部。


7.一种半导体封装结构，其特征在于，包括：
光集成电路；
光纤阵列单元，与所述光集成电路横向间隔布置；
连接结构，横跨在所述光集成电路和所述光纤阵列单元之间；以及
胶体，设置在所述光集成电路和所述连接结构之间；
其中，所述光集成电路与所述连接结构相对设置的上表面设置有围绕所述胶体的突出部。


8.根据权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，所述突出部为围绕在所述光集成电路的边缘设置的突出部。


9.根据权利要求7所述的半导体封装结构，其特征在于，所述突出部为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林岳儒，洪志成，费筠芷，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71